【摘 要】
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本文以力学性能优良的聚碳酸酯(PC)为基体，主要以氮化硼(BN)和膨胀石墨(EG)为导热填料，通过熔融混合法制备了PC/BN导热绝缘复合材料和PC/EG导热导电复合材料。 对于PC/BN体
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本文以力学性能优良的聚碳酸酯(PC)为基体，主要以氮化硼(BN)和膨胀石墨(EG)为导热填料，通过熔融混合法制备了PC/BN导热绝缘复合材料和PC/EG导热导电复合材料。 对于PC/BN体系，主要考察了BN表面改性和含量对PC性能的影响。结果表明，BN经过改性后，PC/BN复合材料的导热性能和力学性能均有所提高。随着BN含量的增加，PC/BN复合材料的导热性能和热变形温度均提高，且材料保持良好的绝缘性，但是材料的力学性能下降明显。通过在PC/BN体系中添加少量碳纤维(CF)作为结构性材料改善其力学性能，结果表明，CF的加入不仅可以改善PC/BN复合材料的力学性能，还可以进一步提高材料的导热性能和热变形温度，但材料的绝缘性下降。 对于PC/EG体系，首先比较了三种不同形貌的碳材料，炭黑(CB)、多壁碳纳米管(MWCNTs)和EG对PC导热性能的影响。结果表明，EG对PC的导热增强效果最好。当EG含量为40 wt％时，PC/EG复合材料的热导率为4.84 W/(m·K)，与纯PC相比提高了约24倍。随着EG含量的增加，PC/EG复合材料的热变形温度和弯曲模量显著提高，但是强度下降。为进一步增强PC/EG复合材料的导热性能，引用MWCNTs与EG复配来完善导热网络。研究结果表明，当EG/MWCNTs填充量为10 wt％，EG与MWCNTs的复配比为9∶1时，两者表现出较好的协同效应，材料的热导率为1.19 W/(m·K)，大于EG和MWCNTs单独填充时材料的热导率。当EG/MWCNTs含量为40 wt％时，复合材料的热导率为5.67 W/(m·K)，比PC/EG的热导率提高了17％。PC/EG/MWNCTs复合材料的力学性能与PC/EG复合材料的相比有所提高。
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