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电纺高导热GO/PEO纤维的制备及性能

2018-05-02冷向星郑心纬杜鸿达康飞宇

新型炭材料 2018年2期

冷向星, 郑心纬, 杜鸿达, 康飞宇

(清华大学 深圳研究生院,广东省热管理工程与材料重点实验室, 广东 深圳518055)

1 前言

导热材料作为一种功能材料,被人们广泛地应用到各个行业之中。传统的导热材料包括金属及其氧化物和一些非金属材料如石墨,金刚石等[1]。随着工业生产的发展,人们对导热材料的需求更加多样化,比如电子领域对导热材料提出了耐腐蚀、绝缘等要求,传统导热材料难以满足,科技人员开始将目光投向高分子材料。然而一般高分子材料导热性能较差,块体高分子的热导率通常为0.1~0.3 W/(m·K)[2],这就严重地限制了其应用范围,因此有必要研究导热高分子材料的制备工艺,提升其热导率。

目前常见的提升高分子材料热导率的方法有两种。一是添加高导热填料做成导热复合材料,在高分子基体内形成填料的导热网络,提高整体材料的热导率,这种制备工艺可用于工业上制备高导热高分子材料[3-6]。二是在制备高分子材料时,通过调整制造方法改善材料本身的结构,通过提高结晶度,降低界面热阻,减少材料内部的缺陷从而减少声子散射,来提升高分子材料本身的热导率[7-9]。通常将高分子制备成纤维材料,使得高分子链在纤维内部取向排布以获得有序结构。

静电纺丝是一种常用的制备高分子纤维的工艺,常被用于制备不同性能的高分子纤维。笔者课题组曾通过静电纺丝制备得到的聚氧化乙烯(PEO)纤维热导率得到较大提升,这是由于PEO纤维分子链沿纤维轴向的取向排布的提高所致,并且分子链取向度越高,纤维热导率也越高[10]。……

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