CFs 是一種經(jīng)碳化和石墨化得到的微晶石墨材料，具有高縱橫比、低膨脹系數(shù)、高強度質(zhì)量比、耐高溫、耐磨、耐腐蝕、導電導熱等優(yōu)良性能，是聚合物基復合材料的最佳增強材料，然而，CFs的含量、長度和其取向均會對 CFRP 復合材料的熱導率產(chǎn)生影響。

2.1 CFs 含量的影響

基于 CFs 的熱導率遠高于聚合物，通常情況下，CFs 的添加量和 CFRP 復合材料的熱導率正相關，大量的研究也證實了這一點，例如 Keith 等人用 CFs 填充聚丙烯腈（PAN）制備了 CFs/PAN復合材料，實驗結(jié)果表明：隨著 CFs 含量增加，復合材料的面內(nèi)和法向的熱導率都在提升，當添加60wt%的 CFs 時，復合材料的面內(nèi)熱導率最高為2.46 W/(m·K)、法向的熱導率為 1.04 W/(m·K)。

Wei等人通過簡單的溶液共混法用 CFs 填充聚二甲基硅氧烷（PDMs）制備了 CFs/PDMs 復合材料，發(fā)現(xiàn)隨著 CFs 含量的增多，復合材料的熱導率大幅提高，當使用 20wt%的 CFs 時，復合材料的熱導率達到 2.73 W/(m·K)，比純 PDMs 的導熱系數(shù)提高了約 1400%。

Wang 等人將 CFs 加入到聚異戊二烯（TPI）制備了 CFs/TPI 復合材料，發(fā)現(xiàn)隨著 CFs 含量的增加，CFs/TPI 復合材料的熱導率大致線性增長，當 CFs 的質(zhì)量分數(shù)從 0%增加到 14%時，在 299 K 的溫度下，復合材料的熱導率增加了28%。

Cho 等人向聚酮（PK）中添加 CFs 制備CFs/PK 復合材料，發(fā)現(xiàn)當 CFs 的質(zhì)量分數(shù)持續(xù)增大時，CFs/PK 復合材料的法向的熱導率呈線性增加，面內(nèi)方向的熱導率呈指數(shù)增加，盡管添加的CFs 為非連續(xù)的隨機取向，復合材料熱導率具有各向異性的傳熱行為。

總體而言，添加 CFs 到不同的聚合物中，復合材料的熱導率均會隨 CFs 含量增加而增加，如圖 2（a）所示，其原因主要歸結(jié)為：具有高縱橫比CFs 含量增多，其堆積得更密集，相鄰 CFs 之間熱傳遞距離縮短，減少了聲子散射，使得復合材料的導熱率逐漸提高，相比之下，對面內(nèi)熱導率的提升高于對法向熱導的提升。

圖2. （a）CFs 含量對 CFRP 復合材料熱導率的影響；（b）不同表面改性方法處理 CFs 的 CFRP 復合材料熱導率與比CFs 沒有表面改性的 CFRP 熱導率增長百分比。

2.2 CFs 長度的影響

研究表明，當 CFs 含量相對較低時，較長的CFs 有利于形成更完整的導熱鏈，從而促進復合材料內(nèi)部導熱通道的形成，AGARI 等人用 30vol%的 CFs 填充聚乙烯（PE），制備了不同縱橫比（L/D）（L/D=1~45.3）CFs 的 CFs/PE 復合材料，發(fā)現(xiàn)隨著 CFs 縱橫比增大，復合材料的熱導率逐漸升高。

當 CFs 含量相對較高時，較短的 CFs 容易分散并形成導向結(jié)構，促進復合材料熱導率的提升。如Ghosh 等人用 5wt%的 CFs 填充酚醛樹脂（PF）制備了 CFs/PF 復合材料，分別研究了 CFs 長度（1、2、3、4 和 5）mm 對 CFs/PF 復合材料熱導率的影響，發(fā)現(xiàn)復合材料的熱導率隨著 CFs 的長度增加先升高后降低，當 CFs 的長度為 2 mm 時，復合材料的熱導率最高為 50 W/(m·K)，這主要是由于 2mm 的 CFs 容易在復合材料中平行對齊，且易于分散，而更長的 CFs 則容易團聚，不利于聲子的傳輸，從而降低了復合材料的熱導率。簡言之，CFRP復合材料的熱導率不能完全依賴 CFs 的長度，過長的 CFs 將導致復合材料內(nèi)部結(jié)構產(chǎn)生缺陷，使熱導率下降。

