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环氧树脂具有良好的介电性能、力学性能、耐化学腐蚀及耐热性能,因而被广泛应用于电气工程领域,但其导热性能较差制约了其应用范围。随着电力系统向高电压、大容量发展,设备单位体积内产生的热量将急剧增加,会导致环氧树脂绝缘发生劣化,这就要求环氧树脂具备较好的导热性和耐热性。本文制备了一种具有良好导热性能的环氧树脂复合材料,并对复合材料的憎水性能、力学特性、导热性能及电气绝缘性能进行了深入的研究,论文的主要内容包括:(1)研究了一种纳米纤维素/氮化硼纳米片(CNF/BNNSs)填充液晶环氧树脂导热复合材料的制备方法。以联苯型液晶环氧树脂为基体,BNNSs为导热填料,采用纤维素纳米纤维在提高BNNSs分散性的同时构建声子传播通道,并探讨了固化温度及纤维素的引入对液晶环氧树脂复合材料微观结构的影响。研究发现,联苯型环氧树脂的液晶性出现在106.8~168.3℃之间,当固化温度为120℃和150℃时可以得到各向异性的液晶态环氧树脂,固化温度高于168.3℃时得到各向同性的无定型环氧树脂。纤维素的加入可以提高氮化硼在环氧树脂中的分散性。(2)对CNF/BNNSs填充液晶环氧树脂导热复合材料的憎水性能、机械性能和电气绝缘性能等方面进行了多方位的研究。测量了环氧树脂复合材料的静态接触角、抗拉强度、抗冲击强度,观察了液晶环氧树脂复合材料断面的微观形貌,并对液晶环氧树脂的介电性能进行了研究。结果表明,CNF/BNNSs填充液晶环氧树脂导热复合材料具有一定的憎水性和电气绝缘性能,CNF/BNNSs可以提高液晶环氧树脂的韧性。(3)研究了CNF/BNNSs含量对环氧树脂导热复合材料热导率、热稳定性及动态机械性能的影响,并对液晶环氧树脂的导热机理进行了分析。结果表明,随着CNF/BNNSs含量的增加,液晶环氧树脂的热导率显著提高,热稳定性得到改善,储能模量升高,刚性变强。与添加BNNSs相比,添加CNF/BNNSs对液晶环氧树脂热导率的提高效果更加显著。(4)测量了CNF/BNNSs填充液晶环氧树脂导热复合材料的交流击穿电压和局部放电起始电压,研究了CNF/BNNSs含量对空间电荷消散的影响规律。结果表明,添加CNF/BNNSs导热填料可以抑制热击穿的发生。当CNF/BNNSs含量在一定范围内时可以提高液晶环氧树脂的工频击穿电压和局部放电起始电压,有利于空间电荷的消散。上述研究结果表明,CNF/BNNSs填充液晶环氧树脂复合材料具有良好的导热性。CNF/BNNSs易于在液晶环氧树脂中形成导热通路,可以在填料用量很低的情况下显著提高复合材料的热导率及电荷消散速率,抑制热击穿的发生,使绝缘复合材料兼具优异的导热性能、机械性能及电气绝缘性能。