高导热炭材料的微观结构对其导热性能影响的研究

摘要

高导热炭材料的微观结构对其导热性能的影响很大，在微观结构的影响下，高导热炭材内部的导热性能呈现明显的各向异性。高温状态下，在高导热炭材料内部不同方向上传导热量的多少，影响着高导热炭材料被破坏的程度和部位，所以对高导热炭材料内部不同方向上的导热性能的研究对高导热炭材料的设计及研究有着十分重要的意义。在课题中通过分析高导热炭材料的微观结构，对影响高导热炭材料导热性能的主要因素进行了研究。 研究了三维C/C复合材料的密度对其内部不同方向上的导热性能的影响，得到了三维C/C复合材料内部不同方向上的热导率随密度变化的规律。通过SEM和高分辨TEM的观察分析了微孔缺陷对C/C复合材料内部不同方向上导热性能的影响。 采用光学显微镜、SEM、HRTEM和XRD分析手段对一维C/C复合材料的微观结构进行了研究，建立了一维C/C复合材料中的热解炭在石墨化过程中微观结构的变化模型。分析了一维C/C复合材料微观结构的变化对其热性能的影响。 通过SEM和XRD分析手段对高导热石墨块、高导热石墨片和高导热石墨膜的微观结构进行了分析，研究了三类高导热石墨的微观结构对其导热性能的影响。通过对高导热炭材料微观结构的研究，分析了几种高导热炭材料制备铜/炭高导热复合材料的可行性，采用化学镀铜的方法有效的提高了炭纤维表面与铜的浸润性。