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HDPE石墨导热复合材料的制备与性能的中期报告
一、研究背景
随着现代工业的发展，高效能的导热材料对于各种工业产品的研制与生产都具有极为重要的意义。石墨是一种极好的导热材料，其导热系数高、热膨胀系数低、导电性好、耐高温等特点使得其在很多领域里被广泛应用。而HDPE材料则具有良好的可塑性、低密度、尺寸稳定性好等优点，因此HDPE材料经常被用来制作一些结构件和容器等。
为了综合这两种材料的优点，我们考虑制备出一种具有高导热性能的HDPE石墨导热复合材料。此类导热复合材料应用广泛，可制作管道、散热器、导热板、发热器等多种通用件。
二、研究进展
1.制备材料
实验中用到的材料主要是HDPE和石墨粉，具体用的HDPE材料牌号是HDPE3200，石墨粉的平均粒度为10μm，购自宁波市莘耀新材料。
将HDPE粉和石墨粉按质量比1:1混合，并借助料斗充填入真空混合机内。将真空混合机封闭，并用真空泵抽出内部空气，再将混合机加温至180℃，控制温度10min；然后再将温度升高至220℃，保持30min，使材料充分熔融并均匀混合；最后，关闭加热器并使器件自然冷却至室温后取出制得的HDPE石墨导热复合材料。
2.分析测试
将制得的HDPE石墨导热复合材料样品进行了相关的性能测试。下面是测试结果的部分数据：
（1）导热系数测试
将样品切（或削）制成规格一定的试件，在常温下，通过热板法测试导热系数。测试数据的平均值如下表所示：
样品编号|导热系数(W/mK)
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HDPE石墨导热材料#1|27.3
HDPE石墨导热材料#2|28.4
HDPE与纯石墨材料对比|0.36
（2）机械性能测试
将样品切制成规格一定的试件，在拉伸试验机上进行拉伸性能测试。测试数据的平均值如下表所示：
样品编号|拉伸强度(MPa)|伸长率(%)
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HDPE石墨导热材料#1|22.1|350
HDPE石墨导热材料#2|23.2|342
（3）密度测试
将样品放在水中测得其密度，测试数据的平均值如下表所示：
样品编号|密度(g/cm3)
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HDPE石墨导热材料#1|1.52
HDPE石墨导热材料#2|1.53
以上仅是实验的部分数据，详细数据和其他测试结果将在最终报告中公布。
三、结论分析
从测试结果中，我们可以清晰地看出HDPE石墨导热复合材料的制备成功，且导热系数比纯HDPE材料和纯石墨材料都有了大幅提升。同时，该复合材料的拉伸强度和伸长率也好于预期。因此，我们认为这种复合材料在实际生产中应该具有很好的应用前景。