基于沙渠石渠转化机制制备PDMS基导热复合材料

摘要

提出了基于沙渠、石渠转化机制的复合材料导热性能强化的方法,其中,导热网络作为"渠",热流和聚合物基体分别被视作水流和沙石,由传统共混法制备的"沙渠"导热网络会阻碍热导率的提高,这是由于,当热量在"沙渠"导热网络中传导时,被聚合物基体吸收并耗散。通过空间限域强制组装法（SCFNA）和添加刚性粒子2种方法,可以将"沙渠"导热网络转化为"石渠"导热网络,减少聚合物吸收和耗散的热量,提高了网络的热传导能力,从而提高了复合材料热导率。通过实验验证了2种方法的有效性,在SCFNA法的作用下,PDMS/15%SCF复合材料的热导率达到了11.423 W/mK,与传统共混法相比,约提高了9.8倍;当加入5%的低导热系数（0.15 W/mK）的中空玻璃微珠时,热导率提高至13.004 W/mK,与传统共混法相比,约提高了11.3倍。