《表2 石墨烯和导热炭黑对发泡硅橡胶性能的影响1)》

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《导热发泡硅橡胶的研制》

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注:1)各试样均未添加氧化铝。

由表2可见，随着石墨烯用量的减少和导热炭黑用量的升高，发泡硅橡胶的拉伸强度、密度和硬度均降低，热导率则先升后降，且当石墨烯用量为5份、导热炭黑用量为3份时热导率最高，为0.119 W/（m·K）。这可能是因为石墨烯具有一定的长径比，会随着硅橡胶的发泡过程而产生一定的取向分布，即石墨烯被定向包裹在泡孔壁内，会对泡孔壁起到一定的牵制和支撑作用，使得材料拉伸强度和硬度较高；而导热炭黑为球形结构，硅橡胶发泡过程中不会发生取向分布，因此对泡孔壁的牵制和支撑作用明显低于石墨烯。此外，当石墨烯用量过多时，分子间的团聚将导致材料热导率降低，因此石墨烯的用量不能过高，应根据需要合理选择。而随着导热炭黑球形粒子在硅橡胶内质量分数的增加，相对于单一的石墨烯“墙面”导热通路结构和单一的导热炭黑“糖葫芦”导热通路结构，导热炭黑的球型与石墨烯的片层结构逐渐形成了较多的类似于“哑铃”结构的导热通路，增加了导热通路的数量，并提高了导热速率，进而提高材料热导率。