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采用溶液法制备聚偏氟乙烯(PVDF)导热导电复合材料,通过在铁粉(Fe)/PVDF复合材料的固液转化过程中施加磁场,使Fe粉颗粒在PVDF溶液中沿磁场线方向取向排列,从而改变了 Fe颗粒在PVDF基体中的分布状态,使复合材料的导热阂值从20 vol.%降低至5 vol.%,并且在Fe含量为30 vol.%时,经磁场处理的Fe/PVDF复合材料显示出更高的热导系数。与此同时,该复合材料的导电阂值也从25 vol.%降至7 vol.%。本文还利用银镜反应制备了包覆致密银(Ag)层的碳纳米管(CNT)/PVDF复合材料,Ag颗粒的特殊分布状态更有利于网络结构的形成,显著提升了 CNT/PVDF复合材料的热导率值,并且这种网络结构使复合材料在不含CNT时就能形成完整的导电通路,PVDF@Ag复合材料的电导率值达到0.05 s/m。为了进一步探究PVDF复合材料的综合性能及内部结构,本文还研究了Fe/PVDF、CNT/PVDF以及Ag/PVDF复合材料的非等温结晶性能、晶型组成和流变性能。结果表明:Fe颗粒与CNT对PVDF基体的非等温结晶性能的影响有着相似的结果。填料的存在提供了结晶位点,加快了基体的结晶速率,并且当填料量适当时,这种影响作用越显著。但是填料会阻碍聚合物链段运动,使PVDF基体无法完成整个结晶过程,降低基体结晶焓和绝对结晶度。另一方面,非等温结晶过程的降温速率也是影响PVDF复合材料结晶行为的重要因素。在快速降温的条件下,PVDF复合材料具有更高的结晶速率,但是基体PVDF结晶过程时间的大幅缩短,在一定程度上会降低其结晶度。而且,聚合物链段运动的时间依赖性导致降温速率越快,复合材料的结晶温度越低,结晶温度范围越大。从XRD结果分析可以看出,溶液法使PVDF在20.6°出现了新的衍射峰,该峰对应β-PVDF晶型,而对应α-PVDF的衍射峰却被削弱。当铁粉加入后,在19.9°处又重新出现了α-PVDF晶型的衍射峰;且随着铁粉含量的增加,40°左右出现的γ-PVDF衍射峰消失,PVDF其他晶型的衍射峰强度也随之降低。由此表明,铁粉的加入能够在一定程度上促进α-PVDF晶型的生长。CNT和Ag颗粒对PVDF晶型的影响与Fe颗粒相似,但前者对α-PVDF晶型生长的促进作用更为显著。复合材料的模量和粘度随着填料量的增大而增加。在Fe含量为20 vol.%时,Fe/PVDF复合材料的模量和粘度相比于填料量为15 vol.%时有明显提高,表明此时填料在复合材料内部初步形成了网络结构;当CNT的含量大于5 vol.%后,团聚的CNT相互交叠,逐渐形成了完整的网络结构,此时CNT/PVDF复合材料的模量和粘度也有了显著增加。对Ag/PVDF复合材料的性能分析表明,该含量的Ag颗粒对PVDF基体的非等温结晶性能和流变性能的影响较小。