2.3 CFs 取向的影響

CFs 的固有導熱系數(shù)沿軸向可高達 900W/(m·K)，而在徑向則低至 100 W/(m·K)，即軸向熱導率大約比徑向熱導率高一個數(shù)量級，因此，CFs 在復合材料中的分布，尤其是 CFs 與復合材料法向夾角（0°~90°定義為取向）會影響復合材料的熱導率。

正如 Fu 等人研究了 CFs 平均纖維夾角對 CFs/PK 復合材料熱導率的影響，發(fā)現(xiàn) CFRP熱導率隨著 CFs 夾角的增加而顯著降低。Dong 等人采用有限元法對 CFs 增強 EP 復合材料的導熱性能進行了模擬，得到相同的結(jié)論，隨 CFs 取向減小，法向熱導率增大。

基于 CFs 的取向?qū)秃喜牧系臒釋实挠绊?，通過各種方法對 CFs 進行定向處理，使其更有序、同軸化（如圖 1（d）所示），來改善 CFRP 復合材料的熱導率，成為近年來的研究熱點。

Li 等人通過施加應力場來同向排列 CFs 制備了 CFs/EP 復合材料，當添加 45wt%的 CFs，當施加應力場使得CFs 同向排列時，復合材料的熱導率為 32.60W/(m·K)，比 CFs 隨機分布的復合材料熱導率（4.67W/(m·K)）提高了 598.07%。

除施加應力場外，還可以通過磁場、冷凍法或使用模板法實現(xiàn) CFs 的定向。Ma 等人用定向冷凍法同向排列 CFs 與 EP 混合制備 3D-CFs/EP 復合材料，添加 13vol%的 CFs，復合材料的導熱系數(shù)為 2.84 W/(m·K)，與 EP 熱導率 0.19 W/(m·K)相比提高1394.74%，比同體積分數(shù)下隨機分散的CFs復合材料熱導率 1.10 W/(m·K)提升了 158.18%。

Ding 等人向硅橡膠（SR）中添加用磁場定向的碳纖維（o-MCFs），制備了 o-MCFs/SR 復合材料，當添加 9vol%的 o-MCFs 時，復合材料熱導率為 4.72 W/(m·K)，比隨機分散的 CFs 制備的復合材料的熱導率 1.17 W/(m·K)提升了 303.42%。

Wu 等人采用重力驅(qū)動冰模板法將 CFs 沿水平方向排列并制備了具有同軸向排列的 CFs/EP復合材料，發(fā)現(xiàn)當添加 22.3vol%的 CFs，復合材料的熱導率達到 7.98 W/(m·K)，比隨機分散的 CFs 制備復合材料熱導率 0.76 W/(m·K)提高了 950%。

Hou 等人采用定向冷凍技術定向處理 CFs制備了 CFs/PDMS 復合材料，發(fā)現(xiàn)添加 12.8vol%的 CFs 時，CFs/PDMS 復合材料熱導率為 6.04W/(m·K)，比隨機分散 CFs 制備的復合材料熱導率1.81 W/(m·K)提升了 233.71%。

根據(jù)以上文獻可知，同向排列的 CFs 具有較好的提升復合材料熱導率的效果，這主要是因為CFs 定向后，熱量沿著 CFs 軸向傳遞，使得復合材料的熱導率大幅提升，對比上述數(shù)據(jù)可知，重力模板法定向 CFs 的效果更好，熱導率提升率更大。除定向外，部分研究人員還通過對 CFs 進行編織來構建導熱通道，提升復合材料的熱導率。

