Բարձր ջերմահաղորդականությամբ պլաստմասսաները արտասովոր տաղանդներ են ցույց տալիս տրանսֆորմատորային ինդուկտորների, էլեկտրոնային բաղադրիչների ջերմության ցրման, հատուկ մալուխների, էլեկտրոնային փաթեթավորման, ջերմային կաթսաների և այլ ոլորտներում՝ իրենց լավ մշակման կատարման, ցածր գնի և գերազանց ջերմային հաղորդունակության համար:Բարձր ջերմային հաղորդունակությամբ պլաստմասսաները գրաֆենով որպես լցոնիչով կարող են բավարարել ջերմային կառավարման և էլեկտրոնիկայի արդյունաբերության մեջ բարձր խտության և բարձր ինտեգրման հավաքման մշակման պահանջները:

Պայմանական ջերմահաղորդիչ պլաստմասսաները հիմնականում լցված են բարձր ջերմահաղորդիչ մետաղներով կամ անօրգանական լցավորող մասնիկներով՝ պոլիմերային մատրիցային նյութերը միատեսակ լցնելու համար:Երբ լցանյութի քանակը հասնում է որոշակի մակարդակի, լցավորիչը համակարգում ձևավորում է շղթայական և ցանցանման ձևաբանություն, այսինքն՝ ջերմահաղորդիչ ցանցի շղթա։Երբ այս ջերմահաղորդիչ ցանցային շղթաների կողմնորոշման ուղղությունը զուգահեռ է ջերմային հոսքի ուղղությանը, համակարգի ջերմային հաղորդունակությունը զգալիորեն բարելավվում է:

Բարձր ջերմահաղորդիչ պլաստմասսա հետածխածնային նանո նյութական գրաֆենքանի որ լցոնիչը կարող է բավարարել ջերմային կառավարման և էլեկտրոնիկայի արդյունաբերության մեջ բարձր խտության և բարձր ինտեգրացիոն հավաքների մշակման պահանջները:Օրինակ, մաքուր պոլիամիդ 6-ի (PA6) ջերմային հաղորդունակությունը կազմում է 0,338 Վտ / (մ · Կ), երբ լցված է 50% կավահողով, կոմպոզիտի ջերմային հաղորդունակությունը 1,57 անգամ գերազանցում է մաքուր PA6-ին;25% փոփոխված ցինկի օքսիդ ավելացնելիս կոմպոզիտի ջերմային հաղորդունակությունը երեք անգամ գերազանցում է մաքուր PA6-ին:Երբ ավելացվում է գրաֆենի 20% նանոթերթ, կոմպոզիտի ջերմային հաղորդունակությունը հասնում է 4,11 W/(m•K), ինչը ավելի քան 15 անգամ ավելանում է մաքուր PA6-ից, ինչը ցույց է տալիս գրաֆենի հսկայական ներուժը ջերմային կառավարման ոլորտում:

1. Գրաֆենի/պոլիմերային կոմպոզիտների պատրաստում և ջերմահաղորդականություն

Գրաֆենի/պոլիմերային կոմպոզիտների ջերմային հաղորդունակությունն անբաժանելի է պատրաստման գործընթացում մշակման պայմաններից:Պատրաստման տարբեր մեթոդները տարբերություն են դնում լցանյութի ցրվածության, միջերեսային գործողության և տարածական կառուցվածքի մեջ մատրիցայում, և այդ գործոնները որոշում են կոմպոզիտի կոշտությունը, ուժը, ամրությունը և ճկունությունը:Ինչ վերաբերում է ընթացիկ հետազոտությանը, ապա գրաֆենի/պոլիմերային կոմպոզիտների համար գրաֆենի ցրվածության աստիճանը և գրաֆենի թիթեղների շերտազատման աստիճանը կարող են վերահսկվել՝ վերահսկելով կտրումը, ջերմաստիճանը և բևեռային լուծիչները:

2. Գրաֆենով լցված բարձր ջերմահաղորդականությամբ պլաստիկի աշխատանքի վրա ազդող գործոնները

2.1 Գրաֆենի հավելյալ քանակություն

Գրաֆենով լցված բարձր ջերմահաղորդականությամբ պլաստիկում, քանի որ գրաֆենի քանակն ավելանում է, համակարգում աստիճանաբար ձևավորվում է ջերմահաղորդիչ ցանցի շղթա, ինչը մեծապես բարելավում է կոմպոզիտային նյութի ջերմահաղորդականությունը։

Ուսումնասիրելով էպոքսիդային խեժի (EP) վրա հիմնված գրաֆենի կոմպոզիտների ջերմային հաղորդունակությունը՝ պարզվել է, որ գրաֆենի լցման հարաբերակցությունը (մոտ 4 շերտ) կարող է մոտ 30 անգամ բարձրացնել ՊԸ-ի ջերմահաղորդականությունը մինչև 6,44:W/(m•K), մինչդեռ ավանդական ջերմահաղորդիչ լցոնիչները պահանջում են լցանյութի 70% (ծավալային բաժին) այս էֆեկտի հասնելու համար:

