Во последниве години, топлинската спроводливост на гумените производи доби големо внимание.Термички спроводливите гумени производи се широко користени во полето на воздушната, авијацијата, електрониката и електричните апарати за да играат улога во спроводливоста на топлината, изолацијата и апсорпцијата на удари.Подобрувањето на топлинската спроводливост е исклучително важно за термички спроводливи гумени производи.Гумениот композитен материјал подготвен од термички спроводливо полнење може ефективно да пренесува топлина, што е од големо значење за згуснување и минијатуризација на електронските производи, како и за подобрување на нивната доверливост и продолжување на нивниот работен век.
Во моментов, гумените материјали што се користат во гумите треба да имаат карактеристики на ниско производство на топлина и висока топлинска спроводливост.Од една страна, во процесот на вулканизација на гумите, се подобруваат перформансите за пренос на топлина на гумата, се зголемува стапката на вулканизација и се намалува потрошувачката на енергија;Топлината што се создава за време на возењето ја намалува температурата на трупот и ја намалува деградацијата на перформансите на гумите предизвикана од прекумерната температура.Топлинската спроводливост на термички спроводлива гума главно се определува од гумената матрица и термички спроводливиот филер.Топлинската спроводливост или на честичките или на фиброзното термопроводно полнење е многу подобра од онаа на гумената матрица.
Најчесто користени термички спроводливи полнила се следниве материјали:
1. Кубна бета фаза нано силициум карбид (SiC)
Прашокот од силициум карбид со нано размери формира синџири на контактна топлинска спроводливост и полесно се разгранува со полимери, формирајќи скелет за спроводливост на синџирот Si-O-Si како главна патека за спроводливост на топлина, што во голема мера ја подобрува топлинската спроводливост на композитниот материјал без намалување на композитен материјал Механичките својства.
Топлинската спроводливост на епоксидниот композитен материјал од силициум карбид се зголемува со зголемувањето на количината на силициум карбид, а нано-силициум карбид може да му даде на композитниот материјал добра топлинска спроводливост кога количината е мала.Јачината на свиткување и силата на удар на силициум карбид епоксидните композитни материјали прво се зголемуваат, а потоа се намалуваат со зголемувањето на количината на силициум карбид.Површинската модификација на силициум карбид може ефикасно да ја подобри топлинската спроводливост и механичките својства на композитниот материјал.
Силициум карбид има стабилни хемиски својства, неговата топлинска спроводливост е подобра од другите полупроводнички полнила, а неговата топлинска спроводливост е уште поголема од онаа на металот на собна температура.Истражувачите од Универзитетот за хемиска технологија во Пекинг спроведоа истражување за топлинската спроводливост на алумина и силиконска гума засилена со силикон карбид.Резултатите покажуваат дека топлинската спроводливост на силиконската гума се зголемува како што се зголемува количината на силициум карбид;кога количината на силициум карбид е иста, топлинската спроводливост на силиконската гума засилена со силициум карбид со големина на мали честички е поголема од онаа на силиконската гума засилена со силикон карбид со големина на големи честички;Топлинската спроводливост на силициумската гума засилена со силициум карбид е подобра од онаа на силициумската гума засилена со алумина.Кога соодносот на масата на алумина/силициум карбид е 8/2, а вкупната количина е 600 делови, топлинската спроводливост на силициумската гума е најдобра.
Алуминиум нитрид е атомски кристал и припаѓа на дијамантски нитрид.Може да постои стабилно на висока температура од 2200 ℃.Има добра топлинска спроводливост и низок коефициент на термичка експанзија, што го прави добар материјал за термички шок.Топлинската спроводливост на алуминиум нитрид е 320 W·(m·K)-1, што е блиску до топлинската спроводливост на бор оксид и силициум карбид и е повеќе од 5 пати поголема од онаа на алумина.Истражувачите од Универзитетот за наука и технологија во Кингдао ја проучувале топлинската спроводливост на композитите од гума EPDM засилени со алуминиум нитрид.Резултатите покажуваат дека: како што се зголемува количината на алуминиум нитрид, се зголемува топлинската спроводливост на композитниот материјал;топлинската спроводливост на композитниот материјал без алуминиум нитрид е 0,26 W·(m·K)-1, кога количината на алуминиум нитрид се зголемува на 80 делови, топлинската спроводливост на композитниот материјал достигнува 0,442 W·(m·K) -1, пораст од 70%.
