I de senere år har gummiprodukters termiske ledningsevne fået stor opmærksomhed.Termisk ledende gummiprodukter er meget udbredt inden for rumfart, luftfart, elektronik og elektriske apparater til at spille en rolle i varmeledning, isolering og stødabsorbering.Forbedringen af termisk ledningsevne er ekstremt vigtig for termisk ledende gummiprodukter.Gummikompositmaterialet fremstillet af det termisk ledende fyldstof kan effektivt overføre varme, hvilket er af stor betydning for fortætning og miniaturisering af elektroniske produkter, samt forbedring af deres pålidelighed og forlængelse af deres levetid.
På nuværende tidspunkt skal gummimaterialerne, der anvendes i dæk, have egenskaberne med lav varmeudvikling og høj varmeledningsevne.På den ene side, i dækvulkaniseringsprocessen, forbedres gummiets varmeoverførselsydelse, vulkaniseringshastigheden øges, og energiforbruget reduceres;Den varme, der genereres under kørslen, reducerer temperaturen på slagtekroppen og reducerer dækkets ydeevneforringelse forårsaget af for høj temperatur.Den termiske ledningsevne af termisk ledende gummi bestemmes hovedsageligt af gummimatrixen og termisk ledende fyldstof.Den termiske ledningsevne af enten partiklerne eller det fibrøse termisk ledende fyldstof er meget bedre end gummimatrixens.
De mest almindeligt anvendte termisk ledende fyldstoffer er følgende materialer:
1. Kubisk betafase nano siliciumcarbid (SiC)
Siliciumcarbidpulver i nanoskala danner kontaktvarmeledningskæder og er lettere at forgrene med polymerer, hvilket danner Si-O-Si kæde varmeledningsskelet som hovedvarmeledningsvejen, hvilket i høj grad forbedrer kompositmaterialets termiske ledningsevne uden at reducere kompositmateriale De mekaniske egenskaber.
Den termiske ledningsevne af siliciumcarbidepoxykompositmaterialet stiger med stigningen i mængden af siliciumcarbid, og nano-siliciumcarbid kan give kompositmaterialet god varmeledningsevne, når mængden er lav.Bøjningsstyrken og slagstyrken af kompositmaterialer af siliciumcarbidepoxy stiger først og falder derefter med stigningen i mængden af siliciumcarbid.Overflademodifikationen af siliciumcarbid kan effektivt forbedre kompositmaterialets termiske ledningsevne og mekaniske egenskaber.
Siliciumcarbid har stabile kemiske egenskaber, dets termiske ledningsevne er bedre end andre halvlederfyldstoffer, og dets termiske ledningsevne er endnu større end metals ved stuetemperatur.Forskere fra Beijing University of Chemical Technology forskede i den termiske ledningsevne af aluminiumoxid og siliciumcarbidforstærket silikonegummi.Resultaterne viser, at den termiske ledningsevne af silikonegummi stiger, når mængden af siliciumcarbid stiger;når mængden af siliciumcarbid er den samme, er den termiske ledningsevne af den lille partikelstørrelse siliciumcarbidforstærkede silikonegummi større end den for den store partikelstørrelse siliciumcarbidforstærkede silikonegummi;Den termiske ledningsevne af siliciumgummi forstærket med siliciumcarbid er bedre end for aluminiumoxidforstærket siliciumgummi.Når masseforholdet mellem aluminiumoxid/siliciumcarbid er 8/2 og den samlede mængde er 600 dele, er den termiske ledningsevne af siliciumgummi den bedste.
Aluminiumnitrid er en atomisk krystal og hører til diamantnitrid.Det kan eksistere stabilt ved en høj temperatur på 2200 ℃.Det har god termisk ledningsevne og lav termisk udvidelseskoefficient, hvilket gør det til et godt termisk chokmateriale.Den termiske ledningsevne af aluminiumnitrid er 320 W·(m·K)-1, hvilket er tæt på den termiske ledningsevne for boroxid og siliciumcarbid, og er mere end 5 gange større end aluminiumoxids.Forskere fra Qingdao University of Science and Technology har studeret den termiske ledningsevne af aluminiumnitridforstærkede EPDM-gummikompositter.Resultaterne viser, at: når mængden af aluminiumnitrid stiger, stiger kompositmaterialets varmeledningsevne;den termiske ledningsevne af kompositmaterialet uden aluminiumnitrid er 0,26 W·(m·K)-1, når mængden af aluminiumnitrid stiger til Ved 80 dele, når kompositmaterialets termiske ledningsevne 0,442 W·(m·K) -1, en stigning på 70%.
