PDMS/SCF导热复合材料制备工艺对导热性能的影响

发布时间：2021-12-28 08:11

　　采用SCFNA法（即空间限域强制组装法）,制备碳纤维质量分数为30%的PDMS/SCF复合材料,并探究了在制备PDMS/SCF导热复合材料过程中,基体与填料混合工艺以及压印过程中的温度对复合材料制品导热性能的影响。研究结果表明,在复合材料制品厚度不变的前提下,当混合转速为2 000 r/min时,随着混合时间由10 min缩短至2 min,复合材料制品的热导率由10.314 W/（m·K）提高至11.188 W/（m·K）,提高了8.474%。当混合时间为3 min时,随着混合转速从2 500 r/min降低至1 500 r/min,复合材料制品的热导率由10.140 W/（m·K）提高至10.963 W/（m·K）,提高了8.116%。对比不同压印温度对复合材料制品热导率的影响发现,当压印温度在120℃附近时,复合材料制品的导热性能最佳,热导率为11.188 W/（m·K）。控制混合转速、混合时间和压印温度这3个工艺条件能够有效地提高复合材料制品的导热性能。 

【文章来源】：塑料. 2020,49(04)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

碳纤维(2%)在PDMS复合材料压缩前(a)和压缩后(b)的分布情况

不同混合时间下的碳纤维长度分布

继续观察在不同的混合时间下，复合材料断面SCF的长度和分布变化情况。将在混合转速为2 000 r/min，混合时间分别为2、3、10 min下制备的复合材料进行液氮脆断，在电子显微镜下放大500倍进行断面观察，结果如图3所示。由图3可知，当混合转速同为2 000 r/min，混合时间为2 min时，碳纤维长度较长，在聚合物基体中分布已经比较均匀，其碳纤维已大范围搭接成网。在混合时间为3 min时，物料内碳纤维的长度减小，在聚合物基体中分布较为均匀，其碳纤维在聚合物中的部分区域搭接成网。然而，在混合时间为10 min时，碳纤维的长度继续减小，在聚合物基体中的分布更加均匀，但其碳纤维过短，不易搭接起来形成导热网络。

【参考文献】：
期刊论文
[1]导热绝缘聚乙烯材料的研究[J]. 杜茂平,魏伯荣,宫大军,宋霖.  塑料. 2007(06)
[2]混杂填料填充导热硅橡胶性能研究[J]. 周文英,齐暑华,涂春潮,王彩凤,袁江龙,郭建.  材料工程. 2006(08)
[3]碳纤维/有机硅改性环氧树脂复合材料性能研究[J]. 郭亚林,梁国正,丘哲明,何敏.  材料工程. 2004(09)
[4]导热高分子复合材料的研究与应用[J]. 马传国,容敏智,章明秋.  材料工程. 2002(07)

博士论文
[1]空间限域强制组装法制备高性能聚合物基导电复合材料机理的研究[D]. 高小龙.北京化工大学 2017

硕士论文
[1]基于沙渠石渠转化机制的复合材料导热性能强化方法的研究[D]. 司武炎.北京化工大学 2019



本文编号：3553731