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热塑性树脂基导热复合材料具有低成本、可循环利用、轻质高导热等优异特点，在近年来发展十分迅速。本文采用熔融共混法制备了尼龙6(PA6)/石墨导热复合材料，确定了复合材料的实验配方和挤出加工工艺参数;选取其中综合性能最佳的复合材料，模压成型制备出轻质高导热的LED散热器。
采用激光导热仪测试PA6/石墨导热复合材料的导热率，研究了石墨含量、粒径、各种助剂、不同粒径配比及温度对复合材料导热率的影响。PA6/石墨导热复合材料的导热率随着石墨含量的增加先升高后降低，在相同的石墨含量下，平均粒径大的石墨对复合材料的导热率提高显著。助剂EBS和KH-550可以提高复合材料的导热率，而助剂NDZ-311、TAF和AC-6A使得复合材料的导热率下降。室温下(25℃)，石墨K15含量为50wt％，抗氧剂含量为0.1wt％，EBS含量为1.0wt％，制备的复合材料导热率最高，为6.101W/m.K，是纯PA6树脂导热率(0.243W/m.K)的25倍。
研究了PA6/石墨导热复合材料的力学性能，结果表明PA6/石墨导热复合材料的弯曲模量比纯PA6树脂的大，但其弯曲强度和冲击强度均比纯PA6树脂的小。而且助剂EBS和TAF的加入使得复合材料的弯曲模量、弯曲强度和冲击强度略有增加，其中助剂TAF提高复合材料力学性能更为显著。另外，石墨的加入使复合材料的熔体粘度和分解温度增加。采用SEM观察发现复合材料中存在石墨聚集现象以及空洞、缝隙等缺陷，并且随着石墨含量的增加，石墨片聚集现象明显，呈层状堆砌。
采用差示扫描量热法分析了纯PA6树脂和PA6/石墨复合材料的非等温结晶行为和熔融行为。PA6/石墨复合材料的结晶放热曲线出现双峰，熔融曲线为一个熔融峰，而纯PA6树脂却相反。石墨的加入使复合材料的结晶温度和结晶活化能均较纯PA6树脂的高，但结晶速率和结晶度均较纯PA6树脂的低。随石墨含量的增加，复合材料的结晶活化能增加，结晶度逐渐降低，PA6树脂基体的结晶速率有所增加，但其结晶速率仍比纯PA6树脂的低。采用Avrami方程、Ozawa方程及Mo方法对纯PA6树脂和PA6/石墨复合材料的非等温结晶动力学进行分析，发现Mo方程可以很好地用来描述纯PA6树脂和PA6/石墨复合材料体系的非等温结晶过程。另外，探讨了不同导热模型在PA6/石墨导热复合材料体系中的应用情况，结果表明Y.Agria模型和逾渗模型在填料体积分数较大时，拟合曲线与实验结果接近，在一定程度上可以对复合材料的导热率进行分析。