Az utóbbi években a gumitermékek termikus vezetőképessége nagy figyelmet kapott. A hővezetőképes gumitermékeket széles körben használják a repülőgép, a repülés, az elektronika és az elektromos készülékek területén, hogy szerepet játszanak a hővezetésben, a szigetelésben és az ütés abszorpciójában. A termikus vezetőképesség javítása rendkívül fontos a hővezetőképes gumi termékeknél. A termikusan vezető töltőanyag által készített gumi kompozit anyag hatékonyan átviheti a hőt, ami nagy jelentőséggel bír az elektronikus termékek sűrűsítésére és miniatürizálására, valamint megbízhatóságuk és szolgáltatási életük kiterjesztésének javulására.
Jelenleg a gumiabroncsokban felhasznált gumi anyagoknak alacsony hőtermelést és nagy hővezetőképességet kell rendelkezniük. Egyrészt a gumiabroncs -vulkanizációs folyamatban a gumi hőátadási teljesítménye javul, a vulkanizációs sebesség növekszik, és az energiafogyasztás csökken; A vezetés során előállított hő csökkenti a hasított test hőmérsékletét, és csökkenti a gumiabroncsok teljesítményének lebomlását, amelyet a túlzott hőmérséklet okoz. A hővezetőképes gumi hővezető képességét elsősorban a gumi mátrix és a hővezető töltőanyag határozza meg. A részecskék vagy a rostos hővezető töltőanyag hővezető képessége sokkal jobb, mint a gumi mátrixé.
A leggyakrabban használt hővezető töltőanyagok a következő anyagok:
1. Köbös béta fázisú nano -szilícium -karbid (sic)
A nano-méretű szilícium-karbidpor az érintkezési hővezetési láncokat képezi, és könnyebben elágazható polimerekkel, így az Si-O-Si lánc hővezetési csontvázát képezi a fő hővezetési út, amely nagymértékben javítja a kompozit anyag hővezető képességét anélkül, hogy a kompozit anyagot csökkentené a mechanikai tulajdonságok.
A szilícium-karbid-epoxi-kompozit anyag termikus vezetőképessége növekszik a szilícium-karbid mennyiségének növekedésével, és a nano-szilikon karbid jó hővezetőképességet eredményezhet a kompozit anyagnak, ha az mennyiség alacsony. A szilícium -karbid -epoxi -kompozit anyagok hajlító ereje és ütési szilárdsága először növekszik, majd csökken a szilícium -karbid mennyiségének növekedésével. A szilícium -karbid felületi módosítása hatékonyan javíthatja a kompozit anyag hővezető képességét és mechanikai tulajdonságait.
A szilícium -karbid stabil kémiai tulajdonságokkal rendelkezik, hővezető képessége jobb, mint más félvezető töltőanyagok, és hővezető képessége még nagyobb, mint a fém szobahőmérsékleten. A Pekingi Kémiai Technológiai Egyetem kutatói kutatást végeztek az alumínium -oxid és a szilícium -karbid által megerősített szilikon gumi hővezető képességéről. Az eredmények azt mutatják, hogy a szilikon gumi hővezető képessége növekszik, amikor a szilícium -karbid mennyisége növekszik; Ha a szilícium -karbid mennyisége megegyezik, akkor a kis részecskeméretű szilícium -karbid által megerősített szilikon gumi hővezető képessége nagyobb, mint a nagy részecskeméretű szilikon karbid által megerősített szilikon gumi; A szilícium -karbiddal megerősített szilícium -gumi hővezető képessége jobb, mint az alumínium -oxid által megerősített szilícium gumi. Ha az alumínium -oxid/szilícium -karbid tömegessége 8/2, és a teljes mennyiség 600 rész, akkor a szilícium gumi hővezető képessége a legjobb.
Az alumínium -nitrid atomi kristály, és a gyémánt -nitridhez tartozik. Stabilan létezhet magas hőmérsékleten, 2200 ℃. Jó hővezetőképességgel és alacsony hőtágulási együtthatóval rendelkezik, így jó hőtapás anyaggá teszi. Az alumínium-nitrid termikus vezetőképessége 320 W · (M · K) -1, amely közel van a bór-oxid és a szilícium-karbid termikus vezetőképességéhez, és több mint ötször nagyobb, mint az alumínium-oxidé. A Qingdao Tudományos és Technológiai Egyetem kutatói megvizsgálták az alumínium -nitrid által megerősített EPDM gumi kompozitok hővezető képességét. Az eredmények azt mutatják, hogy: Ahogy az alumínium -nitrid mennyisége növekszik, a kompozit anyag termikus vezetőképessége növekszik; Az alumínium-nitrid nélküli kompozit anyag hővezető képessége 0,26 w · (m · k) -1, ha az alumínium-nitrid mennyisége 80 részre növekszik, a kompozit anyag hővezető képessége eléri a 0,442 W · (m · k) -1-et, 70%-os növekedést.
