최근 몇 년 동안 고무 제품의 열전도율이 많은 관심을 받았습니다.열전도성 고무 제품은 항공우주, 항공, 전자 및 전기제품 분야에서 널리 사용되어 열전도, 절연 및 충격 흡수 역할을 합니다.열전도성 고무 제품에 있어 열전도율의 향상은 매우 중요합니다.열전도성 충진재로 제조된 고무복합재료는 효과적으로 열을 전달할 수 있어 전자제품의 고밀도화, 소형화, 신뢰성 향상 및 수명연장에 큰 의미가 있다.

현재 타이어에 사용되는 고무재료는 발열이 적고 열전도율이 높은 특성이 요구된다.한편, 타이어 가황 공정에서 고무의 열 전달 성능이 향상되고 가황 속도가 증가하며 에너지 소비가 감소합니다.주행 중 발생하는 열은 카카스의 온도를 낮추고 과도한 온도로 인한 타이어 성능 저하를 줄여줍니다.열전도성 고무의 열전도율은 주로 고무 매트릭스와 열전도성 필러에 의해 결정됩니다.입자 또는 섬유상 열전도성 필러의 열전도율은 고무 매트릭스의 열전도율보다 훨씬 우수합니다.

가장 일반적으로 사용되는 열전도성 필러는 다음과 같은 재료입니다.

1. 큐빅 베타상 나노 실리콘 카바이드(SiC)

나노 크기의 실리콘 카바이드 분말은 접촉 열전도 사슬을 형성하고 고분자와 분기하기가 더 쉬워 주요 열전도 경로로 Si-O-Si 사슬 열전도 골격을 형성하여 복합 재료의 열전도율을 크게 향상시킵니다. 복합재료 기계적 성질.

실리콘 카바이드 에폭시 복합 재료의 열전도율은 실리콘 카바이드의 양이 증가함에 따라 증가하며 나노 실리콘 카바이드는 양이 적을 때 복합 재료에 우수한 열전도율을 부여할 수 있습니다.실리콘 카바이드 에폭시 복합 재료의 굴곡 강도 및 충격 강도는 실리콘 카바이드의 양이 증가함에 따라 먼저 증가한 다음 감소합니다.탄화 규소의 표면 개질은 복합 재료의 열전도율과 기계적 특성을 효과적으로 향상시킬 수 있습니다.

탄화 규소는 화학적 성질이 안정적이며 열전도율이 다른 반도체 필러보다 우수하며 실온에서 열전도율이 금속보다 훨씬 큽니다.Beijing University of Chemical Technology의 연구원들은 알루미나 및 실리콘 카바이드 강화 실리콘 고무의 열전도율에 대한 연구를 수행했습니다.결과는 실리콘 카바이드의 양이 증가함에 따라 실리콘 고무의 열전도율이 증가한다는 것을 보여줍니다.탄화규소의 양이 같을 때, 작은 입자 크기의 탄화규소 강화 실리콘 고무의 열전도율은 큰 입자 크기의 탄화규소 강화 실리콘 고무의 열전도율보다 큽니다.실리콘 카바이드로 강화된 실리콘 고무의 열전도율은 알루미나 강화 실리콘 고무보다 우수합니다.알루미나/탄화규소의 질량비가 8/2이고 총량이 600부일 때 실리콘 고무의 열전도율이 가장 좋다.

2. 질화알루미늄(ALN)

질화 알루미늄은 원자 결정이며 질화 다이아몬드에 속합니다.2200℃의 고온에서 안정적으로 존재할 수 있다.열전도율이 좋고 열팽창 계수가 낮아 열충격 소재로 적합합니다.질화알루미늄의 열전도율은 320W·(m·K)-1로 산화붕소와 탄화규소의 열전도율에 가깝고 알루미나보다 5배 이상 크다.Qingdao University of Science and Technology의 연구원들은 질화알루미늄 강화 EPDM 고무 복합재의 열전도도를 연구했습니다.결과는 질화알루미늄의 양이 증가함에 따라 복합 재료의 열전도율이 증가한다는 것을 보여줍니다.질화알루미늄이 없는 복합재료의 열전도율은 0.26W·(m·K)-1이고, 질화알루미늄의 양이 80부로 증가할 때 복합재료의 열전도율은 0.442W·(m·K)에 이른다. -1, 70% 증가.

