Во последниве години, термичката спроводливост на гумени производи доби големо внимание. Термички спроводливи гумени производи се користат во областа на воздушната, авијацијата, електрониката и електричните уреди за да играат улога во спроводливоста на топлина, изолацијата и апсорпцијата на шок. Подобрувањето на термичката спроводливост е исклучително важно за термички спроводливи гумени производи. Гумениот композитен материјал подготвен од термички спроводлив филер може ефикасно да ја пренесе топлината, што е од големо значење за густината и минијатуризацијата на електронските производи, како и подобрувањето на нивната сигурност и проширувањето на нивниот животен 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 во гумата, се подобрува перформансите на преносот на топлина, стапката на вулканизација се зголемува и потрошувачката на енергија е намалена; Топлината генерирана за време на возењето ја намалува температурата на трупот и ја намалува деградацијата на перформансите на гумите предизвикана од прекумерна температура. Топлинската спроводливост на термички спроводната гума главно се определува со гумената матрица и термички спроводливо полнење. Топлинската спроводливост на честичките или фиброзниот термички спроводлив филер е многу подобра од онаа на гумената матрица.
Најчесто користените термички спроводливи полнила се следниве материјали:
1. Кубна бета фаза нано силиконска карбид (sic)
Нано-размери силиконски карбид во прав формира контактни ланци на спроводливост на топлина и е полесно да се разгранува со полимери, формирајќи скелет за спроводливост на топлина Si-O-Si како главна патека за спроводливост на топлина, што во голема мерка ја подобрува термичката спроводливост на композитниот материјал без да се намали композитниот материјал на механичкиот материјал.
Топлинската спроводливост на силиконскиот карбид епоксиден композитен материјал се зголемува со зголемувањето на количината на силиконски карбид, а нано-силиконскиот карбид може да му даде на композитниот материјал добра термичка спроводливост кога количината е мала. Флексуралната јачина и јачината на влијанието на силиконските карбид епоксидни композитни материјали се зголемуваат прво, а потоа се намалуваат со зголемувањето на количината на силиконски карбид. Површинската модификација на силиконскиот карбид може ефикасно да ја подобри термичката спроводливост и механичките својства на композитниот материјал.
Силиконскиот карбид има стабилни хемиски својства, неговата термичка спроводливост е подобра од другите полнила на полупроводници, а неговата термичка спроводливост е дури и поголема од онаа на металот на собна температура. Истражувачите од Универзитетот за хемиска технологија во Пекинг спроведоа истражување за термичката спроводливост на алумина и силиконски карбид засилена силиконска гума. Резултатите покажуваат дека термичката спроводливост на силиконска гума се зголемува со зголемувањето на количината на силиконски карбид; Кога количината на силиконски карбид е иста, термичката спроводливост на малата големина на силиконски карбид со големина на честички, силиконска гума е поголема од онаа на големиот силиконски карбид со големина на честички силиконски гума; Топлинската спроводливост на силиконска гума засилена со силиконски карбид е подобра од онаа на засилена силиконска гума од алумина. Кога масовниот однос на алумина/силикон карбид е 8/2 и вкупната количина е 600 делови, топлинската спроводливост на силиконска гума е најдобра.
Алуминиум нитрид е атомски кристал и припаѓа на дијамант нитрид. Може да постои стабилно на висока температура од 2200. Има добра термичка 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 близу до термичката спроводливост на борниот оксид и силиконскиот карбид и е повеќе од 5 пати поголема од онаа на алумина. Истражувачите од Универзитетот за наука и технологија на Кингдао ја проучувале топлинската спроводливост на алуминиум нитрид засилени гумени композити на EPDM. 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, термичката спроводливост на композитниот материјал достигнува 0,442 W · (M · K) -1, зголемување од 70%.
Алумина е еден вид мултифункционален неоргански филер, кој има голема термичка спроводливост, диелектрична константа и добра отпорност на абење. Широко се користи во гумени композитни материјали.
Истражувачите од Универзитетот за хемиска технологија во Пекинг ја тестирале термичката спроводливост на нано-алумина/јаглерод наноцев/природна гума композити. Резултатите покажуваат дека комбинираната употреба на нано-алумина и јаглеродни наноцевки има синергистички ефект врз подобрувањето на термичката спроводливост на композитниот материјал; Кога количината на јаглеродни наноцевки е константна, термичката спроводливост на композитниот материјал се зголемува линеарно со зголемувањето на количината на нано-алумина; Кога 100 кога користите нано-алумина како термички спроводливо пополнување, термичката спроводливост на композитниот материјал се зголемува за 120%. Кога 5 делови од јаглерод наноцевки се користат како термички спроводливо полнење, термичката 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, термичката спроводливост на композитниот материјал се зголемува за 155%. Експериментот, исто така, ги извлекува следниве два заклучоци: прво, кога количината на јаглеродни наноцевки е константна, бидејќи се зголемува количината на нано-алумина, структурата на мрежата за полнење формирана од спроводливи честички на полнење во гума постепено се зголемува и факторот на загуба на композитниот материјал постепено се зголемува. Кога заедно се користат 100 делови од нано-алумина и 3 делови на јаглеродни наноцевки, динамичното производство на топлина на компресија на композитниот материјал е само 12 ℃, а динамичните механички својства се одлични; Второ, кога количината на јаглеродни наноцевки е фиксирана, бидејќи се зголемува количината на нано-алумина, цврстината и јачината на солза на композитните материјали се зголемуваат, додека јачината на затегнување и издолжување на пауза се намалуваат.
Јаглеродните наноцевки имаат одлични физички својства, термичка спроводливост и електрична спроводливост и се идеални засилувачки полнила. Нивните засилувачки гумени композитни материјали добија широко внимание. Јаглеродните наноцевки се формираат со виткање слоеви на графитни чаршафи. Тие се нов вид графитски материјал со цилиндрична структура со дијаметар на десетици нанометри (10-30nm, 30-60nm, 60-100nm). Топлинската спроводливост на јаглеродните наноцевки е 3000 W · (M · K) -1, што е 5 пати поголема од термичката спроводливост на бакарот. Јаглеродните наноцевки можат значително да ја подобрат термичката спроводливост, електричната спроводливост и физичките својства на гумата, а нивното засилување и термичката спроводливост се подобри од традиционалните полнила, како што се јаглеродни црни, јаглеродни влакна и стаклени влакна. Истражувачите од Универзитетот за наука и технологија на Кингдао спроведоа истражување за термичката спроводливост на композитни материјали на јаглерод наноцевки/EPDM. Резултатите покажуваат дека: јаглеродните наноцевки можат да ја подобрат термичката спроводливост и физичките својства на композитните материјали; Како што се зголемува количината на јаглеродни наноцевки, се зголемува термичката спроводливост на композитните материјали, а јачината на затегнување и издолжувањето на паузата прво се зголемуваат и потоа се намалуваат, стресот на затегнување и јачината на кинење се зголемуваат; Кога количината на јаглеродни наноцевки е мала, јаглеродни наноцевки со голем дијаметар е полесно да се формираат ланци за спроведување на топлина од јаглерод наноцевки со мал дијаметар, и тие се подобро во комбинација со гумената матрица.
Време на објавување: август-30-2021 година
