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导热高分子复合材料可广泛用于能源、电子等多个领域,二维纳米片层材料是一种具有优异特性的导热填料,填充纳米片层填料的复合材料是目前研究的热点。本论文主要对二维纳米材料Ti3C2Tx h-BN(其中Tx指表面多种官能团)及其复合材料开展实验制备和理论分析的工作,研究二维填料及其复合材料的导热等性能。首先以Ti3C2Tx为实际对象研究了新型二维MXene材料。通过一系列的实验过程制得Ti3C2Tx薄膜,用T形法对其进行测试,用电镜等表征。结果发现在80K和290 K的温度范围内,Ti3C2Tx薄膜的电导率几乎保持恒定,为12500Ω-1m-1左右;而Ti3C2Tx薄膜的等效热导率从1.3Wm-1KC1增加到3.05Wm-1K-1,提高了2倍,这主是由比热容和声子平均自由程变化的组合效应造成的。用单胞模型进行分析,可以得出Ti3C2Tx片层的固有热导率估计在几十至几百Wm-1K-1的范围内,Ti3C2Tx片层之间的热阻要小于3×10-6W-1m2K。其次通过实验制备了 h-BN/PP复合材料并对其进行性能测试和表征分析,研究了 h-BN含量、粒径以及加工成型方式对复合材料导热性能的影响。实验结果发现,h-BN/PP复合材料的面向、法向导热系数都随着h-BN质量分数的提高而提高,但在最高填充22wt%时仍没有出现逾渗现象;填充5-1 0μm BN的复合材料的面向导热系数和法向导热系数都要优于填充30μm BN的复合材料,这主要是因为复合材料的等效导热系数综合了接触热阻及h-BN自身导热系数的变化,填充厚度更小的5-10μmBN的复合材料表现出更好的导热性能;热压成型和注塑成型都会使得h-BN在基材PP中有一定的取向,导致面向导热系数与法向导热系数的差别,但注塑成型能使得h-BN在PP中有更好的取向(平均取向更接近于面向)从而其面向导热系数更高。最后在已有的复合材料热导率计算模型的基础上,运用热阻串并联方法建立了同时填充二维片层填料和颗粒的混合填充情况下复合材料的热导率模型,归纳了 6种典型的填料分布方式,计算其法向和面向热导率,分析和计算结果都表明,在某方向上,填料之间在垂直该方向的截面上“共面”的填料越少,该方向的热阻越小,对应的热导率越大,根据分析和计算结果,总结出一种混合填充的优化分布方式。