Al-,2-O-,3--HDPE導(dǎo)熱復(fù)合材料的制備與性能研究.pdf

1、論文首先回顧了導(dǎo)熱復(fù)合材料的分類和制備方法，以填料的分類為線索簡要介紹了導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料的研究進(jìn)展。在當(dāng)前導(dǎo)熱復(fù)合材料的研究中，在熱導(dǎo)率提高的同時力學(xué)性能的下降制約了導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料在實際中的應(yīng)用，因此具有高熱導(dǎo)率，同時具有理想的力學(xué)性能的導(dǎo)熱復(fù)合材料的研究工作，具有很大的理論意義和使用價值。
　　 本工作選擇了高密度聚乙烯作為基體、氧化鋁纖維為填料，使用雙輥開煉機(jī)制備導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料，在加工的過程中添加聚乙烯接枝丙烯酸(PE-

2、AA)或聚乙烯接枝馬來酸酐(PE-MA)作為增容劑來改善兩者的界面。對制備的導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料的力學(xué)和導(dǎo)熱性能進(jìn)行了研究。
　　 研究結(jié)果表明，增容劑PE-AA可以使氧化鋁纖維/HDPE導(dǎo)熱復(fù)合材料的力學(xué)性能得到明顯提高，而增容劑PE-MA對樣品的力學(xué)性能的改善結(jié)果不明顯。通過SEM觀察發(fā)現(xiàn)，PE-AA的使用明顯改善了纖維與基體的界面，從而力學(xué)性能得到提高。
　　 對導(dǎo)熱復(fù)合材料的樣品進(jìn)行了兩個方向上的導(dǎo)熱性能測試，即熱流

3、方向垂直于和平行于注塑過程中流體流動方向。測試結(jié)果表明，使用增容劑PE-MA和不使用增容劑的變化規(guī)律類似。當(dāng)氧化鋁含量相同時，在熱流方向垂直于注塑過程中流體流動方向上，使用了增容劑PE-AA的樣品的熱導(dǎo)率小于另外兩個樣品；在熱流平行于注塑過程中流體流動方向上，使用了增容劑PE-AA的樣品的熱導(dǎo)率大于另外兩個樣品。使用PE-AA以后的樣品呈現(xiàn)出比另外兩個樣品更加強(qiáng)烈的各向異性。SEM表面觀察結(jié)果顯示，PE-AA的加入使得纖維的取向分布更加

4、明顯。這是由于纖維和界面的作用加強(qiáng)后，纖維在注塑成型過程中更加容易取向，由此導(dǎo)致了使用PE-AA的樣品在熱導(dǎo)率方面具有更加強(qiáng)烈的各向異性。
　　 使用三種不同粒徑(0.5微米、4.7微米、10微米)的氧化鋁與氧化鋁纖維進(jìn)行復(fù)合填充，研究結(jié)果表明，0.5微米和4.7微米的氧化鋁顆粒與氧化鋁纖維不能形成復(fù)合導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)，不會產(chǎn)生導(dǎo)熱的協(xié)同點；10微米氧化鋁在顆粒/纖維(m/m)=7∶3時熱導(dǎo)率達(dá)到最大值，出現(xiàn)了導(dǎo)熱協(xié)同效應(yīng)。