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导热橡胶在航空、航天、电子、电器领域有着广泛的应用前景。把碳纳米管填充到橡胶中,渴望获得具有优良导热性能的橡胶复合材料已成为材料领域研究的热点。橡胶工业常见的作为补强填充剂的材料为炭黑,另外,加入炭黑至橡胶制品中,很大程度上会提升橡胶材料的导热性能。本文选用机械共混与溶液共混方法,使得碳纳米管和炭黑填料在天然橡胶基体中均匀分散,分别利用力场与磁场使得碳纳米管在天然橡胶基体中定向排列,改变磁场强度、炭黑的填充量、碳纳米管的填充量和种类,研究其对天然橡胶导热性能和机械性能的影响。最后利用离心法使碳纳米管粒子在硅橡胶中取向,研究硅橡胶复合材料导热系数的变化。研究表明:在磁场取向碳纳米管的实验中,随着磁场强度的增加,磁化碳纳米管和炭黑填充天然橡胶复合材料的导热系数先上升,后下降,最大值为0.405W/(m?K)。比加入未磁化碳纳米管复合材料的导热系数增幅接近一倍。磁场强度为430mT时,加入6%(体积分数,下同)碳纳米管和10%炭黑的复合材料导热系数比没加炭黑时高出0.296W/(m?K),而没放入磁场时两者相差仅为0.061W/(m?K)。通过机械共混的方法,制备碳纳米管/炭黑天然橡胶复合材料。复合材料的导热系数随着碳纳米管填充量的增加而增加,当碳纳米管体积分数为12%时,复合材料的导热系数与纯天然橡胶相比最大增幅为134.6%。随着炭黑体积分数的增大,复合材料的导热系数逐渐变大,且取向碳纳米管所在复合材料的导热系数高于非取向碳纳米管。当炭黑体积分数为20%时,取向碳纳米管和炭黑填充橡胶复合材料的导热系数比未加入炭黑时增加90.78%。炭黑填充量越大,取向碳纳米管与非取向碳纳米管所在复合材料导热系数的差距越大。借助溶剂把碳纳米管导热粒子分散到硅橡胶乳液中,沿某一方向定向机械搅拌,制备取向碳纳米管/硅橡胶复合材料试样。当碳纳米管体积分数为2%时,延碳管取向方向的导热系数比未加碳纳米管时增长41.8%,而当填充量为4%时,增长变得缓慢,碳纳米管体积分数为6%时,比碳纳米管含量为4%时增长24.9%,比未加碳纳米管时增长94.5%。