Dong 等人研究了二維機織結(jié)構 CFs 增強EP 的熱導率，二維機織復合材料在 3 個正交方向上的熱導率表現(xiàn)出明顯的各向異性。沿 CFs 軸向的熱導率高于 CFs 徑向的熱導率，面內(nèi)方向的熱導率高于厚度方向的熱導率。

Dong 等人通過有限元分析了三維編織 CFs增強 EP 復合材料熱導率，結(jié)果表明：三維編織可提升厚度方向的熱導率，使其高于面內(nèi)方向的熱導率，熱流主要沿 CFs 軸向傳遞，復合材料的熱導率隨著溫度升高而升高。

Gou 等人用有限元分析了三維編織 CFs 體積分數(shù)和內(nèi)部編織角對 EP復合材料熱導率的影響。復合材料厚度方向和面內(nèi)方向的熱導率隨 CFs 體積分數(shù)的增加而增加，內(nèi)部編織法向夾角減小導致厚度方向熱導率的增加，面內(nèi)熱導率降低。

Zhao 等人研究了 2.5D 傾角互鎖機織 CFs、2.5D 傾角（經(jīng)向增強）互鎖機織 CFs 和三維正交機織 CFs 增強 EP 復合材料熱導率，三種復合材料熱導率相比較而言，具有三維正交機織復合材料的熱導率最高，熱導率在經(jīng)紗和緯紗方向上均表現(xiàn)出各向異性；2.5D 傾角（經(jīng)向增強）互鎖機織復合材料的熱導率隨著 CFs 體積分數(shù)的增加而逐漸增加。

上述文獻表明：編織 CFs 能夠在復合材料內(nèi)部構建連續(xù)導熱通路，提升復合材料的熱導率，三維編織可提升厚度方向的熱導率。

03?CFs 表面改性

CFs 表面具有較大的化學惰性，導致 CFs 與聚合物基體之間相容性比較差，易產(chǎn)生間隙，降低復合材料的熱導率。對 CFs 表面進行改性，提高其表面活性，使其更好的與聚合物結(jié)合，減少接觸間隙，有利于提高 CFRP 復合材料的熱導率。

CFs 表面改性策略可分為幾組：（1）使用“偶聯(lián)劑”在 CFs 和基質(zhì)之間形成化學鍵；（2）通過侵蝕纖維使纖維粗糙或用聚合物、MgO 等接枝纖維；（3）在纖維表面引入官能團進行表面活化；（4）采用與聚合物潤濕性較好、熱導率高的涂層材料對 CFs 表面形成均勻的涂層，與基體之間形成更密集的界面過渡區(qū)。

基于上述策略，常用的 CFs 表面改性方法主要有化學接枝、化學氣相沉積法、電泳沉積法、電鍍沉積法、化學鍍和上漿劑改性等。

Zhang 等人將 MgO 納米顆?；瘜W接枝到CFs 上構建 MgO-CFs 填料與尼龍-6（Nylon-6）制備了 MgO-CFs/Nylon-6 復合材料，添加 20wt%的MgO-CFs 時，復合材料的熱導率最大為 0.78 W/(m·K)，比用單一 CFs 制備的 CFs/Nylon-6 復合材料的熱導率提升了 23.81%。

Zheng 等人通過電泳沉積將 hBN 片和 Cu顆粒包覆在 CFs 表面構成 hBN-Cu@CFs 制備了hBN-Cu@CFs/EP 復合材料，當沉積時間為 3h，用12vol%的 hBN-Cu@CFs 填料，復合材料最高熱導率為 2.16 W/(m·K)，比 CFs/EP 復合材料熱導率0.68 W/(m·K)提升了 217.64%。

Wang 等人在 CFs 表面電泳沉積 0.85wt%碳化硅納米線（SiCnws）構建 SiCnws@CFs 填料，再用化學氣相沉積法在其表面接枝石墨烯（G）得到 G-SiCnws@CFs 制備了 G-SiCnws@CFs/EP 復合材料，在 4 h 化學氣相沉積下，復合材料的熱導率為 1.42 W/(m·K)，比 SiCnws-CFs/EP 復合材料熱導率 1.04 W/(m·K)提高了 35.64%。

