高导热沥青基碳纤维/环氧树脂复合材料的制备及导热性能研究

发布时间：2022-01-04 11:43

　　利用液相浸渍/排布-铺层-热压制备工艺制备了高导热沥青基碳纤维/环氧树脂复合材料。研究了沥青基碳纤维种类、碳纤维排布方向、温度变化对碳纤维/环氧复合材料导热性能的影响。结果表明,制备的山西煤化所沥青基碳纤维/环氧复合材料的导热系数达到了322 W/（m·K）,远高于常规碳纤维复合材料的导热系数。另外,碳纤维复合材料纤维轴向的导热系数远远高于垂直于纤维轴向的导热系数。温度对碳纤维复合材料也有一定的影响。研究结果将为碳纤维复合材料的制备和应用提供借鉴。 

【文章来源】：塑料工业. 2020,48(08)北大核心CSCD

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

高分子复合材料导热通路模型

图2是碳纤维/AG-80复合材料中的热量传输路径图。碳纤维在复合材料中起到连通作用，就像热量传输的高速公路，热量主要从这些高速公路上进行传输。高速公路的宽度不同，车辆输送速度也不同。即纤维传输热量的能力不同，不同种类的碳纤维传输热量的能力不同，最后也会导致复合材料导热能力的不同。此种模型即是具有最高导热效率的导热模型“平行模型”。2.2 碳纤维排布方向对碳纤维/AG-80复合材料的导热性能的影响

2.3 温度变化对碳纤维/AG-80复合材料的导热性能的影响从图3可以看出，随着温度从25℃依次升高到50、75、100℃，山西纤维/AG-80复合材料的导热系数从322 W/(m·K)依次增加到361、347和344W/(m·K)。可见随着温度的升高，导热系数有一定的升高。这是由于温度升高后，传输热量的声子振动增强，导热系数有一定的增强。但是，声子振动的加强没有方向性，甚至有可能阻碍高热量传输，导致材料的导热系数降低。因此导热系数并不是随着温度的升高而一直升高，而是先升高后降低。高分子复合材料在升温过程中也有可能发生进一步固化交联反应，也有可能吸收或者释放出热量，从而影响材料的导热系数。所以在导热高分子复合材料在长期使用过程中需要注意热量传输对高分子材料结构和导热系数的影响。

【参考文献】：
期刊论文
[1]高温处理对中间相沥青基炭纤维结构与热导率的影响（英文）[J]. 樊桢,曹敏,杨文彬,朱世鹏,冯志海.  新型炭材料. 2019(01)



本文编号：3568274