高導熱瀝青基炭纖維導熱性能測定及其結構研究.pdf

1、高性能瀝青炭纖維是由中間相瀝青通過一系列工藝處理，而得到具有導熱性能高、耐高溫及良好的導電性等優(yōu)異性能的炭纖維，在宇航、電子工業(yè)等領域的應用日益廣泛。近年來高導熱炭纖維的開發(fā)已成為炭纖維研究領域的一個重要研究方向。有關高導熱炭纖維截面結構與導熱性能關系的精確研究鮮有報道。開展炭纖維導熱性能與結構關系的精確研究，對高導熱炭纖維的開發(fā)具有指導意義。
　　本文以電路板式四點法作為間接測定炭纖維熱導率的主要方法。對電路板式四點法的原理作了

2、詳細介紹，并對測試影響因素進行了系統(tǒng)分析討論。以T300、M40、PE三種工業(yè)纖維作為標準樣對電路板式四點法的測試精確性和重復性進行了驗證。研究了PE纖維的直徑與其熱導率的關系；采用掃描電鏡和拉曼光譜分析儀對HUNKF系列石墨纖維的結構、石墨化度進行研究，并對其導熱性能進行了測定。重點分析纖維的直徑、截面結構與熱導率的關系和高導熱瀝青基炭纖維的結構、石墨化度、熱導率三者的關系。以KF519D為樣品，分析了纖維拉曼測試位置對測定R值的影響

3、。
　　電路板式四點法用于炭纖維熱導率測定原理是：碳材料的熱導率與其電阻率有極強的相關性。利用電路板式四點法測定熱導率簡便易操作，能有效提高測試效率。通過對T300、M40、PE三種工業(yè)纖維電阻率測定，證明電路板式四點法具有很好的測試重復性和精確性，可用于炭纖維熱導率的間接測定。
　　電路板式四點法測試精度的影響因素有：導電膠的固化時間、導電膠的成分與質量、炭纖維單絲結構離散性。導電膠的固化時間對測試結果有較大影響，在室溫下

4、固化時間為1h，提高固化溫度能促進導電膠固化。導電膠的成分與質量對測試精度有一定影響，采用體電阻率小的導電膠能有效提高測試精度。炭纖維單絲的直徑和截面結構的離散性對測試結果的離散性具有一定的影響。
　　炭纖維的直徑、截面結構和石墨化度影響其導熱性能。炭纖維直徑對纖維熱導率的影響與直徑的變化范圍有關：在小范圍內變化，隨之直徑增大熱導率呈略有下降趨勢；在較大范圍內變化，則呈相反規(guī)律；炭纖維的截面結構越清晰、致密，熱導率則越高，反之亦然