Yüksək istilik keçiriciliyi olan plastiklər transformator induktorlarında, elektron komponentlərin istilik yayılmasında, xüsusi kabellərdə, elektron qablaşdırmada, termal qablaşdırmada və digər sahələrdə yaxşı emal performansı, aşağı qiymət və əla istilik keçiriciliyi üçün qeyri-adi istedadlar nümayiş etdirir.Doldurucu kimi qrafen olan yüksək istilik keçiriciliyi olan plastiklər istilik idarəetmə və elektronika sənayesində yüksək sıxlıq və yüksək inteqrasiya montajının inkişafı tələblərinə cavab verə bilər.

Adi istilikkeçirici plastiklər polimer matris materiallarını bərabər şəkildə doldurmaq üçün əsasən yüksək istilik keçirici metal və ya qeyri-üzvi doldurucu hissəciklərlə doldurulur.Doldurucunun miqdarı müəyyən həddə çatdıqda, doldurucu sistemdə zəncirvari və şəbəkəyə bənzər morfologiya, yəni istilik keçirici şəbəkə zəncirini əmələ gətirir.Bu istilik keçirici mesh zəncirlərinin istiqaməti istilik axını istiqamətinə paralel olduqda, sistemin istilik keçiriciliyi əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşır.

Yüksək istilik keçirici plastiklərkarbon nanomaterial qrafendoldurucu kimi istilik idarəetmə və elektronika sənayesində yüksək sıxlıq və yüksək inteqrasiya montajının inkişafı tələblərinə cavab verə bilər.Məsələn, təmiz poliamid 6 (PA6) istilik keçiriciliyi 0,338 W / (m · K), 50% alüminium oksidi ilə doldurulduqda, kompozitin istilik keçiriciliyi təmiz PA6-dan 1,57 dəfə yüksəkdir;25% dəyişdirilmiş sink oksidi əlavə edərkən, kompozitin istilik keçiriciliyi təmiz PA6-dan üç dəfə yüksəkdir.20% qrafen nano vərəqi əlavə edildikdə, kompozitin istilik keçiriciliyi 4,11 Vt/(m•K) çatır ki, bu da təmiz PA6-dan 15 dəfədən çox artır və bu, istilik idarəetmə sahəsində qrafenin böyük potensialını nümayiş etdirir.

1. Qrafen/polimer kompozitlərinin hazırlanması və istilik keçiriciliyi

Qrafen/polimer kompozitlərinin istilik keçiriciliyi hazırlıq prosesində emal şəraitindən ayrılmazdır.Müxtəlif hazırlama üsulları matrisdə doldurucunun dispersiyasında, fazalararası təsirində və məkan strukturunda fərq yaradır və bu amillər kompozitin sərtliyini, möhkəmliyini, möhkəmliyini və çevikliyini müəyyən edir.Cari tədqiqata gəldikdə, qrafen/polimer kompozitləri üçün qrafenin dispersiya dərəcəsi və qrafen təbəqələrinin soyulma dərəcəsi kəsmə, temperatur və qütb həlledicilərinə nəzarət etməklə idarə oluna bilər.

2. Qrafenlə doldurulmuş yüksək istilik keçiriciliyə malik plastiklərin işinə təsir edən amillər

2.1 Qrafenin əlavə miqdarı

Qrafenlə doldurulmuş yüksək istilik keçiriciliyə malik plastikdə qrafenin miqdarı artdıqca sistemdə tədricən istilik keçirici şəbəkə zənciri əmələ gəlir ki, bu da kompozit materialın istilik keçiriciliyini xeyli yaxşılaşdırır.

Epoksi qatranı (EP) əsaslı qrafen kompozitlərinin istilik keçiriciliyini öyrənməklə müəyyən edilmişdir ki, qrafenin doldurulma nisbəti (təxminən 4 qat) EP-nin istilik keçiriciliyini təxminən 30 dəfə artıraraq 6,44-ə çatdıra bilər.W/(m•K), ənənəvi istilik keçirici doldurucular isə bu effekti əldə etmək üçün doldurucunun 70%-ni (həcm hissəsi) tələb edir.