Alumina er en slags multifunktionelt uorganisk fyldstof, som har stor termisk ledningsevne, dielektrisk konstant og god slidstyrke.Det er meget udbredt i gummikompositmaterialer.
Forskere fra Beijing University of Chemical Technology testede den termiske ledningsevne af nano-aluminiumoxid/kulstof nanorør/naturgummi-kompositter.Resultaterne viser, at den kombinerede brug af nano-aluminiumoxid og kulstof nanorør har en synergistisk effekt på at forbedre den termiske ledningsevne af kompositmaterialet;når mængden af kulstofnanorør er konstant, stiger kompositmaterialets termiske ledningsevne lineært med stigningen i mængden af nano-aluminiumoxid;når 100 Ved anvendelse af nano-aluminiumoxid som det termisk ledende fyldstof, øges kompositmaterialets varmeledningsevne med 120 %.Når 5 dele kulstofnanorør bruges som det termisk ledende fyldstof, øges kompositmaterialets varmeledningsevne med 23%.Når der bruges 100 dele aluminiumoxid og 5 dele. Når kulstofnanorør bruges som et termisk ledende fyldstof, øges kompositmaterialets varmeledningsevne med 155 %.Forsøget drager også følgende to konklusioner: For det første, når mængden af kulstofnanorør er konstant, når mængden af nano-aluminiumoxid stiger, øges fyldstofnetværksstrukturen dannet af ledende fyldstofpartikler i gummiet gradvist, og tabsfaktoren for kompositmateriale øges gradvist.Når 100 dele nano-aluminiumoxid og 3 dele kulstofnanorør bruges sammen, er den dynamiske kompressionsvarmegenerering af kompositmaterialet kun 12 ℃, og de dynamiske mekaniske egenskaber er fremragende;for det andet, når mængden af kulstofnanorør er fastsat, når mængden af nano-aluminium stiger, øges hårdheden og rivestyrken af kompositmaterialer, mens trækstyrken og forlængelsen ved brud falder.
Carbon nanorør har fremragende fysiske egenskaber, termisk ledningsevne og elektrisk ledningsevne, og er ideelle forstærkende fyldstoffer.Deres forstærkende gummikompositmaterialer har fået stor opmærksomhed.Carbon nanorør dannes ved at krølle lag af grafitplader.De er en ny type grafitmateriale med en cylindrisk struktur med en diameter på snesevis af nanometer (10-30nm, 30-60nm, 60-100nm).Kulstofnanorørs termiske ledningsevne er 3000 W·(m·K)-1, hvilket er 5 gange varmeledningsevnen for kobber.Kulstofnanorør kan forbedre gummiets termiske ledningsevne, elektriske ledningsevne og fysiske egenskaber markant, og deres forstærkning og termiske ledningsevne er bedre end traditionelle fyldstoffer som kønrøg, kulfiber og glasfiber.Forskere fra Qingdao University of Science and Technology forskede i den termiske ledningsevne af kulstofnanorør/EPDM-kompositmaterialer.Resultaterne viser, at: kulstof nanorør kan forbedre den termiske ledningsevne og fysiske egenskaber af kompositmaterialer;efterhånden som mængden af kulstofnanorør øges, øges den termiske ledningsevne af kompositmaterialer, og trækstyrken og brudforlængelsen stiger først og falder derefter , Trækspændingen og rivestyrken øges;når mængden af kulstofnanorør er lille, er kulstofnanorør med stor diameter lettere at danne varmeledende kæder end kulstofnanorør med lille diameter, og de er bedre kombineret med gummimatrixen.
Indlægstid: 30. august 2021