为了制备高导热性能的复合材料,本文改变常用共混成型方法,提出强制组装法,通过空间限域增强强制组装程度,本文用强制组装法制备了单填料填充紫外胶(UV)、单填料填充聚二甲基硅氧烷(PDMS)、二元填料填充PDMS三种类型复合材料。首先,介绍了强制组装法的原理,研究填料含量和强制组装程度对碳纤维/UV复合材料导热性能的影响,并通过电镜(SEM)对复合材料断面碳纤维的分布进行观察。其次,用强制组装法制备了碳纤维/PDMS复合材料,研究填料含量对导热性能的影响,并重点研究强制组装程度对垂直和水平导热性能的影响,用SEM对复合材料断面进行观察,观察填料在基体中的分布。最后,用强制组装法制备二元填料填充PDMS,研究二元填料的种类、含量对复合材料导热性能的影响,重点研究了强制组装程度对二元填料复合材料垂直和水平导热性能的影响,并用SEM对其断面进行观察。结果表明:1.强制组装法制备单填料填充UV复合材料,其导热性能随着填料含量和强制组装程度的增加而增加。强制组装程度相同,碳纤维含量由4wt%增加到8wt%,垂直和水平导热率分别提高24.49%和77.45%;碳纤维含量相同,强制组装程度提高,垂直和水平导热率分别提高25.42%和129.63%,SEM对断面观察发现填料含量增加使填料更加紧密,强制组装使碳纤维导热网络更加完善。2.强制组装法制备单填料填充PDMS复合材料,其导热性能随着填料含量和强制组装程度的增加而增加。强制组装程度对导热性能的提高有非常大的影响,相对提高填料含量,强制组装更能有效提高导热性能。强制组装程度相同,750μm时,含量由10wt%增加到23wt%后,垂直和水平导热率分别提高228%、235.42%;碳纤维含量为23wt%,强制组装程度提高,厚度由750 μm缩小到150 μm,垂直和水平导热率分别提高164.52%、316.15%。3.强制组装法制备二元填料填充PDMS复合材料,其导热性能随着填料含量和强制组装程度的增加而增加。1Owt%碳纤维与石墨烯填充,强制组装程度提高后垂直和水平导热率分别提高151.72%、175.21%; 10wt%碳纤维与碳纳米管填充,强制组装程度增加垂直和水平导热率分别提高150%、480.29%; 15wt%碳纤维与石墨烯填充基体,强制组装程度增加,直和水平导热率分别提高131.43%、491.59%; 15wt%碳纤维与碳纳米管填充基体,强制组装程度提高后垂直和水平导热率分别提高137.84%、662.74%。4.总结以上结论,强制组装法与增加填料含量两种提高导热性能的方法相比,强制组装法对导热率提高幅度更大,并且对水平方向导热率的提高可达数倍,验证了强制组装原理的有效性。强制组装法制备了导热性能良好的导热复合材料,碳纤维填充含量为23wt%,水平导热率达到13.40W.(m·K)-1,对二元填料复合材料,15wt%碳纤维与4wt%碳纳米管混合水平导热率达到11.6W·(m·K)-1。