Az alumínium -oxid egyfajta multifunkcionális szervetlen töltőanyag, amelynek nagy hővezető képessége, dielektromos állandója és jó kopásállósága van. Széles körben használják gumi kompozit anyagokban.
A Pekingi Kémiai Technológiai Egyetem kutatói megvizsgálták a nano-alumínium-oxid/szén nanocsövek/természetes gumi kompozitok termikus vezetőképességét. Az eredmények azt mutatják, hogy a nano-alumínium-oxid és a szén nanocsövek együttes használata szinergetikus hatással van a kompozit anyag hővezető képességének javítására; Ha a szén nanocsövek mennyisége állandó, a kompozit anyag hővezető képessége lineárisan növekszik a nano-alumínium-oxid mennyiségének növekedésével; Ha 100, ha nano-alumínium-oxidot használnak hővezetőképes töltőanyagként, a kompozit anyag hővezető képessége 120%-kal növekszik. Ha 5 rész szén nanocsöveket használnak hővezetőképes töltőanyagként, a kompozit anyag hővezető képessége 23%-kal növekszik. Ha 100 rész alumínium -oxidot és 5 alkatrészt használnak, ha szén nanocsöveket használnak hővezetőképes töltőanyagként, a kompozit anyag hővezető képessége 155%-kal növekszik. A kísérlet a következő két következtetést is vonja le: először, amikor a szén nanocsövek mennyisége állandó, mivel a nano-alumínium-oxid mennyisége növekszik, a töltőhálózat szerkezete a gumi vezetőképes töltőrészecskéivel fokozatosan növekszik, és az összetett anyag veszteségi tényezője fokozatosan növekszik. Ha 100 rész nano-alumínium-oxidot és 3 rész szén nanocsöveket használnak együtt, a kompozit anyag dinamikus kompressziós hőtermelése csak 12 ℃, és a dinamikus mechanikai tulajdonságok kiválóak; Másodszor, amikor a szén nanocsövek mennyisége rögzül, mivel a nano-alumínium-oxid mennyisége növekszik, a kompozit anyagok keménysége és könnyszilárdsága növekszik, míg a szakítószilárdság és a meghosszabbítás a szünetnél csökken.
A szén nanocsövek kiváló fizikai tulajdonságokkal, hővezető képességgel és elektromos vezetőképességgel rendelkeznek, és ideális megerősítő töltőanyagok. A megerősítő gumi kompozit anyaguk széles körű figyelmet kapott. A szén nanocsöveket göndörlemezek göndör rétegei képezik. Ezek egy új típusú grafit anyag, amelynek hengeres szerkezete van, több tíz nanométer átmérőjével (10-30 nm, 30-60 nm, 60-100 nm). A szén nanocsövek hővezető képessége 3000 W · (m · k) -1, ami a réz hővezető képességének ötszörösére számít. A szén nanocsövek jelentősen javíthatják a gumi hővezetőképességét, elektromos vezetőképességét és fizikai tulajdonságait, és megerősítése és hővezető képessége jobb, mint a hagyományos töltőanyagok, mint például a szénfekete, a szénszál és az üvegszál. A Qingdao Tudományos és Technológiai Egyetem kutatói kutatást végeztek a szén nanocsövek/EPDM kompozit anyagok hővezető képességéről. Az eredmények azt mutatják, hogy: a szén nanocsövek javíthatják a kompozit anyagok hővezető képességét és fizikai tulajdonságait; Ahogy a szén nanocsövek mennyisége növekszik, a kompozit anyagok hővezető képessége növekszik, és a szakítószilárdság és meghosszabbítás a törés első növekedése során, majd csökken, a húzóstressz és a szakadási szilárdság növekszik; Ha a szén nanocsövek mennyisége kicsi, a nagy átmérőjű szén nanocsövek könnyebben képződhetnek hővezető láncokat, mint a kis átmérőjű szén nanocsövek, és jobban kombinálják a gumi mátrixot.
A postai idő: augusztus 30-2021
