超声强制浸润法制备碳纳米纸/聚合物导热复合材料
来源期刊:复合材料学报2020年第8期
论文作者:任兴国 孙靖尧 赵中里 黄尧 刘颖 吴大鸣
文章页码:1841 - 1849
关键词:真空抽滤;超声处理;强制浸润法;导热复合材料;柔性;
摘 要:为实现聚合物基导热复合材料的高效制备,提出了一种利用超声焊接设备实施的超声强制浸润方法。采用真空抽滤方法制备出由碳纳米管(Carbon nanotubes, CNTs)堆叠而成的碳纳米纸(Carbon nanopapers,CNPs),将CNPs放置在未固化的聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane, PDMS)中,利用超声焊接设备的高频率、高功率超声源进行震荡,凭借超声波的能量传递作用,使液态PDMS逐步浸润到CNPs中。在100℃加热30 min固化后,即得到兼具高柔性和优良导热性能的CNPs/PDMS复合材料。结果表明,相同振幅条件下,CNPs/PDMS复合材料的导热性能随超声处理时长的增加而先上升后下降,并在超声时长为1.9 s时达到最优,热导率达5.781 W/(m·K)。验证了超声强制浸润法高效的制备柔性导热复合材料的可行性。
任兴国1,孙靖尧1,赵中里1,黄尧1,刘颖2,吴大鸣1,2
1. 北京化工大学机电工程学院2. 有机-无机复合材料国家重点实验室
摘 要:为实现聚合物基导热复合材料的高效制备,提出了一种利用超声焊接设备实施的超声强制浸润方法。采用真空抽滤方法制备出由碳纳米管(Carbon nanotubes, CNTs)堆叠而成的碳纳米纸(Carbon nanopapers,CNPs),将CNPs放置在未固化的聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane, PDMS)中,利用超声焊接设备的高频率、高功率超声源进行震荡,凭借超声波的能量传递作用,使液态PDMS逐步浸润到CNPs中。在100℃加热30 min固化后,即得到兼具高柔性和优良导热性能的CNPs/PDMS复合材料。结果表明,相同振幅条件下,CNPs/PDMS复合材料的导热性能随超声处理时长的增加而先上升后下降,并在超声时长为1.9 s时达到最优,热导率达5.781 W/(m·K)。验证了超声强制浸润法高效的制备柔性导热复合材料的可行性。
关键词:真空抽滤;超声处理;强制浸润法;导热复合材料;柔性;