La conductividad térmica en la dirección del espesor de materiales compuestos reforzados con fibra de carbono y parafénileno dinitril (CF/APN) es baja, lo que limita su aplicación en campos de alta conductividad térmica. Para resolver este problema, este estudio utilizó primero el método de separación de fases inducida por reacción para preparar dos tipos de microesferas de resina APN con un diámetro medio de 25 y 200 μm, luego se recubrieron las superficies de las microesferas con grafeno de pocas capas (FLG) para obtener las partículas APN25@FLG y APN200@FLG. Las partículas APN@FLG se introdujeron como fase mejoradora de la conductividad térmica en el sistema compuesto CF/APN, y se compararon con la modificación mediante la adición directa de FLG para investigar el efecto de las partículas APN@FLG en el rendimiento térmico y en las propiedades mecánicas del compuesto. Los resultados muestran que la estrategia de modificación que introduce partículas APN@FLG mejora significativamente la conductividad térmica en comparación con la adición directa de FLG. Las microesferas de resina APN dentro de las partículas APN@FLG pueden inhibir eficazmente la orientación en plano del FLG bajo la presión de moldeo, mejorando considerablemente la conductividad térmica en la dirección del espesor. Cuando la cantidad de FLG añadida es del 3,6 % en peso, la conductividad térmica en dirección de espesor del compuesto APN200@FLG/CF/APN alcanza 1,62 W/(m·K), un aumento del 189 % con respecto al compuesto CF/APN sin modificar. Al mismo tiempo, las propiedades de corte interlaminar del compuesto con partículas APN@FLG se mantienen básicamente sin cambios, disminuyendo la resistencia a la flexión solo cuando la cantidad de partículas es grande. Este estudio proporciona una estrategia nueva, eficiente y factible para el diseño y fabricación de compuestos térmicamente conductores de alto rendimiento.

parafénileno dinitril; fibra de carbono; conductividad térmica; grafeno de pocas capas; orientación