ઉચ્ચ થર્મલ વાહકતા પ્લાસ્ટિક તેમની સારી પ્રોસેસિંગ કામગીરી, ઓછી કિંમત અને ઉત્કૃષ્ટ થર્મલ વાહકતા માટે ટ્રાન્સફોર્મર ઇન્ડક્ટર, ઈલેક્ટ્રોનિક કમ્પોનન્ટ હીટ ડિસીપેશન, સ્પેશિયલ કેબલ, ઈલેક્ટ્રોનિક પેકેજિંગ, થર્મલ પોટિંગ અને અન્ય ક્ષેત્રોમાં અસાધારણ પ્રતિભા દર્શાવે છે.ફિલર તરીકે ગ્રેફિન સાથે ઉચ્ચ થર્મલ વાહકતા પ્લાસ્ટિક, થર્મલ મેનેજમેન્ટ અને ઇલેક્ટ્રોનિક્સ ઉદ્યોગમાં ઉચ્ચ ઘનતા અને ઉચ્ચ સંકલન એસેમ્બલી વિકાસની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરી શકે છે.

પરંપરાગત થર્મલ વાહક પ્લાસ્ટિક મુખ્યત્વે ઉચ્ચ ગરમી-સંવાહક ધાતુ અથવા અકાર્બનિક ફિલર કણોથી ભરેલા હોય છે જેથી પોલિમર મેટ્રિક્સ સામગ્રીને એકસરખી રીતે ભરવામાં આવે.જ્યારે ફિલરનો જથ્થો ચોક્કસ સ્તરે પહોંચે છે, ત્યારે ફિલર સિસ્ટમમાં સાંકળ જેવી અને નેટવર્ક જેવી મોર્ફોલોજી બનાવે છે, એટલે કે થર્મલી વાહક નેટવર્ક સાંકળ.જ્યારે આ ઉષ્મા વાહક જાળીની સાંકળોની દિશા દિશા ગરમીના પ્રવાહની દિશાની સમાંતર હોય છે, ત્યારે સિસ્ટમની થર્મલ વાહકતામાં ઘણો સુધારો થાય છે.

સાથે ઉચ્ચ થર્મલ વાહક પ્લાસ્ટિકકાર્બન નેનોમેટરીયલ ગ્રાફીનકારણ કે ફિલર થર્મલ મેનેજમેન્ટ અને ઇલેક્ટ્રોનિક્સ ઉદ્યોગમાં ઉચ્ચ ઘનતા અને ઉચ્ચ સંકલન એસેમ્બલી વિકાસની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરી શકે છે.ઉદાહરણ તરીકે, શુદ્ધ પોલિમાઇડ 6 (PA6) ની થર્મલ વાહકતા 0.338 W / (m · K) છે, જ્યારે 50% એલ્યુમિનાથી ભરવામાં આવે છે, ત્યારે સંયુક્તની થર્મલ વાહકતા શુદ્ધ PA6 કરતા 1.57 ગણી છે;જ્યારે 25% સંશોધિત ઝીંક ઓક્સાઇડ ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે સંયુક્તની થર્મલ વાહકતા શુદ્ધ PA6 કરતા ત્રણ ગણી વધારે હોય છે.જ્યારે 20% ગ્રાફીન નેનોશીટ ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે સંયુક્તની થર્મલ વાહકતા 4.11 W/(m•K) સુધી પહોંચે છે, જે શુદ્ધ PA6 કરતા 15 ગણી વધારે છે, જે થર્મલ મેનેજમેન્ટના ક્ષેત્રમાં ગ્રાફીનની પ્રચંડ સંભાવના દર્શાવે છે.

