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高定向石墨材料拥有优良的传导性能，在宇航、微电子、机械及仪表、医疗等部门获得了广泛应用，更是制作单色器的首选材料，然而由于HOPG(高定向热解石墨)产品成本较高使其应用受到了很大限制。寻求通过别的方法来制备高定向石墨，扩大其应用范围具有很重要的意义。
本论文通过聚酰亚胺薄膜层叠体石墨化来制备高定向石墨材料，较为系统的研究了原料的物性(成型工艺、厚度、定向度)及后期的高温热处理工艺(温度、压力、升温速率等)对PI膜层叠体微观结构及性能的影响。论文工作取得了一些有意义的结果，具体研究内容和取得的主要结论如下：
1.以三种商品化聚酰亚胺薄膜为原料研究了薄膜成型工艺及厚度对其层叠体炭化行为的影响，结果表明：
1)对不同成型工艺生产的薄膜，双向拉伸薄膜层叠体炭化成型性能最好，流延薄膜次之，单向拉伸薄膜最差；
2)对同种成型工艺，不同厚度薄膜的研究表明，薄膜越薄，层叠体炭化成型性能越好。
2.以溧阳双向拉伸PI薄膜为例，对影响层叠体炭化行为的工艺参数如温度、升温速率及压力的研究表明：
1)随着炭化温度升高，样品Lc值在700℃以前是减小的，而后逐渐增大；d002值则逐渐减小；
2)慢速升温有利于炭六方网面的成长；
3)从玻璃化转变温度到分解温度停留时间越长，样品炭化成型性能越好。
4)合适的压力对制得完好炭化样品有很大的影响。
3.对溧阳薄膜层叠体在炭化石墨化过程中微观结构的演变规律的研究表明：
薄膜的炭化过程是杂原子脱离，剩下以六角网层面为主的炭骨架，进行高密度化的过程；样品热处理过程中会发生从高分子定向膜到无定形炭，再到高有序石墨的转变。
4.溧阳薄膜层叠体石墨化后的传导性能
用光热偏转法测得样品经2800℃热处理后所得石墨材料的热导率为850～1000W/(m·K)。