高導(dǎo)熱瀝青基炭纖維導(dǎo)熱性能測(cè)定及其結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、高性能瀝青炭纖維是由中間相瀝青通過(guò)一系列工藝處理，而得到具有導(dǎo)熱性能高、耐高溫及良好的導(dǎo)電性等優(yōu)異性能的炭纖維，在宇航、電子工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。近年來(lái)高導(dǎo)熱炭纖維的開(kāi)發(fā)已成為炭纖維研究領(lǐng)域的一個(gè)重要研究方向。有關(guān)高導(dǎo)熱炭纖維截面結(jié)構(gòu)與導(dǎo)熱性能關(guān)系的精確研究鮮有報(bào)道。開(kāi)展炭纖維導(dǎo)熱性能與結(jié)構(gòu)關(guān)系的精確研究，對(duì)高導(dǎo)熱炭纖維的開(kāi)發(fā)具有指導(dǎo)意義。
　　本文以電路板式四點(diǎn)法作為間接測(cè)定炭纖維熱導(dǎo)率的主要方法。對(duì)電路板式四點(diǎn)法的原理作了

2、詳細(xì)介紹，并對(duì)測(cè)試影響因素進(jìn)行了系統(tǒng)分析討論。以T300、M40、PE三種工業(yè)纖維作為標(biāo)準(zhǔn)樣對(duì)電路板式四點(diǎn)法的測(cè)試精確性和重復(fù)性進(jìn)行了驗(yàn)證。研究了PE纖維的直徑與其熱導(dǎo)率的關(guān)系；采用掃描電鏡和拉曼光譜分析儀對(duì)HUNKF系列石墨纖維的結(jié)構(gòu)、石墨化度進(jìn)行研究，并對(duì)其導(dǎo)熱性能進(jìn)行了測(cè)定。重點(diǎn)分析纖維的直徑、截面結(jié)構(gòu)與熱導(dǎo)率的關(guān)系和高導(dǎo)熱瀝青基炭纖維的結(jié)構(gòu)、石墨化度、熱導(dǎo)率三者的關(guān)系。以KF519D為樣品，分析了纖維拉曼測(cè)試位置對(duì)測(cè)定R值的影響

3、。
　　電路板式四點(diǎn)法用于炭纖維熱導(dǎo)率測(cè)定原理是：碳材料的熱導(dǎo)率與其電阻率有極強(qiáng)的相關(guān)性。利用電路板式四點(diǎn)法測(cè)定熱導(dǎo)率簡(jiǎn)便易操作，能有效提高測(cè)試效率。通過(guò)對(duì)T300、M40、PE三種工業(yè)纖維電阻率測(cè)定，證明電路板式四點(diǎn)法具有很好的測(cè)試重復(fù)性和精確性，可用于炭纖維熱導(dǎo)率的間接測(cè)定。
　　電路板式四點(diǎn)法測(cè)試精度的影響因素有：導(dǎo)電膠的固化時(shí)間、導(dǎo)電膠的成分與質(zhì)量、炭纖維單絲結(jié)構(gòu)離散性。導(dǎo)電膠的固化時(shí)間對(duì)測(cè)試結(jié)果有較大影響，在室溫下

4、固化時(shí)間為1h，提高固化溫度能促進(jìn)導(dǎo)電膠固化。導(dǎo)電膠的成分與質(zhì)量對(duì)測(cè)試精度有一定影響，采用體電阻率小的導(dǎo)電膠能有效提高測(cè)試精度。炭纖維單絲的直徑和截面結(jié)構(gòu)的離散性對(duì)測(cè)試結(jié)果的離散性具有一定的影響。
　　炭纖維的直徑、截面結(jié)構(gòu)和石墨化度影響其導(dǎo)熱性能。炭纖維直徑對(duì)纖維熱導(dǎo)率的影響與直徑的變化范圍有關(guān)：在小范圍內(nèi)變化，隨之直徑增大熱導(dǎo)率呈略有下降趨勢(shì)；在較大范圍內(nèi)變化，則呈相反規(guī)律；炭纖維的截面結(jié)構(gòu)越清晰、致密，熱導(dǎo)率則越高，反之亦然