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汀润寒芷铁杆木虫 (著名写手)
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导热复合材料已有2人参与
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最近查阅资料突然有个疑惑，是关于复合材料导热性能方面的，尤其是高分子复合材料。 大家都知道，一般高分子材料是热的不良导体，但是有些使用环境要求高分子材料必须得具有一定的散热能力，于是大家通常是采用向高分子材料中添加导热添加剂来实现。导热添加剂通常就是微晶石墨、碳纳米管、三氧化二铝之类自身热阻小的物质。 那么，我有如下疑问：1.限制添加导热添加剂后得到的高分子复合材料导热系数通常增加并不是特别显著，是否是因为高分子与导热添加剂的界面之间的热阻导致的？ 2.提高高分子与导热添加剂之间的界面强度是否有利于降低界面间的热阻？ 3.两种物质之间热阻相差越大越好，还是相对接近一些好？ |
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汀润寒芷
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3楼2016-12-20 15:43:13
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【答案】应助回帖
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汀润寒芷: 金币+5, ★★★★★最佳答案, 谢谢！ 2016-12-21 10:43:22
汀润寒芷: 金币+5, ★★★★★最佳答案, 谢谢！ 2016-12-21 10:43:22
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1. 添加固定的导热填料之后，聚合物的导热系数并不会提高很多，这主要是由于填料在高分子中均匀分散，填料表面被聚合物分子链所包覆，导致填料与聚合物之间的热阻较大，从而影响导热系数的提升。 2. 提高填料与聚合物界面之间的结合力（例如，in-situ polymerization，利用表面改性剂对填料进行改性等）在一定程度上是可以提高导热系数的，但是提高的程度不会太高。原因主要有a. 改性会破坏填料表面的规整性，导致填料的缺陷增加，降低导热系数。b. 无机填料表面的基团很少，难以对其进行改性。c. 表面改性剂的分子链较长，在填料与聚合物基体热传递的过程中，也会降低热传递的效率。 3. 热在绝缘复合材料中主要是依靠声子进行导热（就是靠晶格不断的震动），在热传递的过程中，由于填料与聚合物之间的振动频率不同，所以会在界面处产生热阻。但不是采用两种导热系数大的材料在一起复合就能得到导热系数较高的复合材料，即使采用同一种材料的粉末在一起成型（例如Ag），其导热系数也比理论值小很多。 制备高导热复合材料需要考虑到很多因素（哪怕是温度和压力），其中包括改善两相想界面之间的关系。 |
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汀润寒芷5楼2016-12-21 08:43:28