超声振动对石墨烯微片/聚丙烯复合材料导电导热性能的影响机制

来源期刊：复合材料学报2017年第9期

论文作者：何穗华 洪新密 肖小亭 张婧婧 陈宇强

文章页码：1911 - 1918

关键词：导电性;导热性;石墨烯微片;超声处理;复合材料;

摘    要：在挤出过程加入超声振动作用,研究超声振动对高石墨烯微片(GNP)含量的聚丙烯基(GNP/PP)复合材料微观形态、结晶、导电性和导热性的影响。结果表明:由于超声振动提供强烈的冲击波与微射流,挤出过程中加入超声振动可有效地减薄GNP片层厚度,减少GNP团聚,增强GNP在PP中的分散均匀性,有利于构建导电导热网络,从而提高GNP/PP纳米复合材料的导电导热性能。相较于无超声振动,加入100 W超声振动后,GNP含量越高,GNP/PP电导率和热导率提升幅度越大,在GNP含量为15wt%时,电导率升幅为85%,热导率升幅为9.7%。而在GNP含量同为12wt%时,随着超声振动功率的增加,电导率和热导率呈现先增大后减少的规律。当超声功率为200 W时,电导率升幅为214%,热导率升幅为17.2%。而超声功率达到300 W时,较高功率的超声振动使部分石墨烯微片的片径减少,导致片层间更难以搭建完整的导电导热网络,使GNP/PP性能均略有下降。