中國粉體網訊 5月29日,由中國粉體網主辦的“2024高導熱材料及應用技術大會”在江蘇南京成功召開。會議期間,我們邀請到眾多專家學者做客“對話”欄目,圍繞高導熱材料及技術應用的現狀和未來進行了訪談交流。本期,我們邀請到的是華南理工大學何慧教授。
中國粉體網:請問何教授,導熱聚合物復合材料中“復合”二字的意義體現在什么地方?
何教授:復合實際上和填充比較類似,一般是指將不同種類的材料復合在一起,例如在聚合物當中加入無機材料、金屬材料,跟它相對應的是本征高分子材料。
中國粉體網:請問何教授,導熱聚合物復合材料的制備方法有哪些?
何教授:材料的制備原則上就是把導熱填料加到聚合物當中。在這個過程中,需要先對填料本身進行處理,將處理后的填料添加到聚合物中并混合分散。聚合物本身是有熱塑性的,有熱固性的。對于熱塑性聚合物,需要經過擠出造粒之后再去成型,得到復合材料;而對于熱固性聚合物,則需要將填料分散均勻后進行固化處理,得到復合材料,最終形成各種制品。
中國粉體網:請問何教授,除了填料本身的熱導率以外,填料的哪些方面還對聚合物復合材料的導熱性能影響較大?
何教授:除了填料的種類,填料的含量(比如質量百分比、份數)以及形狀(比如零維、一維、二維)以及尺寸,這些都會顯著的影響復合材料的導熱性。當然,因為它復合的是不同種類的材料,所以填料加進去以后,還要綜合考慮填料對力學性能、加工性能等的影響。
中國粉體網:您今天演講的題目是《高導熱聚合物復合材料的設計策略》,那請您簡明概括一下有哪些提高聚合物復合材料導熱性的策略。
何教授:這個問題,可以從導熱機理來入手。最早的時候選用本征導熱性的聚合物,或在聚合物合成的時候進行結構上的控制。現在應用最多的是將導熱填料加到聚合物當中,比如說加石墨烯、碳納米管等。根據設計的策略,加入導熱填料。因為有親水的填料,也有疏水的填料,所以需要進行表面處理。目前最為常見的是對填料進行表面改性,這也是一個比較方便、有效的手段。
在聚合物復合材料體系中通過加入填料,構建異質結構或者雜化材料,也可以得到一個導熱性能比較好的復合材料。此外,利用加工方法,調控填料在材料中的分布和取向,構建導熱通路,所以取向工藝也是實現導熱高分子材料的一個很有效的手段。
形成高效的導熱網絡是提升整體導熱性能的一個有效策略。導熱網絡的形成有很多方法,比如隔離結構模板法,包括剛才所說的表面改性、雜化材料、加工等多種方法。
中國粉體網:請問何教授,您的研究方向主要有哪些,有哪些代表性成果可以與我們分享一下嗎?
何教授:我主要是做高分子改性和復合材料,比如前面說的表面改性;還有高分子材料的成型加工、功能高分子材料(包括導熱、導電),此外,還有高分子材料的可持續發展也是我們關注的一個主要的研究方向,在高分子材料的循環再利用這一塊,我們做的比較成熟的是,把再生的高分子材料跟木塑生物質做成復合材料——木塑復合材料。
中國粉體網:感謝何教授接受我們的采訪!
(中國粉體網編輯整理/梧桐)
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