Hoë termiese geleidingsplastiek toon buitengewone talente in transformator -induktors, elektroniese komponent -hitte -dissipasie, spesiale kabels, elektroniese verpakking, termiese pot en ander velde vir hul goeie verwerkingsprestasie, lae prys en uitstekende termiese geleidingsvermoë. Hoë termiese geleidingsplastiek met grafeen as vulstof kan aan die vereistes van die ontwikkeling van 'n hoë digtheid en 'n hoë integrasie in termiese bestuur en elektroniese industrie voldoen.

Konvensionele termiese geleidende plastiek is hoofsaaklik gevul met hoë hitte-geleidende metaal of anorganiese vuldeeltjies om die polimeermatriksmateriaal eenvormig te vul. As die hoeveelheid vulstof 'n sekere vlak bereik, vorm die vulstof 'n kettingagtige en netwerkagtige morfologie in die stelsel, dit wil sê 'n termies geleidende netwerkketting. As die oriënteringsrigting van hierdie hitte -geleidende maaskettings parallel met die hittevloei -rigting is, word die termiese geleidingsvermoë van die stelsel baie verbeter.

Hoë termiese geleidende plastiek metkoolstof nanomateriaal grafeenAangesien vulstof aan die vereistes van die ontwikkeling van hoë digtheid en hoë integrasie -samestellings in termiese bestuur en elektroniese industrie kan voldoen. Byvoorbeeld, die termiese geleidingsvermoë van suiwer polyamide 6 (PA6) is 0,338 W / (M · K), as dit gevul is met 50% alumina, is die termiese geleidingsvermoë van die samestelling 1,57 keer die van suiwer PA6; Wanneer die gemodifiseerde sinkoksied 25% byvoeg, is die termiese geleidingsvermoë van die samestelling drie keer hoër as dié van suiwer PA6. As die 20% grafeen -nanosheet bygevoeg word, bereik die termiese geleidingsvermoë van die samestelling 4,11 w/(m • k), wat met meer as 15 keer verhoog word as suiwer PA6, wat die enorme potensiaal van grafeen op die gebied van termiese bestuur demonstreer.

1. Voorbereiding en termiese geleidingsvermoë van grafeen/polimeer -komposiete

Die termiese geleidingsvermoë van grafeen/polimeerkomposiete is onlosmaaklik van die verwerkingstoestande in die voorbereidingsproses. Verskillende voorbereidingsmetodes maak 'n verskil in die verspreiding, koppelvlakwerking en ruimtelike struktuur van die vulstof in die matriks, en hierdie faktore bepaal die styfheid, sterkte, taaiheid en smeebaarheid van die samestelling. Wat die huidige navorsing betref, vir grafeen/polimeerkomposiete, kan die mate van verspreiding van grafeen en die mate van afskilfering van grafeenblaaie beheer word deur die beheer van skuif, temperatuur en polêre oplosmiddels te beheer.

2. Die faktore wat die werkverrigting van grafeen beïnvloed, gevul met hoë termiese geleidingsplastiek

2.1 Toevoegingshoeveelheid grafeen

In die hoë termiese geleidingsplastiek gevul met grafeen, namate die hoeveelheid grafeen toeneem, word termiese geleidende netwerkketting geleidelik in die stelsel gevorm, wat die termiese geleidingsvermoë van die saamgestelde materiaal aansienlik verbeter.

Deur die termiese geleidingsvermoë van epoxyhars (EP) -gebaseerde grafeenkomposiete te bestudeer, word gevind dat die vulverhouding van grafeen (ongeveer 4 lae) die termiese geleidingsvermoë van EP met ongeveer 30 keer tot 6.44 kan verhoog. W/(m • k), terwyl tradisionele termiese geleidende vullers 70% (volume fraksie) van die vulstof benodig om hierdie effek te bereik.

2.2 Aantal lae grafeen
Vir multilayers-grafeen het die studie op 1-10 lae grafeen bevind dat wanneer die aantal grafeenlae van 2 tot 4 verhoog is, die termiese geleidingsvermoë van 2 800 w/(m • k) tot 1300 w/(m • k) afgeneem het. Hieruit volg dat die termiese geleidingsvermoë van grafeen geneig is om af te neem met die toename in die aantal lae.

Dit is omdat die multilaggrafeen mettertyd agglomeraat sal veroorsaak, wat die termiese geleidingsvermoë sal laat afneem. Terselfdertyd sal die defekte in die grafeen en die versteuring van die rand die termiese geleidingsvermoë van die grafeen verminder.

2.3 Tipes substraat
Die belangrikste komponente van hoë termiese geleidingsplastiek sluit matriksmateriaal en vullers in. Grafeen is die beste keuse vir vullers as gevolg van die uitstekende termiese geleidingsvermoë. Verskillende matriksamestellings beïnvloed termiese geleidingsvermoë. Polyamide (PA) het goeie meganiese eienskappe, hitteweerstand, slytweerstand, lae wrywingskoëffisiënt, sekere vlamvertraging, maklike verwerking, geskik vir die modifikasie van die vul, om die werkverrigting daarvan te verbeter en die toepassingsveld uit te brei.

Die studie het bevind dat wanneer die volume fraksie van grafeen 5%is, die termiese geleidingsvermoë van die samestelling 4 keer hoër is as dié van die gewone polimeer, en wanneer die volume fraksie van grafeen tot 40%verhoog word, word die termiese geleidingsvermoë van die samestelling met 20 keer verhoog. .

2.4 Rangskikking en verspreiding van grafeen in matriks
Daar is gevind dat die rigtinggewende vertikale stapel van grafeen die termiese geleidingsvermoë kan verbeter.
Daarbenewens beïnvloed die verspreiding van die vulstof in die matriks ook die termiese geleidingsvermoë van die samestelling. As die vulstof eenvormig in die matriks versprei is en 'n termiese geleidende netwerkketting vorm, word die termiese geleidingsvermoë van die samestelling aansienlik verbeter.

2.5 Interface -weerstand en koppelvlak -koppelingssterkte
Oor die algemeen is die koppelvlak -verenigbaarheid tussen die anorganiese vuldeeltjies en die organiese harsmatriks swak, en die vuldeeltjies word maklik in die matriks vererger, wat dit moeilik maak om 'n eenvormige verspreiding te vorm. Daarbenewens maak die verskil in oppervlakspanning tussen die anorganiese vuldeeltjies en die matriks dit moeilik vir die oppervlak van die vulpartikels wat deur die harsmatriks benat word, wat lei tot leegte by die koppelvlak tussen die twee, en sodoende die tussenvlak -termiese weerstand van die polimeer -samestelling verhoog.

3. Gevolgtrekking
Hoë termiese geleidingsplastiek gevul met grafeen het 'n hoë termiese geleidingsvermoë en goeie termiese stabiliteit, en hul ontwikkelingsvooruitsigte is baie breed. Behalwe vir die termiese geleidingsvermoë, het grafeen ander uitstekende eienskappe, soos hoë sterkte, hoë elektriese en optiese eienskappe, en word dit wyd gebruik in mobiele toestelle, lugvaart en nuwe energiebatterye.

Hongwu Nano ondersoek en ontwikkel nanomateriale sedert 2002, en gebaseer op volwasse ervaring en gevorderde tegnologie, bied Hongwu Nano markgerigte dienste aan om gebruikers verskillende professionele oplossings te bied vir meer doeltreffende praktiese toepassings.