层间CNT协同电纺取向BNNS增强的绝缘高导热聚偏氟乙烯多层复合薄膜

作     者：迟洪涛 马传国 宋沐原 李晓磊 张平 戴培邦 CHI Hongtao;MA Chuanguo;SONG Muyuan;LI Xiaolei;ZHANG Ping;DAI Peibang

作者机构：桂林电子科技大学材料科学与工程学院广西桂林541004 广西电子信息材料构效关系重点实验室广西桂林541004 电子信息材料与器件教育部工程研究中心广西桂林541004 

出 版 物：《材料工程》 (Journal of Materials Engineering)

年 卷 期：2023年第51卷第11期

页      面：171-181页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金(51763006) 广西研究生教育创新计划项目(YCSW2020161) 

主　　题：聚合物基复合材料 热导率 静电纺丝 碳纳米管 氮化硼纳米片 

摘      要：基于不同导热填料的混杂协同和取向增强,先后经过静电纺丝氮化硼纳米片(BNNS)/聚偏氟乙烯(PVDF)薄膜、表面喷涂碳纳米管(CNT)以及多层薄膜热压的工艺路线,制备出高面内热导率且绝缘的BNNS-CNT/PVDF复合薄膜。静电纺丝技术使BNNS在PVDF薄膜中实现较好的面内取向,喷涂的CNT在薄膜层间构建高效的热传输通路,对相邻纤维膜中的BNNS具有桥接作用,从而促进面内导热网络的搭建,但仍能保持良好的绝缘性能。作为薄膜制备条件优化的结果,在BNNS填充量为30%(质量分数,下同)、CNT填充量为3%的BNNS-CNT/PVDF复合薄膜的面内热导率达到3.25 W·m^(-1)·K^(-1),比纯PVDF提高了1104%,面外电导率低至2.09×10^(-12) S·cm^(-1)。BNNS和CNT协同构建高效的导热网络,在BNNS填充量为5%时,3%CNT对BNNS/PVDF的增强效率高达52.2%。同时,该薄膜还具有良好的拉伸强度和柔韧性。