复合材料导热网络研究获进展

导热填料形成的导热网络对提升其复合材料的导热性能至关重要。近日，西北工业大学化学与化工学院的研究人员设计构筑了结构、密度、分布可控的导热网络，并从多角度研究其对复合材料导热性能的影响，对丰富完善导热复合材料的导热机理并指导其实际生产具有重要的理论意义和实际应用价值。

研究人员以液氮瞬冷造粒技术制备出不同粒径的石蜡球，采用微融覆法在石蜡球表面包覆石墨，在石蜡相界面间构筑可控的石墨导热网络，进而结合热压工艺制备石墨/石蜡导热复合材料。

随后，他们通过改变石蜡球的粒径控制导热网络的疏密，通过改变石墨的用量控制导热网络的形成与完善过程，通过对石墨/石蜡导热复合材料表面打磨抛光、分割重组等方法控制导热网络的分布及完整性;并创新性地提出“导热网络密度”概念来解释不同石墨/石蜡导热复合材料之间的导热系数差异。

结合导热系数测试结果和红外热成像的温度梯度图像，他们还深入探析石蜡相界面间石墨-石墨导热网络的形成过程，及其导热网络的疏密、分布、完整性等对石墨/石蜡导热复合材料导热性能的影响。

研究结果表明，在相同石墨用量和模压压力下，石墨/石蜡导热复合材料的导热网络密度具有最佳值，并呈现最佳的导热性能。相同粒径石蜡球的石墨/石蜡导热复合材料的导热系数随导热网络密度的增加而提高，但提升速率逐渐平缓。石墨/石蜡导热复合材料表面的打磨处理会使其导热系数大幅下降。也就是说，导热网络密度越高、导热网络分布越均匀、导热网络越完整，石墨/石蜡导热复合材料的导热性能越好。