具有高各向同性导热性能的PA6/Al_2O_3/BN复合材料

以不同粒径的球形氧化铝(α-Al_2O_3)和少量二维氮化硼(BN)为填料,聚酰胺6 (PA6)为基体,通过熔融共混法制备了PA6/Al_2O_3/BN导热复合材料,并使用激光散射仪等对其各向导热性能进行了研究。由于两种填料粒子间的协同作用,复合材料的导热性能相对仅以氧化铝为填料时得到了明显的提升。研究还发现氧化铝粒子能降低BN在垂直于热压方向的取向系数,从而使复合材料导热系数的各向异性指数得到降低,材料在平行于热压方向上(Through-plane)也兼具较好的导热性能。在填料总体积分数为47%时(其中氧化铝为40%、BN为7%),PA6/Al_2O_3/BN复合材料在平行及垂直于热压方向(In-plane)的导热系数最高分别达到了2.32 W/(m·K)和2.90 W/(m·K),较之使用50% Al_2O_3的PA6/Al_2O_3复合材料,其导热系数在各方向上分别提升了26.78%、58.47%。此外,红外热图测试进一步表明了PA6/Al_2O_3/BN复合材料较好的散热性能。