1. ગ્રેફીન/પોલિમર કમ્પોઝીટની તૈયારી અને થર્મલ વાહકતા

ગ્રેફીન/પોલિમર કમ્પોઝીટની થર્મલ વાહકતા તૈયારીની પ્રક્રિયામાં પ્રક્રિયાની પરિસ્થિતિઓથી અવિભાજ્ય છે.વિવિધ તૈયારી પદ્ધતિઓ મેટ્રિક્સમાં ફિલરના વિક્ષેપ, ઇન્ટરફેસિયલ એક્શન અને અવકાશી માળખામાં તફાવત લાવે છે, અને આ પરિબળો સંયુક્તની જડતા, તાકાત, કઠિનતા અને નરમતા નક્કી કરે છે.જ્યાં સુધી વર્તમાન સંશોધનનો સંબંધ છે ત્યાં સુધી, ગ્રાફીન/પોલિમર કમ્પોઝીટ માટે, ગ્રાફીનના વિખેરવાની ડિગ્રી અને ગ્રાફીન શીટ્સની છાલની ડિગ્રીને શીયર, તાપમાન અને ધ્રુવીય દ્રાવકોને નિયંત્રિત કરીને નિયંત્રિત કરી શકાય છે.

2. ઉચ્ચ થર્મલ વાહકતાવાળા પ્લાસ્ટિકથી ભરેલા ગ્રાફીનના પ્રભાવને અસર કરતા પરિબળો

2.1 ગ્રાફીનનો ઉમેરો જથ્થો

ગ્રેફિનથી ભરેલા ઉચ્ચ થર્મલ વાહકતાવાળા પ્લાસ્ટિકમાં, જેમ જેમ ગ્રાફીનનું પ્રમાણ વધે છે તેમ, સિસ્ટમમાં ધીમે ધીમે થર્મલ વાહકતા નેટવર્કની સાંકળ રચાય છે, જે સંયુક્ત સામગ્રીની થર્મલ વાહકતાને મોટા પ્રમાણમાં સુધારે છે.

ઇપોક્સી રેઝિન (EP)-આધારિત ગ્રાફીન કમ્પોઝીટ્સની થર્મલ વાહકતાનો અભ્યાસ કરીને, એવું જાણવા મળ્યું છે કે ગ્રાફીનનો ભરણ ગુણોત્તર (આશરે 4 સ્તરો) EP ની થર્મલ વાહકતા લગભગ 30 ગણો વધારીને 6.44 કરી શકે છે.W/(m•K), જ્યારે પરંપરાગત થર્મલ વાહક ફિલરને આ અસર હાંસલ કરવા માટે ફિલરના 70% (વોલ્યુમ અપૂર્ણાંક)ની જરૂર પડે છે.

2.2 ગ્રાફીનના સ્તરોની સંખ્યા
મલ્ટિલેયર્સ ગ્રાફીન માટે, ગ્રેફિનના 1-10 સ્તરો પરના અભ્યાસમાં જાણવા મળ્યું છે કે જ્યારે ગ્રાફીન સ્તરોની સંખ્યા 2 થી 4 સુધી વધારવામાં આવી હતી, ત્યારે થર્મલ વાહકતા 2 800 W/(m•K) થી ઘટીને 1300 W/(m•K) થઈ ગઈ હતી. ).તે અનુસરે છે કે ગ્રેફિનની થર્મલ વાહકતા સ્તરોની સંખ્યામાં વધારો સાથે ઘટે છે.

આ એટલા માટે છે કારણ કે મલ્ટિલેયર ગ્રાફીન સમય સાથે એકઠા થશે, જેના કારણે થર્મલ વાહકતા ઘટશે.તે જ સમયે, ગ્રાફીનમાં ખામી અને ધારની અવ્યવસ્થા ગ્રાફીનની થર્મલ વાહકતાને ઘટાડશે.

2.3 સબસ્ટ્રેટના પ્રકાર
ઉચ્ચ થર્મલ વાહકતા પ્લાસ્ટિકના મુખ્ય ઘટકોમાં મેટ્રિક્સ સામગ્રી અને ફિલર્સનો સમાવેશ થાય છે.ગ્રાફીન તેની ઉત્તમ થર્મલ વાહકતાને કારણે ફિલર માટે શ્રેષ્ઠ પસંદગી છે. વિવિધ મેટ્રિક્સ કમ્પોઝિશન થર્મલ વાહકતાને અસર કરે છે.પોલીમાઇડ (PA) સારી યાંત્રિક ગુણધર્મો ધરાવે છે, ગરમી પ્રતિકાર, વસ્ત્રો પ્રતિકાર, નીચા ઘર્ષણ ગુણાંક, ચોક્કસ જ્યોત મંદતા, સરળ પ્રક્રિયા, તેના પ્રભાવને સુધારવા અને એપ્લિકેશન ક્ષેત્રને વિસ્તૃત કરવા માટે, ફેરફાર ભરવા માટે યોગ્ય છે.

