氮化硼纳米片/氢氧化镁/聚乙烯复合材料导热性能研究

【摘要】：电力电缆中绝缘材料导热性能的改善对提升线芯载流量，减少电缆生产成本有着重要的实际意义，如何设计高效的填料型导热绝缘复合材料是目前的研究重点与难点之一。目前，单一填料导热绝缘复合材料的研究已较为完善，但是对基于多填料导热复合结构的复合材料研究相对较少。本文以低密度聚乙烯（LDPE）为基体材料，选用氮化硼纳米片（BNNs）作为第一掺杂填料，选取氢氧化镁（Mg(OH)_2）作为第二填料，基于熔融共混法制备多填料结构绝缘复合材料，研究了常温常压下不同厚度的两种填料掺杂量对材料热导率的影响，结果表明：在多填料复合体系中，Mg(OH)_2会改变BNNs在基体中的取向度、连接度从而影响复合材料的热导率。3种试样厚度下高填量的Mg(OH)_2会增强复合材料的轴向热导率。薄厚度下Mg(OH)_2的掺入不利于复合材料径向热导率的提升。较厚厚度下，适量的Mg(OH)_2能够增强复合材料的径向导热性能，当BNNs的质量分数为20%,Mg(OH)_2的质量分数为40%时，复合材料的热导率最高可达纯LDPE热导率的12倍。