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采用原位聚合法制备了碳纳米管／聚丙烯腈（CNT／PAN）复合材料，用MDSC的测试方法研究了复合材料的热性能，并由此推导了复合材料的热导率。应用Cheng-Vaehon、Nielsen-Lewis和Okamoto-Ishida 3种导热理论模型对CNT／PAN复合材料的热导率进行估算。对比实验测试与导热理论模型的计算结果，考虑到碳纳米管在聚合物基体中的分散和取向情况，得出Nielsen-Lewis理论在低填充含量及室温条件下可以较准确地估算无规分散的CNT／PAN复合材料体系的热导率。