为应对电子设备中的热管理挑战,本研究系统探讨了注塑成型和模压成型对聚偏氟乙烯/氮化硼纳米片(PVDF/BNNs)复合材料微观结构和热导率的影响。采用直径为 10 μm 的 BNNs 作为导热填料,PVDF 作为基体,通过扫描电子显微镜(SEM)、热导率测试、流变分析、X射线衍射(XRD)和力学测试对复合材料进行了表征。结果表明,注塑成型中的强剪切应力诱导 BNNs 沿流动方向显著取向,从而产生显著的热导率各向异性。在 PVDF/BNNs 质量比为 90/10 时,注塑成型复合材料的面内热导率达到 1.26 W/(m·K),而面穿透热导率仅为 0.40 W/(m·K)。相比之下,仅涉及极小剪切作用的模压成型导致 BNNs 随机分散并表现出各向同性的热导率,在相同填料用量下面内和面穿透热导率值均在 0.41 W/(m·K) 左右。两种加工方法均保留了 PVDF 中 α 晶相和 β 晶相的共存。然而,注塑成型通过应力诱导结晶提高了基体结晶度,从而赋予复合材料更高的密度和更优异的拉伸性能。模压成型由于冷却较慢,导致 PVDF 结晶不完全,差示扫描量热(DSC)曲线中 164 °C 附近的肩峰证实了这一点。本研究阐明了加工方法调控 PVDF/BNNs 复合材料结构与性能的机制,为设计高性能导热材料提供了理论和实践指导。
Lei et al. (Wed,) 对该问题进行了研究。