3. 나노알루미나(Al2O3)

알루미나는 열전도율이 크고 유전 상수가 크며 내마모성이 좋은 다기능 무기 필러의 일종입니다.고무 복합 재료에 널리 사용됩니다.

베이징 화학 기술 대학의 연구원들은 나노 알루미나/탄소 나노튜브/천연 고무 복합 재료의 열전도도를 테스트했습니다.결과는 나노 알루미나와 탄소 나노튜브의 조합 사용이 복합 재료의 열전도도 향상에 시너지 효과가 있음을 보여줍니다.탄소 나노튜브의 양이 일정할 때 복합 재료의 열전도율은 나노 알루미나의 양이 증가함에 따라 선형적으로 증가합니다.열전도성 필러로 나노알루미나를 사용하면 복합재료의 열전도도가 120% 증가한다.탄소나노튜브 5부를 열전도성 필러로 사용하면 복합재료의 열전도도가 23% 증가한다.알루미나 100부와 5부 사용 시 열전도성 필러로 탄소나노튜브를 사용하면 복합재료의 열전도도가 155% 증가한다.이 실험은 또한 다음과 같은 두 가지 결론을 도출한다. 첫째, 탄소나노튜브의 양이 일정할 때 나노 알루미나의 양이 증가함에 따라 고무 내 전도성 필러 입자에 의해 형성된 필러 네트워크 구조가 점차 증가하고, 복합 재료가 점차 증가합니다.나노알루미나 100부와 탄소나노튜브 3부를 함께 사용할 때 복합재료의 동적압축발열은 12℃에 불과하고 동적 기계적 성질이 우수하며;둘째, 탄소나노튜브의 양이 고정되면 나노알루미나의 양이 증가할수록 복합재료의 경도와 인열강도는 증가하는 반면 인장강도와 파단신율은 감소한다.

4. 탄소나노튜브

탄소나노튜브는 물성, 열전도성, 전기전도성이 우수하여 이상적인 보강충전재이다.강화 고무 복합 재료는 광범위한 관심을 받았습니다.탄소 나노튜브는 흑연 시트의 컬링 층에 의해 형성됩니다.직경이 수십 나노미터(10-30nm, 30-60nm, 60-100nm)인 원통형 구조를 가진 새로운 유형의 흑연 소재입니다.탄소나노튜브의 열전도율은 3000W·(m·K)-1로 구리의 열전도율의 5배다.탄소나노튜브는 고무의 열전도성, 전기전도성, 물성을 획기적으로 향상시킬 수 있으며, 카본블랙, 탄소섬유, 유리섬유 등 기존 충진제보다 강화 및 열전도성이 우수하다.칭다오 과학 기술 대학의 연구원들은 탄소 나노튜브/EPDM 복합 재료의 열전도도에 대한 연구를 수행했습니다.결과는 다음과 같습니다. 탄소 나노튜브는 복합 재료의 열전도성과 물리적 특성을 향상시킬 수 있습니다.탄소 나노 튜브의 양이 증가함에 따라 복합 재료의 열전도율이 증가하고 인장 강도와 파단 연신율이 먼저 증가한 다음 감소합니다. 인장 응력과 인열 강도가 증가합니다.탄소나노튜브의 양이 적을 때 직경이 큰 탄소나노튜브는 직경이 작은 탄소나노튜브보다 열전도 사슬을 형성하기 쉽고 고무 매트릭스와 더 잘 결합됩니다.