Li 等人用化學鍍的方法制備了低含量鍍銀CFs（Ag@CFs）并制備 Ag@CFs/EP 復合材料，發(fā)現(xiàn)當 CFs 表面銀鍍層的厚度為 450 nm，添加 7wt%的 Ag@CFs，復合材料的熱導率達 2.49 W/(m·K)，比未改性的 CFs/EP 復合材料提升了 162.10%。

Yu 等人在 CFs 表面電鍍銅（Cu@CFs）并制備 Cu@CFs/EP 復合材料，采用 12vol%的銅時，復合材料熱導率為 3.50 W/(m·K)，比 CFs/EP 復合材料熱導率提升了 400%。

Cheng 等人采用?Fe3O4修飾氧化石墨烯（GO）組成納米流體 GO@Fe3O4?上漿劑（命名為：GFNF），用此上漿劑改性的 CFs（GFNF@CFs）與 EP 制備GFNF@CFs/EP 復合材料，當用 2.5wt%的 GFNF上漿劑改性 CFs，制備的 GFNF@CFs/EP 復合材料的熱導率達到最大值3.10 W/(m·K)，比原始CFs/EP復合材料熱導率 1.35 W/(m·K)提升高了 129.63%。

上述文獻的實驗數(shù)據(jù)表明，CFs 表面不同改性方法均可在一定程度上提升 CFRP 復合材料的熱導率，圖 2（b）匯總了化學接枝和電鍍法對 CFs表面改性后的微觀形貌組織、CFs 表面改性后制備的 CFRP 復合材料的熱導率以及比沒有改性 CFs制備的 CFRP 復合材料熱導率的提升率，總體而言，電鍍法改性 CFs 可以大幅提升 CFRP 復合材料熱導率。

04?導熱填料的影響

除對 CFs 進行表面改性來提升復合材料熱導率外，向 CFRP 復合材料中加入高導熱填料備受關注。根據(jù)形狀可將高導熱填料分為顆粒填料、線狀填料和片狀填料。圖 3 為顆粒、線狀和片狀填料加入 CFRP 復合材料導熱機理的示意圖。

圖3. （a）顆粒填料、（b）線狀填料、（c）片狀填料和（d）混合填料增強 CFRP 復合材料熱傳導機理

對于顆粒填料而言，含量低時，顆粒與 CFs 彼此獨立，不能形成連續(xù)的導熱網(wǎng)絡，含量高時，導熱填料會增大與基體和 CFs 之間接觸面積，作為相鄰 CFs 之間熱傳導橋梁，縮短熱傳遞路徑，提高形成相互接觸的導熱通道概率，減少界面熱阻，促進熱量傳輸，提高復合材料的導熱性能。

與顆粒狀填料相比，線狀和片狀填料較容易與 CFs 形成接觸，構建成連續(xù)的熱傳導網(wǎng)絡，為熱流創(chuàng)造高效傳導途徑，更有效地增強 CFRP 復合材料熱導率。此外，將多種形狀尺寸的填料進行耦合（如圖 3（d））可以進一步增加熱傳導路徑，提升熱導率。

根據(jù)材料類型可將填料分為包括金屬填料、陶瓷填料和碳基填料，部分上述填料的熱導率如圖 1（e）所示。各種填料對 CFRP 復合材料熱導率的增強作用介紹如下：

4.1 金屬填料

各種金屬如Cu、Al、Ag等因自由電子的存在，具有很高的熱導率，然而金屬填料的耐腐蝕性差，易被水、大氣和各種有機或無機溶劑腐蝕，此外，金屬填料加入容易造成復合材料密度增加、導電性增強等，在一定程度上限制了其應用范圍，因此用于提升復合材料的熱導率的研究較少。