2.2 Qrafenin təbəqələrinin sayı
Çox qatlı qrafen üçün, qrafenin 1-10 təbəqəsi üzərində aparılan tədqiqat müəyyən etdi ki, qrafen təbəqələrinin sayı 2-dən 4-ə qədər artırıldıqda, istilik keçiriciliyi 2 800 Vt/(m•K)-dan 1300 Vt/(m•K)-a qədər azalıb. ).Buradan belə nəticə çıxır ki, qrafenin istilik keçiriciliyi təbəqələrin sayının artması ilə azalmağa meyllidir.

Bunun səbəbi, çox qatlı qrafenin zamanla yığılmasıdır və bu, istilik keçiriciliyinin azalmasına səbəb olacaqdır.Eyni zamanda, qrafendəki qüsurlar və kənarın pozulması qrafenin istilik keçiriciliyini azaldacaq.

2.3 Substrat növləri
Yüksək istilik keçiriciliyi olan plastiklərin əsas komponentlərinə matris materialları və doldurucular daxildir.Qrafen mükəmməl istilik keçiriciliyinə görə doldurucular üçün ən yaxşı seçimdir. Müxtəlif matris kompozisiyaları istilik keçiriciliyinə təsir göstərir.Poliamid (PA) yaxşı mexaniki xassələrə, istilik müqavimətinə, aşınmaya davamlılığa, aşağı sürtünmə əmsalı, müəyyən alov gecikdiriciliyinə, asan işlənməsinə malikdir, işini yaxşılaşdırmaq və tətbiq sahəsini genişləndirmək üçün doldurma modifikasiyasına uyğundur.

Tədqiqat müəyyən edib ki, qrafenin həcm payı 5% olduqda, kompozitin istilik keçiriciliyi adi polimerdən 4 dəfə, qrafenin həcm payı 40%-ə qədər artırıldıqda isə kompozitin istilik keçiriciliyi daha yüksək olur. 20 dəfə artır..

2.4 Matrisdə qrafenin təşkili və paylanması
Məlum olub ki, qrafenin istiqamətli şaquli yığılması onun istilik keçiriciliyini yaxşılaşdıra bilər.
Bundan əlavə, doldurucunun matrisdə paylanması da kompozitin istilik keçiriciliyinə təsir göstərir.Doldurucu matrisdə bərabər şəkildə dağıldıqda və istilik keçirici şəbəkə zəncirini meydana gətirdikdə, kompozitin istilik keçiriciliyi əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşır.

2.5 İnterfeys müqaviməti və interfeys birləşmə gücü
Ümumiyyətlə, qeyri-üzvi doldurucu hissəciklər və üzvi qatran matrisi arasında interfasial uyğunluq zəifdir və doldurucu hissəciklər matrisdə asanlıqla yığılır və vahid dispersiya meydana gəlməsini çətinləşdirir.Bundan əlavə, qeyri-üzvi doldurucu hissəciklər və matris arasındakı səth gərginliyindəki fərq, doldurucu hissəciklərin səthinin qatran matrisi tərəfindən islanmasını çətinləşdirir, nəticədə ikisi arasındakı interfeysdə boşluqlar yaranır və bununla da fazalararası istilik müqaviməti artır. polimer kompozitdən.

3. Nəticə
Qrafenlə doldurulmuş yüksək istilik keçiriciliyi olan plastiklər yüksək istilik keçiriciliyinə və yaxşı istilik sabitliyinə malikdir və onların inkişaf perspektivləri çox genişdir.İstilik keçiriciliyindən başqa, qrafen yüksək möhkəmlik, yüksək elektrik və optik xüsusiyyətlər kimi digər əla xüsusiyyətlərə malikdir və mobil cihazlarda, aerokosmik sənayedə və yeni enerji batareyalarında geniş istifadə olunur.

Hongwu Nano 2002-ci ildən bəri nanomaterialları tədqiq edir və inkişaf etdirir və yetkin təcrübəyə və qabaqcıl texnologiyaya əsaslanan, bazar yönümlü Hongwu Nano, istifadəçilərə daha səmərəli praktik tətbiqlər üçün müxtəlif peşəkar həllər təqdim etmək üçün çoxşaxəli peşəkar xüsusi xidmətlər təqdim edir.