【摘 要】
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进入5G时代,高频、高速和高密度是电子产品的主要发展趋势,但随之而来的高发热问题也日益突出。聚醚醚酮（PEEK）是特种工程塑料大家族中重要的一员,因其优异的综合性能,在众多领域具有巨大的应用价值。但纯的PEEK树脂在室温下的导热系数仅有0.25W/（m·K）,严重限制了其在电子设备、LED、5G等领域的应用。熔融共混等方式制备的PEEK基导热材料是通过引入高导热填料来提高自身材料的导热性能,但无法
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进入5G时代,高频、高速和高密度是电子产品的主要发展趋势,但随之而来的高发热问题也日益突出。聚醚醚酮（PEEK）是特种工程塑料大家族中重要的一员,因其优异的综合性能,在众多领域具有巨大的应用价值。但纯的PEEK树脂在室温下的导热系数仅有0.25W/（m·K）,严重限制了其在电子设备、LED、5G等领域的应用。熔融共混等方式制备的PEEK基导热材料是通过引入高导热填料来提高自身材料的导热性能,但无法形成有效的导热通路,其导热性能不理想。为了有效改善PEEK的导热性能,必须要在树脂基体中构筑更高效的导热通路。本论文分别以PEEK纤维和碳纤维（CF）作为载体,选择羟基化氮化硼纳米片（BNNSs-OH）和金属铜（Cu）作为填料,采用简单、高效的工艺构筑了一系列具有特定导热通路的复合材料。系统研究了填料含量和分散状态对复合材料性能的影响。制备的复合材料综合性能优异,表现出良好的热管理能力。主要研究包括以下两个部分:1、在聚乙烯醇的辅助下将BNNSs-OH包覆在PEEK纤维表面,通过真空热压制备了具有取向结构的BNNSs/PEEK复合材料。与填料随机分布相比,BNNSs取向结构显著提高了声子传输效率。在BNNSs-OH填充量为25wt%时,复合材料的面内导热系数达到了1.03W/（m·K）,是纯PEEK的4.12倍,是相同填充量下填料随机分布复合材料的1.6倍。利用Foygel理论计算了材料界面热阻,BNNSs取向复合材料的界面热阻明显降低。2、利用简单的电镀方式在PEEK/CF针刺毡的CF表面沉积铜（Cu）,通过真空热压制备了三维PEEK/CF-Cu复合材料,详细研究了CF含量和Cu含量对材料导热性能的影响。当Cu含量为27.1vol%时,复合材料的通面和面内导热系数分别达到了2.54和5.48W/（m·K）,是纯PEEK的22倍,是PEEK/CF（40wt%）复合材料的9.78倍。该研究为制备三维PEEK基导热复合材料提供了新的思路和策略。
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