Lee 等人研究了 Al 顆粒和 Cu 顆粒提升CFs/EP 復合材料熱導率的效果，發(fā)現(xiàn)添加 0.1wt%的 Al 顆粒，Al/CFs/EP 復合材料熱導率為 1.46 W/(m·K)，比 CFs/EP 復合材料熱導率 0.91 W/(m·K)提升了 60.44%；添加 0.01wt%的 Cu 顆粒，Cu/CFs/EP 復合材料熱導率為 1.65 W/(m·K)，比純CFs/EP 提高了 81.32%。

Wu 等人用銀納米顆粒（AgNPs）、一維銀納米 線 (AgNWs) 和 CFs 制 備 了 AgNWs/AgNPs@CFs/EP 復合材料，結(jié)果表明：AgNPs@CFs/EP 復合材料的熱導率為0.48 W/(m·K) ，AgNWs/AgNPs@CFs/EP 復合材料熱導率為 0.76W/(m·K)，比單一 CFs/EP 復合材料熱導率 0.34W/(m·K)提升了 123.53%，比 AgNPs@CFs/EP 復合材料熱導率提升了 58.33%。

4.2 陶瓷填料

高導熱陶瓷填料目前應用較多的是 AlN、BN、Al2O3?和 SiC 等，它們具有很強的原子間鍵結(jié)和晶體結(jié)構可以顯著減少聲子散射，表現(xiàn)出高熱導率。

Lee 等人采用氧化碳纖維（CF-OH）和 AlN顆?；旌咸畛涑嗵\糖醇-聚乳酸（ETPLA）制備了AlN/CF-OH/ETPLA 復合材料，當采用 50wt%的AlN 和 CF-OH 且二者質(zhì)量比為 2：1 時，復合材料的熱導率為 4.25 W/(m·K)，比 CF-OH/ETPLA 復合材料熱導率 2.82 W/(m·K)提升了 50.71%。

Xu 等人用 hBN 提高 CFs/PE 復合材料的熱導率，發(fā)現(xiàn) hBN：CFs 的質(zhì)量比 7:1 時，復合材料的熱導率達到最大值 3.11 W/(m·K)。

Kumar 等人用 SiC 顆粒與 CFs 填充乙烯-丙烯-二烯（EPD）制備了 SiC/CFs/EPD 復合材料，當采用 20wt%的 SiC 和 10wt%的 CFs 制備的復合材料熱導率最大為 0.21 W/(m·K)，比 CFs/EPD 復合材料的熱導率 0.18 W/(m·K)提升了 34.4%。

Wang 等人制備了?Al2O3/CFs/EP 復合材料，當添加 74wt%?Al2O3?和 6.4wt% CFs，復合材料的熱導率為 3.84 W/(m·K)，比 CFs/EP 復合材料熱導率的 1.48 W/(m·K)提升了 159.46%。

4.3 碳基填料

石墨烯（G）、石墨（GP）等一些碳的同素異形體及其衍生物在導熱方面具有獨特的優(yōu)勢，室溫下塊狀石墨的熱導率為 151 W/(m·K)，一維碳納米管的熱導率可達 3000~3500 W/(m·K)，二維石墨烯的熱導率甚至達 5300 W/(m·K)。

基于碳材料優(yōu)異的物理性能和一維、二維的獨特結(jié)構，將其加入CFRP 復合材料中，作為傳熱介質(zhì)的聲子在填料和聚合物基體之間的界面上分散，使界面效應最大化，可增大 CFRP 復合材料的導熱系數(shù)。

Zhao 等人將三維片狀石墨烯泡沫（GF）與一維 CFs 制備了 GF/CFs/PDMS 復合材料，當添加10wt%的 GF 和 CFs 時，復合材料的熱導率為 0.55W/(m·K)，比只用 10wt%的 CFs 制備的 CFs/PDMS復合材料熱導率 0.39 W/(m·K)提升了 41.03%。

Senis 等人采用平均粒徑 500 nm 的氧化石墨烯（GO）和 CFs 共混制備了 GO/CFs/EP 復合材料，采用 6.3vol%的 GO，復合材料的熱導率為 0.83W/(m·K)，比同體積分數(shù) CFs 制備的 CFs/EP 復合材料熱導率 0.77 W/(m·K)提升了 7.80%。