2.2 Գրաֆենի շերտերի քանակը
Բազմաշերտ գրաֆենի համար գրաֆենի 1-10 շերտերի վրա կատարված ուսումնասիրությունը ցույց է տվել, որ երբ գրաֆենի շերտերի թիվը 2-ից 4-ի է ավելացվել, ջերմային հաղորդունակությունը նվազել է 2800 Վտ/(m•K)-ից մինչև 1300 Վտ/(m•K): ).Այստեղից հետևում է, որ գրաֆենի ջերմահաղորդականությունը հակված է նվազման՝ շերտերի քանակի ավելացման հետ մեկտեղ։

Դա պայմանավորված է նրանով, որ բազմաշերտ գրաֆենը ժամանակի ընթացքում կագլոմերացվի, ինչը կհանգեցնի ջերմային հաղորդունակության նվազմանը:Միևնույն ժամանակ, գրաֆենի թերությունները և եզրի խանգարումը կնվազեցնեն գրաֆենի ջերմահաղորդականությունը։

2.3 Ենթաշերտի տեսակները
Բարձր ջերմային հաղորդունակությամբ պլաստիկի հիմնական բաղադրիչները ներառում են մատրիցային նյութեր և լցոնիչներ:Գրաֆենը լցոնիչների համար լավագույն ընտրությունն է իր գերազանց ջերմային հաղորդունակության պատճառով: Տարբեր մատրիցային կոմպոզիցիաներ ազդում են ջերմային հաղորդունակության վրա:Պոլիամիդը (PA) ունի լավ մեխանիկական հատկություններ, ջերմային դիմադրություն, մաշվածության դիմադրություն, ցածր շփման գործակից, որոշակի բոցավառություն, հեշտ մշակում, հարմար է լրացման ձևափոխման համար, բարելավելու իր կատարումը և ընդլայնելու կիրառման դաշտը:

Հետազոտությունը ցույց է տվել, որ երբ գրաֆենի ծավալային բաժինը 5% է, կոմպոզիտի ջերմային հաղորդունակությունը 4 անգամ գերազանցում է սովորական պոլիմերի, իսկ երբ գրաֆենի ծավալային բաժինը մեծանում է մինչև 40%, կոմպոզիտի ջերմահաղորդականությունը։ ավելացել է 20 անգամ։.

2.4 Գրաֆենի դասավորությունը և բաշխումը մատրիցով
Պարզվել է, որ գրաֆենի ուղղահայաց շերտավորումը կարող է բարելավել նրա ջերմային հաղորդունակությունը։
Բացի այդ, լցանյութի բաշխումը մատրիցայում նույնպես ազդում է կոմպոզիտային նյութի ջերմային հաղորդունակության վրա:Երբ լցոնիչը միատեսակ ցրված է մատրիցայում և ձևավորում է ջերմահաղորդիչ ցանցի շղթա, կոմպոզիտի ջերմահաղորդունակությունը զգալիորեն բարելավվում է:

2.5 Ինտերֆեյսի դիմադրություն և ինտերֆեյսի միացման ուժ
Ընդհանուր առմամբ, միջերեսային համատեղելիությունը անօրգանական լցանյութի մասնիկների և օրգանական խեժի մատրիցի միջև վատ է, և լցանյութի մասնիկները հեշտությամբ ագլոմերացվում են մատրիցում, ինչը դժվարացնում է միասնական ցրման ձևավորումը:Բացի այդ, անօրգանական լցանյութի մասնիկների և մատրիցի միջև մակերևութային լարվածության տարբերությունը դժվարացնում է լցանյութի մասնիկների մակերեսը խեժի մատրիցով թրջելը, ինչը հանգեցնում է երկուսի միջերեսում բացերի առաջացմանը, դրանով իսկ մեծացնելով միջերեսային ջերմային դիմադրությունը: պոլիմերային կոմպոզիտից:

3. Եզրակացություն
Գրաֆենով լցված բարձր ջերմահաղորդականությամբ պլաստմասսաները ունեն բարձր ջերմային հաղորդունակություն և լավ ջերմային կայունություն, և դրանց զարգացման հեռանկարները շատ լայն են:Բացի ջերմային հաղորդունակությունից, գրաֆենն ունի նաև այլ հիանալի հատկություններ, ինչպիսիք են բարձր ուժը, բարձր էլեկտրական և օպտիկական հատկությունները և լայնորեն օգտագործվում է շարժական սարքերում, օդատիեզերքում և նոր էներգիայի մարտկոցներում:

Hongwu Nano-ն ուսումնասիրում և մշակում է նանոնյութերը 2002 թվականից, և հիմնվելով հասուն փորձի և առաջադեմ տեխնոլոգիայի վրա, շուկայի վրա հիմնված՝ Hongwu Nano-ն տրամադրում է բազմազան մասնագիտական ​​հարմարեցված ծառայություններ՝ օգտվողներին տարբեր մասնագիտական ​​լուծումներ տրամադրելու ավելի արդյունավետ գործնական կիրառությունների համար: