酚醛樹脂復(fù)合材料導(dǎo)熱及力學(xué)性能研究.pdf

1、酚醛樹脂，一種具有百年悠久歷史的聚合物材料，因其化學(xué)穩(wěn)定性、阻燃性和熱穩(wěn)定性十分優(yōu)秀，而被廣泛應(yīng)用于航空航天、高壓電器開關(guān)和交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域，但其很低的熱導(dǎo)率(大約0.2W·m-1·K-1)和嚴(yán)重的脆性限制了其應(yīng)用的場合。本論文主要以微米級(jí)高純氫氧化鎂、氮化硼微片和短切纖維（聚酰亞胺短切纖維或短切無堿E玻纖）為填料，熱固性酚醛樹脂為基體，采用合理的加工工藝制備出不同的導(dǎo)熱絕緣復(fù)合體系，進(jìn)而對(duì)體系的微觀形貌、導(dǎo)熱性能、電絕緣性能、阻燃性能、

2、沖擊性能、彎曲性能和耐熱性能的隨著填料含量變化的規(guī)律進(jìn)行探究，具體工作如下:
　　(1)我們以粉末模壓工藝制備了氫氧化鎂/酚醛樹脂兩相復(fù)合體系，通過研究聚合物/填料微觀結(jié)構(gòu)變化與控制復(fù)合體系導(dǎo)熱性能的主要因素的關(guān)系，最后確定氫氧化鎂最佳填充量為60wt％，此時(shí)復(fù)合體系結(jié)構(gòu)致密，沒有明顯的空隙和氣孔等缺陷，其熱導(dǎo)率是純酚醛樹脂的6.6倍，力學(xué)性能獲得改善，電絕緣性、阻燃性和耐熱性都很優(yōu)秀。
　　(2)我們引入1-20wt％的徑

3、厚比大、柔性好和化學(xué)惰性較大的氮化硼微片作為第二組分，固定填料總量60wt％制備了氫氧化鎂/氮化硼/酚醛樹脂三相復(fù)合體系，在本實(shí)驗(yàn)使用的預(yù)固化，粉碎和熱壓的工藝條件下容易串聯(lián)大量的氫氧化鎂顆粒形成局部的導(dǎo)熱通路，并隨著氮化硼取代量的提高逐漸完善形成一種類似隔離結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)，其網(wǎng)絡(luò)之間還摻雜有大量的氫氧化鎂顆粒，使得材料整體的導(dǎo)熱性能獲得躍遷式提高（20wt％氮化硼摻雜體系熱導(dǎo)率3.19W·m-1·K-1，大約是純酚醛樹脂的16倍），具

4、有較好的力學(xué)性能，電絕緣性、阻燃性能和耐熱性仍很出色。
　　(3)我們引入1-20wt％的聚酰亞胺短切纖維作為第二組分摻雜氫氧化鎂填料，固定填料總量60wt％制備了氫氧化鎂/聚酰亞胺短切纖維/酚醛樹脂三相復(fù)合體系，借鑒并發(fā)展了傳統(tǒng)的短纖維預(yù)混料模壓工藝，在低填充量下獲得了較好的力學(xué)和導(dǎo)熱性能，但隨著短切纖維增加，引入較多的弱界面，使得導(dǎo)熱和力學(xué)性能逐漸下降，而體系的電絕緣性、阻燃性和耐熱性仍很好。
　　(4)我們引入1-20