La conductivité thermique dans la direction de l'épaisseur des matériaux composites renforcés par fibre de carbone avec du polyimide para-phénylène (CF/APN) est relativement faible, ce qui limite leur application dans les domaines à haute conductivité thermique. Pour résoudre ce problème, cette étude a d'abord utilisé la méthode de séparation de phase induite par réaction pour préparer deux types de microsphères de résine APN avec des tailles moyennes de 25 et 200 μm, puis a recouvert la surface des microsphères de quelques couches de graphène (FLG) pour obtenir les particules APN25@FLG et APN200@FLG. Les particules APN@FLG ont été introduites comme phase améliorant la conductivité thermique dans le système composite CF/APN, et comparées à la modification par ajout direct de FLG afin d'explorer l'effet des particules APN@FLG sur la conductivité thermique et les propriétés mécaniques du composite. Les résultats montrent que la modification par introduction des particules APN@FLG améliore significativement la conductivité thermique par rapport à l'ajout direct de FLG. Les microsphères de résine APN dans les particules APN@FLG peuvent efficacement inhiber l'orientation in-plane du FLG sous la pression de formage, augmentant ainsi considérablement la conductivité thermique dans la direction de l'épaisseur. Lorsque la teneur en FLG est de 3,6 % en poids, la conductivité thermique dans la direction de l'épaisseur du composite APN200@FLG/CF/APN atteint 1,62 W/(m·K), soit une augmentation de 189 % par rapport au composite CF/APN non modifié. Par ailleurs, les performances au cisaillement interlaminaire du composite restent pratiquement inchangées avec l'introduction des particules APN@FLG, la résistance à la flexion ne diminuant que pour des teneurs élevées en particules. Cette étude propose une nouvelle stratégie efficace et faisable pour la conception et la préparation de composites thermiquement conducteurs haute performance.

para-phénylène; fibre de carbone; conductivité thermique; graphène en faible épaisseur; orientation