Алумина е еден вид мултифункционален неоргански филер, кој има голема топлинска спроводливост, диелектрична константа и добра отпорност на абење.Широко се користи во гумени композитни материјали.
Истражувачите од Универзитетот за хемиска технологија во Пекинг ја тестираа топлинската спроводливост на композити од нано-алумина/јаглеродна наноцевка/природна гума.Резултатите покажуваат дека комбинираната употреба на нано-алумина и јаглеродни наноцевки има синергетски ефект врз подобрувањето на топлинската спроводливост на композитниот материјал;кога количината на јаглеродни наноцевки е константна, топлинската спроводливост на композитниот материјал се зголемува линеарно со зголемувањето на количината на нано-алумина;кога 100 Кога се користи нано-алумина како термички спроводлив полнење, топлинската спроводливост на композитниот материјал се зголемува за 120%.Кога 5 делови од јаглеродни наноцевки се користат како термички спроводливо полнење, топлинската спроводливост на композитниот материјал се зголемува за 23%.Кога се користат 100 делови од алумина и 5 делови Кога јаглеродните наноцевки се користат како термички спроводливо полнење, топлинската спроводливост на композитниот материјал се зголемува за 155%.Експериментот, исто така, ги извлекува следните два заклучоци: Прво, кога количината на јаглеродни наноцевки е константна, како што се зголемува количината на нано-алумина, структурата на мрежата за полнење формирана од спроводливите честички за полнење во гумата постепено се зголемува, а факторот на загуба на композитниот материјал постепено се зголемува.Кога 100 делови од нано-алумина и 3 делови од јаглеродни наноцевки се користат заедно, динамичкото производство на топлина на компресија на композитниот материјал е само 12 ℃, а динамичките механички својства се одлични;второ, кога количината на јаглеродни наноцевки е фиксирана, како што се зголемува количината на нано-алумина, тврдоста и цврстината на кинење на композитните материјали се зголемуваат, додека цврстината на истегнување и издолжувањето при прекин се намалуваат.
Јаглеродните наноцевки имаат одлични физички својства, топлинска спроводливост и електрична спроводливост и се идеални полнила за зајакнување.Нивните зајакнувачки гумени композитни материјали добија широко внимание.Јаглеродните наноцевки се формираат со виткање слоеви на графитни листови.Тие се нов тип на графитен материјал со цилиндрична структура со дијаметар од десетици нанометри (10-30nm, 30-60nm, 60-100nm).Топлинската спроводливост на јаглеродните наноцевки е 3000 W·(m·K)-1, што е 5 пати повеќе од топлинската спроводливост на бакарот.Јаглеродните наноцевки можат значително да ја подобрат топлинската спроводливост, електричната спроводливост и физичките својства на гумата, а нивното зајакнување и топлинска спроводливост се подобри од традиционалните полнила како саѓи, саѓи и стаклени влакна.Истражувачите од Универзитетот за наука и технологија Кингдао спроведоа истражување за топлинската спроводливост на јаглеродните наноцевки/ЕПДМ композитни материјали.Резултатите покажуваат дека: јаглеродните наноцевки можат да ја подобрат топлинската спроводливост и физичките својства на композитните материјали;како што се зголемува количината на јаглеродни наноцевки, топлинската спроводливост на композитните материјали се зголемува, а цврстината на истегнување и издолжувањето при прекин прво се зголемуваат, а потоа се намалуваат.кога количината на јаглеродни наноцевки е мала, јаглеродните наноцевки со голем дијаметар полесно се формираат ланци што спроведуваат топлина отколку јаглеродните наноцевки со мал дијаметар и подобро се комбинираат со гумената матрица.
Време на објавување: 30.08.2021