Altaj termikaj konduktaj plastoj montras eksterordinarajn talentojn en transformaj induktiloj, elektronika komponento varmega disipado, specialaj kabloj, elektronika pakaĵo, termika poto kaj aliaj kampoj por ilia bona pretiga agado, malalta prezo kaj bonega termika konduktiveco. Altaj termikaj konduktaj plastoj kun grafeno kiel plenigilo povas plenumi la postulojn de alta denseco kaj alta integriĝo -asembleo en termika administrado kaj elektronika industrio.

Konvenciaj termikaj konduktaj plastoj estas ĉefe plenigitaj kun altaj varm-konduktaj metaloj aŭ neorganikaj plenigaj partikloj por unuforme plenigi la polimerajn matricajn materialojn. Kiam la kvanto de plenigilo atingas certan nivelon, la plenigilo formas ĉen-similan kaj ret-similan morfologion en la sistemo, tio estas termike kondukta reto-ĉeno. Kiam la orienta direkto de ĉi tiuj varmaj konduktaj maŝaj ĉenoj estas paralela al la varmofluo, la termika konduktiveco de la sistemo multe pliboniĝas.

Alta termika konduktiva plasto kunKarbona nanomateria grafenoKiel plenigilo povas plenumi la postulojn de disvolvo de alta denseco kaj alta integriĝo en termika administrado kaj elektronika industrio. Ekzemple, la termika konduktiveco de pura poliamido 6 (PA6) estas 0,338 W / (M · K), kiam plenigita per 50% alumino, la termika konduktiveco de la komponaĵo estas 1,57 fojojn ol tiu de pura PA6; Kiam vi aldonas 25% la modifitan zinkan ruston, la termika konduktiveco de la komponaĵo estas trioble pli alta ol tiu de pura PA6. Kiam la 20% grafena nanosheet estas aldonita, la termika konduktiveco de la komponaĵo atingas 4.11 W/(M • K), kiu estas pliigita pli ol 15 fojojn ol pura PA6, kio pruvas la enorman potencialon de grafeno en la kampo de termika administrado.

1. Preparo kaj termika konduktiveco de grafeno/polimeraj komponaĵoj

La termika konduktiveco de grafeno/polimeraj komponaĵoj estas nedisigebla de la pretigaj kondiĉoj en la preparada procezo. Malsamaj preparaj metodoj diferencas en la disvastiĝo, interfaca agado kaj spaca strukturo de la plenigilo en la matrico, kaj ĉi tiuj faktoroj determinas la rigidecon, forton, malmolecon kaj ductilecon de la komponaĵo. Koncerne la aktualan esploradon, por komponaĵoj de grafeno/polimero, la grado de disvastiĝo de grafeno kaj la grado de senŝeligado de grafenaj littukoj povas esti kontrolita per kontrolado de tondado, temperaturo kaj polusaj solviloj.

2. La faktoroj influantaj la agadon de grafeno plenigis altajn termikajn konduktajn plastojn

2.1 Aldona kvanto da grafeno

En la alta termika konduktiveco plenigita de grafeno, ĉar la kvanto de grafeno pliiĝas, termika kondukta reto -ĉeno iom post iom formiĝas en la sistemo, kio multe plibonigas la termikan konduktivecon de la kunmetita materialo.

Studante la termikan konduktivecon de epoksaj rezinoj (EP)-bazitaj grafenaj komponaĵoj, oni trovas, ke la pleniga rilatumo de grafeno (ĉirkaŭ 4 tavoloj) povas pliigi la termikan konduktivecon de EP ĉirkaŭ 30 fojojn ĝis 6,44. W/(M • K), dum tradiciaj termikaj konduktaj plenigiloj postulas 70% (volumena frakcio) de la plenigilo por atingi ĉi tiun efikon.

2.2 Nombro de tavoloj de grafeno
Por multiludaj grafeno, la studo pri 1-10 tavoloj de grafeno trovis, ke kiam la nombro de grafenaj tavoloj estis pliigita de 2 al 4, la termika konduktiveco malpliiĝis de 2 800 W/(M • K) al 1300 W/(M • K). El tio sekvas, ke la termika konduktiveco de grafeno emas malpliiĝi kun la kresko de la nombro de tavoloj.

Ĉi tio estas ĉar la multistrata grafeno aglomeras kun la tempo, kio kaŭzos la termikan konduktivecon malpliiĝi. Samtempe, la difektoj en la grafeno kaj la malordo de la rando reduktos la termikan konduktivecon de la grafeno.

2.3 specoj de substrato
La ĉefaj komponentoj de altaj termikaj konduktaj plastoj inkluzivas matricajn materialojn kaj plenigilojn. Grafeno estas la plej bona elekto por plenigiloj pro ĝia bonega termika konduktiveco. Diferencaj matricaj komponaĵoj influas termikan konduktivecon. Poliamido (PA) havas bonajn mekanikajn proprietojn, varmo -reziston, eluzitan reziston, malaltan frikcian koeficienton, certan flaman retardon, facilan pretigon, taŭgan por plenigi modifon, plibonigi ĝian rendimenton kaj vastigi la aplikan kampon.

La studo trovis, ke kiam la volumena frakcio de grafeno estas 5%, la termika konduktiveco de la komponaĵo estas 4 fojojn pli alta ol tiu de la ordinara polimero, kaj kiam la volumena frakcio de grafeno estas pliigita al 40%, la termika konduktiveco de la komponaĵo estas pliigita je 20 fojoj. .

2.4 Aranĝo kaj distribuo de grafeno en matrico
Oni trovis, ke la direkta vertikala stakado de grafeno povas plibonigi ĝian termikan konduktivecon.
Krome, la distribuo de la plenigilo en la matrico ankaŭ influas la termikan konduktivecon de la komponaĵo. Kiam la plenigilo estas unuforme disvastigita en la matrico kaj formas termike konduktan retan ĉenon, la termika konduktiveco de la komponaĵo estas signife plibonigita.

2.5 Interfaca rezisto kaj interfaca kuplanta forto
Ĝenerale, la interfaca kongruo inter la neorganikaj plenigaj partikloj kaj la organika rezina matrico estas malriĉa, kaj la plenigaj eroj estas facile aglomeritaj en la matrico, malfaciligante formi unuforman disvastiĝon. Krome, la diferenco en surfaca streĉiĝo inter la neorganikaj plenigaj partikloj kaj la matrico malfaciligas la surfacon de la plenigaj eroj esti malsekigita de la rezina matrico, rezultigante malplenojn ĉe la interfaco inter ambaŭ, tiel pliigante la interfacan termikan reziston de la polimera komponaĵo.

3. Konkludo
Altaj termikaj konduktaj plastoj plenigitaj de grafeno havas altan termikan konduktivecon kaj bonan termikan stabilecon, kaj iliaj disvolvaj perspektivoj estas tre ampleksaj. Krom la termika konduktiveco, grafeno havas aliajn bonegajn proprietojn, kiel alta forto, altaj elektraj kaj optikaj proprietoj, kaj estas vaste uzata en moveblaj aparatoj, aerspaco kaj novaj energiaj baterioj.

Hongwu Nano esploras kaj disvolvas nanomaterialojn ekde 2002, kaj surbaze de matura sperto kaj altnivela teknologio, merkate orientita, Hongwu Nano provizas diversajn profesiajn personecajn servojn por provizi uzantojn kun malsamaj profesiaj solvoj por pli efikaj praktikaj aplikoj.