અભ્યાસમાં જાણવા મળ્યું છે કે જ્યારે ગ્રાફીનનો વોલ્યુમ અપૂર્ણાંક 5% હોય છે, ત્યારે સંયુક્તની થર્મલ વાહકતા સામાન્ય પોલિમર કરતા 4 ગણી વધારે હોય છે, અને જ્યારે ગ્રેફિનના વોલ્યુમ અપૂર્ણાંકને 40% સુધી વધારવામાં આવે છે, ત્યારે સંયુક્તની થર્મલ વાહકતા 20 ગણો વધારો થયો છે..

2.4 મેટ્રિક્સમાં ગ્રાફીનની ગોઠવણી અને વિતરણ
એવું જાણવા મળ્યું છે કે ગ્રાફીનનું ડાયરેક્શનલ વર્ટિકલ સ્ટેકીંગ તેની થર્મલ વાહકતાને સુધારી શકે છે.
વધુમાં, મેટ્રિક્સમાં ફિલરનું વિતરણ પણ સંયુક્તની થર્મલ વાહકતાને અસર કરે છે.જ્યારે ફિલર મેટ્રિક્સમાં એકસરખી રીતે વિખેરાઈ જાય છે અને થર્મલી વાહક નેટવર્ક સાંકળ બનાવે છે, ત્યારે સંયુક્તની થર્મલ વાહકતા નોંધપાત્ર રીતે સુધારેલ છે.

2.5 ઈન્ટરફેસ પ્રતિકાર અને ઈન્ટરફેસ કપ્લીંગ તાકાત
સામાન્ય રીતે, અકાર્બનિક ફિલર કણો અને ઓર્ગેનિક રેઝિન મેટ્રિક્સ વચ્ચે ઇન્ટરફેસિયલ સુસંગતતા નબળી છે, અને ફિલર કણો સરળતાથી મેટ્રિક્સમાં એકઠા થાય છે, જે એક સમાન વિખેરવું મુશ્કેલ બનાવે છે.વધુમાં, અકાર્બનિક ફિલર કણો અને મેટ્રિક્સ વચ્ચેના સપાટીના તાણમાં તફાવત રેઝિન મેટ્રિક્સ દ્વારા ફિલર કણોની સપાટીને ભીની કરવાનું મુશ્કેલ બનાવે છે, પરિણામે બંને વચ્ચેના ઇન્ટરફેસ પર વોઇડ્સ થાય છે, જેનાથી ઇન્ટરફેસિયલ થર્મલ પ્રતિકાર વધે છે. પોલિમર કમ્પોઝિટનું.

3. નિષ્કર્ષ
ગ્રેફિનથી ભરેલા ઉચ્ચ થર્મલ વાહકતા પ્લાસ્ટિકમાં ઉચ્ચ થર્મલ વાહકતા અને સારી થર્મલ સ્થિરતા હોય છે, અને તેમની વિકાસની સંભાવનાઓ ખૂબ વ્યાપક છે.થર્મલ વાહકતા ઉપરાંત, ગ્રાફીનમાં અન્ય ઉત્તમ ગુણધર્મો છે, જેમ કે ઉચ્ચ શક્તિ, ઉચ્ચ વિદ્યુત અને ઓપ્ટિકલ ગુણધર્મો, અને તેનો વ્યાપકપણે મોબાઇલ ઉપકરણો, એરોસ્પેસ અને નવી ઊર્જા બેટરીઓમાં ઉપયોગ થાય છે.

હોંગવુ નેનો 2002 થી નેનોમટેરિયલ્સ પર સંશોધન અને વિકાસ કરી રહી છે, અને પરિપક્વ અનુભવ અને અદ્યતન તકનીક, બજાર-લક્ષી, હોંગવુ નેનો વપરાશકર્તાઓને વધુ કાર્યક્ષમ વ્યવહારુ એપ્લિકેશનો માટે વિવિધ વ્યાવસાયિક ઉકેલો પ્રદાન કરવા માટે વૈવિધ્યસભર વ્યાવસાયિક કસ્ટમાઇઝ્ડ સેવાઓ પ્રદાન કરે છે.