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聚甲醛纤维形成高度取向的晶体结构,具有优异的固有导热性
Polymer ( IF 4.1 ) Pub Date : 2023-11-15 , DOI: 10.1016/j.polymer.2023.126499
Weiyao Kong , Zhao Zhang , Xiaowen Zhao , Lin Ye
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更新日期:2023-11-15
Polymer ( IF 4.1 ) Pub Date : 2023-11-15 , DOI: 10.1016/j.polymer.2023.126499
Weiyao Kong , Zhao Zhang , Xiaowen Zhao , Lin Ye
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聚甲醛(POM)作为一种高性能的工程塑料,得到了广泛的应用,而POM纤维优异的本征导热系数有利于拓宽其在热管理领域的应用,而POM纤维通常通过熔体纺丝-热拉伸/加热制备设置过程。在这项工作中,拉伸退火工艺被进一步纳入纤维生产中,以开发纤维的高度取向晶体结构。所有纤维直径均一,表面有轴向纹理,通过拉丝和退火工艺,拉伸强度/模量显着提高。在熔融纺丝过程中,POM链在应力作用下预取向,导致导热率略有增加。在热拉伸/热定形过程中,POM纤维通过应力诱导结晶,在低拉伸比(DR)下形成串状晶体结构,而在高拉伸比(DR)下形成均匀致密的定向微原纤晶体结构。结果,POM链的结晶/非晶区域的结晶度(Xc:84.42%)和取向度( fc, fa : 0.94 )显着提高,导致优异的轴向导热率,从0.286Wm-增加1 K -1块状 POM 至 2.131 Wm -1 K -1。退火过程中,虽然高温下X c进一步增加至93.37%,形成近乎完美的晶体,而退火后纤维的f在张力作用下仍保持不变,但没有进一步增加,但轴向热导率没有明显改善,揭示了纤维的取向POM链对于提高POM纤维的导热性能比结晶有更显着的促进作用。
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