界面与有序微观结构对石墨烯片/聚乙烯复合材料热性能的影响

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IV型储氢罐用聚合物内衬对热性能提出了更高要求。为改善热性能，采用石墨烯片（GFs）作为填料增强高密度聚乙烯（HDPE）。研究了GFs与聚合物基体间的界面以及有序微观结构对复合材料热性能的影响。结果表明，复合材料微观结构的有序排列能显著提高其热导率（kc）。在0.5 wt% GFs负载下，有序复合材料的kc达到6.052 W/(m·K)，是无取向纯HDPE的11.8倍。通过刮擦复合材料截面上的GFs对界面对kc的影响进行了定性分析。虽然GFs在聚合物基体中形成具有高kc的连续网络，但GFs与HDPE基体间的界面缺陷导致高GFs浓度下界面热阻增加。因此，复合材料的热增强系数随GFs浓度增加而降低。此外，混入GFs可使复合材料初始热分解温度提高15.9 °C，维卡软化点提高1.6 °C。本研究为聚合物在IV型储氢罐中的应用提供了重要参考。

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