Altaj varmokonduktivecaj plastoj montras eksterordinarajn talentojn en transformilo-induktoroj, elektronikaj komponentaj varmodissipado, specialaj kabloj, elektronika pakado, termika enpotado kaj aliaj kampoj pro sia bona prilaborado, malalta prezo kaj bonega varmokondukteco.Altaj varmokonduktaj plastoj kun grafeno kiel plenigaĵo povas plenumi la postulojn de disvolvo de alta denseco kaj alta integriga asembleo en termika administrado kaj elektronika industrio.

Konvenciaj termikaj konduktaj plastoj estas ĉefe plenigitaj per altaj varmokondukaj metalaj aŭ neorganikaj plenigaĵoj por unuforme plenigi la polimerajn matricajn materialojn.Kiam la kvanto de plenigaĵo atingas certan nivelon, la plenigaĵo formas ĉensimilan kaj retsimilan morfologion en la sistemo, tio estas, termike kondukta retĉeno.Kiam la orientiĝodirekto de ĉi tiuj varmokonduktaj maŝoĉenoj estas paralela al la varmoflua direkto, la varmokondukteco de la sistemo multe pliboniĝas.

Altaj termokonduktaj plastoj kunkarbona nanomateriala grafenokiel plenigaĵo povas renkonti la postulojn de alta denseco kaj alta integriĝo asembleo disvolviĝo en termika administrado kaj elektronika industrio.Ekzemple, la varmokondukteco de pura poliamido 6 (PA6) estas 0,338 W / (m · K), kiam plenigita per 50% alumino, la termika kondukteco de la komponaĵo estas 1,57 fojojn tiu de pura PA6;aldonante 25% la modifitan zinkoksidon, la varmokondukteco de la kunmetaĵo estas trioble pli alta ol tiu de pura PA6.Kiam la 20% grafena nanofolio estas aldonita, la termika kondukteco de la kunmetaĵo atingas 4,11 W/(m•K), kiu estas pliigita je pli ol 15 fojojn ol pura PA6, kiu pruvas la grandegan potencialon de grafeno en la kampo de termika administrado.

1. Preparado kaj termika kondukteco de grafeno/polimeraj kunmetaĵoj

La varmokondukteco de grafeno/polimeraj kunmetaĵoj estas neapartigebla de la pretigaj kondiĉoj en la preparprocezo.Malsamaj preparmetodoj faras diferencon en la disvastigo, interfaca ago kaj spaca strukturo de la plenigaĵo en la matrico, kaj ĉi tiuj faktoroj determinas la rigidecon, forton, fortikecon kaj ductilecon de la kunmetaĵo.Koncerne la nunan esploradon, por grafeno/polimeraj kunmetaĵoj, la grado de disvastigo de grafeno kaj la grado de senŝeligado de grafenaj folioj povas esti kontrolitaj per kontrolo de tondo, temperaturo kaj polusaj solviloj.

2. La faktoroj influantaj la rendimenton de grafeno plenigis altajn termokonduktajn plastojn

2.1 Aldona kvanto de Grafeno

En la alta termika konduktiveca plasto plenigita per grafeno, kiam la kvanto de grafeno pliiĝas, termika konduktiva reto ĉeno iom post iom formiĝas en la sistemo, kio multe plibonigas la termikan konduktivecon de la kompona materialo.

Studante la termikan konduktivecon de epoksirezino (EP)-bazitaj grafen-kunmetaĵoj, oni trovas, ke la plenigproporcio 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 plenigaĵoj postulas 70% (volumenfrakcio) de la plenigaĵo por atingi ĉi tiun efikon.

2.2 Nombro de tavoloj de Grafeno
Por plurtavola grafeno, la studo pri 1-10 tavoloj de grafeno trovis, ke kiam la nombro da grafenaj tavoloj pliiĝis de 2 ĝis 4, la varmokondukteco malpliiĝis de 2 800 W/(m•K) ĝis 1300 W/(m•K). ).Sekvas, ke la varmokondukteco de grafeno tendencas malpliiĝi kun la pliiĝo de la nombro da tavoloj.

Ĉi tio estas ĉar la plurtavola grafeno aglomeriĝos kun la tempo, kio igos la varmokonduktecon malpliiĝi.Samtempe, la difektoj en la grafeno kaj la malordo de la rando reduktos la termikan konduktivecon de la grafeno.

2.3 Tipoj de substrato
La ĉefaj komponantoj de alt-termokonduktaj plastoj inkluzivas matricmaterialojn kaj plenigaĵojn.Grafeno estas la plej bona elekto por plenigaĵoj pro sia bonega termika kondukteco. Malsamaj matricaj komponaĵoj influas termikan konduktivecon.Poliamido (PA) havas bonajn mekanikajn propraĵojn, varmegan reziston, eluziĝon, malaltan frotan koeficienton, certan flamreziston, facilan prilaboradon, taŭgan por pleniga modifo, por plibonigi sian agadon kaj vastigi la aplikan kampon.

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

2.4 Aranĝo kaj distribuo de grafeno en matrico
Oni trovis, ke la direkta vertikala stakiĝo de grafeno povas plibonigi ĝian varmokonduktecon.
Krome, la distribuado de la plenigaĵo en la matrico ankaŭ influas la termikan konduktivecon de la kunmetaĵo.Kiam la plenigaĵo estas unuforme disigita en la matrico kaj formas termike konduktan retĉenon, la termika kondukteco de la kunmetaĵo estas signife plibonigita.

2.5 Interfaco-rezisto kaj interfaca kunliga forto
Ĝenerale, la interfacia kongruo inter la neorganikaj plenigaj partikloj kaj la organika rezina matrico estas malbona, kaj la plenigaj partikloj estas facile aglomeritaj en la matrico, malfaciligante formi unuforman disvastiĝon.Krome, la diferenco en surfaca tensio inter la neorganikaj plenigpartikloj kaj la matrico malfaciligas ke la surfaco de la plenigpartikloj estu malsekigita de la rezina matrico, rezultigante malplenojn ĉe la interfaco inter la du, tiel pliigante la intervizaĝan termikan reziston. de la polimerkunmetaĵo.

3. Konkludo
Altaj varmokonduktivecaj plastoj plenigitaj per grafeno havas altan varmokonduktivecon kaj bonan termikan stabilecon, kaj iliaj evoluperspektivoj estas tre larĝaj.Krom la varmokondukteco, grafeno havas aliajn bonegajn ecojn, kiel alta forto, altaj elektraj kaj optikaj propraĵoj, kaj estas vaste uzata en porteblaj aparatoj, aerospacaj kaj novaj energiaj kuirilaroj.

Hongwu Nano esploras kaj disvolvas nanomaterialojn ekde 2002, kaj surbaze de maturiĝinta sperto kaj altnivela teknologio, merkata orientita, Hongwu Nano provizas diversajn profesiajn personecigitajn servojn por provizi uzantojn per malsamaj profesiaj solvoj por pli efikaj praktikaj aplikoj.