朱等人以 CFs 和 CNT 混雜填充聚酰胺-6（PA-6），當添加 15wt% CFs 和 5wt% CNT 時，復合材料熱導率最大為 1.40 W/(m·K)，比只添加 20wt%CFs 的 CFs/PA-6 復合材料熱導率為 0.7 W/(m·K)提高了 100%。

Mazov 等人采用多壁碳納米管（MWCNT）和 CFs 填充聚丙烯（PP）制備了 MWCNT/CFs/PP復合材料，當采用 4wt% MWCNT 和 36wt% CFs，復合材料的熱導率最大為 1.9 W/(m·K)，比 CFs/PP復合材料熱導率 1.23 W/(m·K)提升了 54.47%。

綜上可知，不同類型填料提升 CFRP 復合材料的熱導率提升效果差異較大。金屬填料雖然自身熱導率高，但會增加復合材料導電性，使其應用受限。相比之下，陶瓷填料比金屬填料熱導率低，其不導電，不會對復合材料導電性產(chǎn)生影響，可以通過高添加量提升與 CFs 的接觸概率，形成連續(xù)導熱通道，大幅提升 CFRP 復合材料的熱導率。碳基填料自身熱導率高，同時可借助不同形狀尺寸的碳基填料與 CFs 之間相互耦合（線狀與顆粒、線狀與線狀、線狀與片狀），增加導熱通道，改善CFRP 復合材料的熱導率。

05?構建連續(xù)導熱通道

除表面改性和加入導熱填料外，構建連續(xù)的三維導熱網(wǎng)絡結(jié)構也是獲得高導熱 CFRP 復合材料的有效方法。為了提高 CFRP 復合材料的導熱系數(shù)，很多學者選擇高縱橫比填料，如一維纖維和晶須以及二維層狀填料，它們?nèi)菀仔纬蛇B續(xù)和對齊的導熱通路，使一維 CFs 與二維層狀填料構成連續(xù)三維網(wǎng)絡結(jié)構，該網(wǎng)絡結(jié)構提供了豐富的熱通路，能降低了界面熱阻和減小聲子的散射，從而提升 CFRP 復合材料的導熱性能。

Wu 等人用二維 GP 作為粘結(jié)劑將 CFs 和碳氈（CC）黏結(jié)構建具有連續(xù)、多維導熱通路的GP/CC/CFs 填料與 EP 制備了 GP/CC/CFs/EP 復合材料，當采用 17.48vol% CFs 和 6.34vol% GP 粘結(jié)劑，復合材料的熱導率為 6.2 W/(m·K) ，比CC/CFs/EP 復合材料熱導率提高了 195.24%。

Wang 等人也通過在相鄰 CFs 之間形成連接點，采用電鍍沉積法將有石墨涂層的 Ni 包覆在C/CFs 上，減小了原始 C/CFs 結(jié)構間隙與接觸不牢固，形成具有連續(xù)、多通道導熱的 Ni@C/CFs 導熱骨架，研究了鍍覆時間對 Ni@C/CFs/EP 復合材料熱導率的影響，導熱系數(shù)從 1.6 W/(m·K)（0 min）增加到 2.13 W/(m·K)（60 min），分別是 EP 的 8.89倍 11.8 倍，鍍覆時間 60 min 熱導率比原始 CFs/EP復合材料熱導率提升了 33.13%。

Wang 等人選擇 BN 連接相鄰 CFs 縫隙，構建具有連續(xù)、多導熱通道的 BN/CFs 導熱骨架與 EP制備了具有連續(xù)導熱通路結(jié)構的 BN/CFs/EP 復合材料，采用長為 10 mm、5vol%的 CFs 和 40vol%的 BN 制備的 BN/CFs/EP 復合材料導熱系數(shù)高達3.1 W/(m·K)，比沒有用 BN 粘結(jié)劑的 CFs/EP 復合材料熱導率 0.6 W/(m·K)提升了 416.67%。

