Теплопроводность в направлении толщины композиционных материалов с углеродным волокном, усиленным пара-цианобензольным смолой (CF/APN), низкая, что ограничивает их применение в областях с высоким теплопереносом. Для решения этой проблемы в данном исследовании сначала методом реакционно-индуцированного фазового разделения были получены микросферы смолы APN с средним диаметром 25 и 200 мкм, затем на поверхности микросфер была нанесена малоэтажная графеновая пленка (FLG) для получения частиц APN25@FLG и APN200@FLG. Частицы APN@FLG использовались в качестве теплораспределяющей фазы, введённой в систему CF/APN, и результаты сравнивались с модификацией путем прямого добавления FLG для изучения влияния частиц APN@FLG на теплопроводность и механические свойства композитов. Результаты показывают, что модификация с введением частиц APN@FLG значительно эффективнее улучшает теплопроводность по сравнению с прямым добавлением FLG. Микросферы APN в частицах APN@FLG эффективно подавляют ориентацию FLG в плоскости под воздействием формовочного давления, что приводит к значительному повышению теплопроводности в направлении толщины композита. При содержании FLG 3,6 мас.% теплопроводность по толщине композита APN200@FLG/CF/APN достигала 1,62 Вт/(м·К), что на 189% выше, чем у немодифицированного CF/APN. При этом межслойная сдвиговая прочность в композитах с APN@FLG оставалась практически неизменной, а прочность на изгиб снижалась только при большом количестве частиц. Данное исследование предоставляет эффективную и практичную новую стратегию для проектирования и производства высокоэффективных термопроводящих композитов.

пара-цианобензол; углеродное волокно; теплопроводность; малоэтажный графен; ориентация