聚碳酸酯具有较高的刚性、优异的韧性和耐热性能,广泛用于电子电器、家电、汽车、医疗设备等领域,但是聚碳酸酯的导热性只有0.2 W·m-1·K-1,严重影响了聚碳酸酯在导热领域的应用。炭纤维具有高强、高模的力学性能,还拥有良好的导热性能,因此利用炭纤维的特点能够改善聚碳酸酯的导热性能和力学性能,以扩展它们在热管理材料领域的应用,解决目前导热聚合物复合材料在航空航天、电子封装等领域的导热性能差的问题。本论文以本实验室自己制造的中间相沥青基炭纤维,与聚碳酸酯复合,采取热压成型的方式制备了中间相沥青基炭纤维/聚碳酸酯复合材料,探索了不同的影响因素下复合材料的导热性能和弯曲性能,主要内容如下:1、以定长炭纤维的铺排方式作为考察重点,分别制备了一维和二维炭纤维/聚碳酸酯复合材料。研究表明,两类复合材料弯曲强度和弯曲模量随纤维体积分数的增加而增加,一维复合材料的弯曲性能优于二维复合材料。纤维含量为30vol%时,一维、二维复合材料弯曲强度与弯曲模量最大,分别为204 MPa、62.3GPa和135 MPa、32.6 GPa。此时,一维复合材料的热扩散系数也达到最大,X轴方向的热扩散系数为123.4 mm~2/s,Z轴方向的热扩散系数为0.567mm~2/s;而二维复合材料的热扩散系数在体积分数为25%时达到最大,X轴和Z轴方向的热扩散系数分别为46.9 mm~2/s、0.798 mm~2/s,纤维体积分数增加时,两个方向的热扩散系数会下降。2、以粉末状、5、10 mm三种不同长度短切的炭纤维作为导热填料,分别与聚碳酸酯复合制备了短切炭纤维/聚碳酸酯复合材料。结果表明,10 mm炭纤维制备复合材料的弯曲性能优于其它长度的复合材料,在体积分数为25%时弯曲强度和弯曲模量分别为128.6 MPa、29.6 GPa。短切炭纤维/聚碳酸酯复合材料在X轴方向上的热导率随纤维体积分数的增加呈现先增加后降低的趋势,10 mm短切炭纤维在体积分数为15%时复合材料的热扩散系数最大可达37.1 mm~2/s;而在Z轴方向上热扩散系数最大的却是粉末状炭纤维制备的复合材料,为1.298 mm~2/s,此时纤维体积分数为25%。3、以短切炭纤维、碳纳米管和石墨烯纳米片分别与聚碳酸酯熔融混炼,制备出改性的聚碳酸酯薄片,再与定长炭纤维层叠热压成复合材料。结果表明,定长炭纤维/石墨烯纳米片-聚碳酸酯复合材料的弯曲性能优于其他导热填料的炭纤维/聚碳酸酯复合材料,在添加量为2%时,弯曲强度和弯曲模量为271 MPa、100 GPa。碳纳米管和短切炭纤维对复合材料导热性能的增强较其他导热填料是明显的,6%质量分数的碳纳米管对于X轴热扩散系数的贡献最高,为129.7 mm~2/s,而10wt%短切纤维对于Z轴方向的热扩散系数为0.751 mm~2/s。