六方氮化硼调控聚酰胺6/玻璃纤维复合材料力学与热性能的协同增强机制研究

《Polymer Composites》：Effect of Boron Nitride on Mechanical and Thermal Properties of PA6+GF/hBN Composites

本研究针对高分子复合材料热管理性能提升的难题，通过双螺杆挤出和注塑成型技术制备了(PA6+GF)100-xBNx复合材料。研究发现hBN片层形成的导热网络使热导率提升至2.357?W?m?1?K?1，分解起始温度提高至437°C，且(PA6+GF)80BN20组分实现了导热与机械性能的最佳平衡，为电子封装材料设计提供新思路。

　　

通过双螺杆挤出和注塑成型技术制备的(PA6+GF)_100-xBN_x复合材料中，六方氮化硼(hBN)片层成功构建了导热网络，使材料整体热导率从0.335大幅提升至2.357?W?m^?1?K^?1。热重分析(TGA)显示材料热稳定性显著增强，分解起始点从417°C提升至437°C。差示扫描量热法(DSC)证实hBN具有成核效应，将结晶起始温度从192°C提高至195°C。当hBN填充量达到50%时，杨氏模量提升53%，而拉伸强度虽下降但仍稳定在65兆帕。特别值得注意的是，(PA6+GF)₈₀BN₂₀配方在热性能和机械完整性之间取得了理想平衡，这项研究为多功能复合材料的设计提供了重要理论依据。