此外，填料的優(yōu)良取向是復合材料獲得高熱導率的另一個重要方法，采用低負載填料構建具有相同取向的三維網(wǎng)絡結(jié)構也可以制備高熱導率的復合材料。如 Xu 等人采用氫鍵輔助冰模板組裝法得到三維垂直排列連續(xù)、多通道導熱的 GO-CFs 骨架并制備了 GO-CFs/PA-6 復合材料，當 GO與 CFs 的質(zhì)量分數(shù)比為 1：9 時，復合材料的熱導率高達 1.45 W/(m·K)，比 GO 和 CFs 隨機分布的復合材料熱導率 0.46 W/(m·K)提高了 215.22%。

Hao 等人在 CFs 表面通過電泳沉積了一層互連鎳納米粒子/碳納米管(Ni-CNT)雜化網(wǎng)絡（命名 Ni-CNT@CFs），將有同向排列的聚對亞苯基苯并雙惡唑-氧化石墨烯（PBO-GO）垂直接枝到 Ni-CNT@CFs 表面與 EP 復合制備了 PBO-GO/Ni-CNT@CFs/EP 復合材料，當采用 55vol%CFs 時，復合材料的熱導率為 5.39 W/(m·K)，比用單一填料Ni-CNT@CFs 制備的 Ni-CNT@CFs/EP 復合材料熱導率 1.32 W/(m·K)提升了 308.33%。

上述文獻表明，不同方法構建的三維連續(xù)導熱通道復合材料均比未構建連續(xù)導熱通路復合材料的熱導率高，主要歸因于三維連續(xù)導熱網(wǎng)絡通道的構建可以增加填料重疊面積，增加了聲子耦合和界面之間的傳熱，減小填料之間的界面熱阻。

06?結(jié)論
本文綜述了過去十年研究學者在提升碳纖維增強聚合物（CFRP）復合材料熱導率方面取得的研究進展，主要結(jié)論如下：
（1）CFs 自身的含量、長度和取向?qū)?CFRP復合材料熱導率有不同程度的影響。CFRP 復合材料熱導率隨 CFs 含量增加而增大；當 CFs 含量相對較低時，較長的 CFs 有利于形成更完整的導熱鏈，當 CFs 含量相對較高時，較短的 CFs 容易分散并形成導向結(jié)構，促進復合材料熱導率的提升；借助應力場、磁場、冷凍法或使用模板法對 CFs 定向處理，形成同向排列的 CFs 有利于提高 CFRP 復合材料的熱導率。
（2）對填料和 CFs 進行表面改性，使 CFs 和填料與基體產(chǎn)生鍵合并減小接觸間隙，減小了填料/基體界面處的界面熱阻，可在一定程度上提高了 CFRP 復合材料熱導率。
（3）不同類型高導熱填料的引入都會提升CFRP 復合材料的熱導率，其中陶瓷和碳基填料具有比金屬填料更高的熱導率提升效果；在大多數(shù)情況下，CFRP 復合材料中高導熱填料的添加量大于 30wt%才能獲得比較高的熱導率。
（4）加入高縱橫比填料，如一維纖維和晶須以及二維層狀填料，使一維 CFs 與二維層狀填料構成三維連續(xù)導熱網(wǎng)絡結(jié)構，能夠降低界面熱阻和減小聲子的散射，可有效提升 CFRP 復合材料的熱導率。07?展望

目前，如何利用低負載量的填料提升 CFRP 復合材料的熱導率成為一種挑戰(zhàn)，未來需在該領域進行攻關。CFs 同向排列和構建連續(xù)的導熱通道能大幅度提升 CFRP 復合材料熱導率，因此，使 CFs同向排列并與多種形狀尺寸的高熱導率填料耦合構建連續(xù)的導熱通道，制備出低負載填料、高熱導率的 CFRP 復合材料將成為未來的研究方向，拓寬其應該用范圍。

來源：網(wǎng)絡

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