高分子聚合物材料参杂的实验研究近年来，提高高分子聚合物导热系数的方法主要集中于复合材料，即将具有高导热性能的材料，如金属纳米颗粒[7]、碳纳米管[8]等，掺入到聚合物基体中。当填料量达到一定程度时，填料在体系中形成了类似链状和网状的形态，即形成导热网链。当这些导热网链的取向方向与热流方向平行时，就会在一定程度上提高体系的导热性。79973

WeiSong[9]等人采用机械剥离法制得单层氮化硼，与乙烯醇(PVA)制得复合材料，实验测得氮化硼层厚度和长宽比共同影响其在聚合物中的分布均一性，所得的复合材料具有良好的热扩散率。秦丽丽[10]等对氮化硼无机填料进行表面处理,可以提高基体与填料间的相容性,减小两者间的热传导阻力;采用多模式的填料以适当的比例混杂填充聚合物基体,可以使填料间接触面积增大,从而有效提高聚合物基体的热导率。Teng等[11]以环氧树脂作为基体，采用多壁碳纳米管（MWCNTs）与氮化硼（BN）复配作为导热填料制备了导热复合材料，实验结果发现，当BN和MWCNTs体积分数分别为30%和1%时，复合材料的导热系数可达1。913W/(m·K)，是纯环氧树脂（导热系数0。12～0。2W/(m·K)）的7。43倍。林俊辉[12]等人将氧化锌与PA6复合制得导热PA6塑料，并对其性能进行研究，PA6表现出良好的熔体流动性；当添加改性氧化锌的体积分数为25%时，PA6塑料表现出良好的导热性和绝缘性，其导热系数达到1。05W/(m·K)(图1。1)，体积电阻率为7。29×1010Ω·m。陈飞[13]等人用石墨烯填充高导热塑料，并对几种石墨烯/聚合物复合材料的制备方法进行了对比，分析了影响石墨烯填充高导热塑料导热性能的因素。于伟[14]等采用了机械共混的方法制备了均一的含石墨烯纳米片和尼龙6复合材料,并测量了其热物性参数。研究结果表明,石墨烯纳米片可大幅度提髙高分子基体材料的导热系数，在石墨烯纳米片体积分数为1％时，导热系数提高率为42。6％，体积分数为20％时，复合体系导热系数达到4。11W/(m·K)，提高了15倍以上。邹文奇等[15]从导热填料种类、形态及复配方式等方面综述了复合型导热塑料导热性能的影响因素，提出复合材料可提高导热系数，但要形成导热网络需要较高的填料填充量，一方面导致了复合材料的力学性能大幅下降；另一方面，复合材料中填料与基体之间的界面相存在大量声子散射，加大了界面层的热阻，限制了复合材料导热系数的提高。YuA等[16]将石墨纳米片与SWCNTs作为组合填料同环氧树脂进行复合制备出了导热材料。通过对该复合材料导热原理的研究发现,当组合填料的比例达到10%,SWCNTs与石墨纳来片的重量比为3:1时,其导热系数有最大值(即k=1。75W/(m·K)),当只含有的石墨纳来片时,该复合材料的导热系数k=1。49W/(mK),当只含有10%的SWCNTs时,该复合材料的导热系数为kSWCNTV=0。85W/(m·K),可见填充物为组合填料时均大于单独填充时的该复合材料的导热系数。研究表明SWCNTs与石墨纳米片在环氧树脂导热过程中起到了显著的协同作用。

改性氧化锌添加量对PA6塑料导热性能的影响[12]

由此可见，采用复合材料的方式可将导热系数由原来的0。1～0。2W/(m·K)提高到1～5W/(m·K)，但与钢材等金属材料相比（如20G钢50。2W/(m·K)），仍是其的1/50～1/10，具有很大差距。

2有序化高分子聚合物实验研究文献综述

除添加填充物提高高分子聚合物导热系数的方法外，国内外学者还采用改善微观构型的方法以获得良好性能的高分子聚合物材料，即有序化高分子聚合物，进行了一系列实验和模拟的研究。