Пластиката со висока топлинска спроводливост покажува извонредни таленти во трансформаторските индуктори, дисипацијата на топлината на електронската компонента, специјалните кабли, електронското пакување, термалното садење и други полиња за нивните добри перформанси на обработка, ниската цена и одличната топлинска спроводливост.Пластиката со висока топлинска спроводливост со графен како полнење може да ги исполни барањата за развој на склопови со висока густина и висока интеграција во термичкиот менаџмент и електронската индустрија.

Конвенционалната термопроводлива пластика главно се полни со метални или неоргански честички за полнење со висока топлина за рамномерно да се пополнат материјалите од полимерната матрица.Кога количината на полнење ќе достигне одредено ниво, филер формира морфологија слична на синџир и мрежа во системот, односно термички спроводлив мрежен синџир.Кога насоката на ориентација на овие мрежести синџири што проводат топлина е паралелна со насоката на протокот на топлина, топлинската спроводливост на системот е значително подобрена.

Пластика со висока топлинска спроводливост сојаглероден наноматеријал графенкако полнење може да ги исполни барањата за развој на склопови со висока густина и висока интеграција во термички менаџмент и електроника.На пример, топлинската спроводливост на чистиот полиамид 6 (PA6) е 0,338 W / (m · K), кога е исполнет со 50% алумина, топлинската спроводливост на композитот е 1,57 пати поголема од онаа на чистиот PA6;кога се додава 25% модифициран цинк оксид, топлинската спроводливост на композитот е три пати поголема од онаа на чистиот PA6.Кога ќе се додаде 20% графен нанолист, топлинската спроводливост на композитот достигнува 4,11 W/(m•K), што е зголемено за над 15 пати од чистиот PA6, што го покажува огромниот потенцијал на графенот во областа на термичко управување.

1. Подготовка и топлинска спроводливост на композити од графен/полимер

Топлинската спроводливост на композитите од графен/полимер е неразделна од условите за обработка во процесот на подготовка.Различните методи на подготовка прават разлика во дисперзијата, меѓусебното дејство и просторната структура на филер во матрицата, а овие фактори ја одредуваат крутоста, цврстината, цврстината и еластичноста на композитот.Што се однесува до тековното истражување, за композитите од графен/полимер, степенот на дисперзија на графен и степенот на лупење на листовите од графен може да се контролираат со контролирање на смолкнување, температура и поларни растворувачи.

2. Факторите кои влијаат на перформансите на пластиката со висока топлинска спроводливост исполнета со графен

2.1 Дополнителна количина на графин

Во пластиката со висока топлинска спроводливост исполнета со графен, како што се зголемува количината на графен, постепено се формира термопроводен мрежен синџир во системот, што во голема мера ја подобрува топлинската спроводливост на композитниот материјал.

Со проучување на топлинската спроводливост на композитите од графен базиран на епоксидна смола (EP), откриено е дека односот на полнење на графен (околу 4 слоја) може да ја зголеми топлинската спроводливост на EP за околу 30 пати до 6,44.W/(m•K), додека традиционалните термопроводливи полнила бараат 70% (волуменска фракција) од полнењето за да се постигне овој ефект.

2.2 Број на слоеви на графин
За повеќеслојниот графен, студијата на 1-10 слоеви графен покажа дека кога бројот на графенските слоеви бил зголемен од 2 на 4, топлинската спроводливост се намалила од 2 800 W/(m•K) на 1300 W/(m•K). ).Следи дека топлинската спроводливост на графенот има тенденција да се намалува со зголемувањето на бројот на слоеви.

Тоа е затоа што повеќеслојниот графен ќе се агломерира со текот на времето, што ќе предизвика намалување на топлинската спроводливост.Во исто време, дефектите на графенот и нарушувањето на работ ќе ја намалат топлинската спроводливост на графенот.

2.3 Видови на подлога
Главните компоненти на пластиката со висока топлинска спроводливост вклучуваат матрични материјали и полнила.Графенот е најдобриот избор за полнила поради неговата одлична топлинска спроводливост. Различните матрични состави влијаат на топлинската спроводливост.Полиамид (PA) има добри механички својства, отпорност на топлина, отпорност на абење, низок коефициент на триење, одредена отпорност на пламен, лесна обработка, погоден за модификација на полнење, за подобрување на неговите перформанси и проширување на полето за апликација.

Студијата покажа дека кога волуменската фракција на графен е 5%, топлинската спроводливост на композитот е 4 пати поголема од онаа на обичниот полимер, а кога волуменската фракција на графен е зголемена на 40%, топлинската спроводливост на композитот се зголемува за 20 пати..

2.4 Распоред и дистрибуција на графен во матрица
Откриено е дека насоченото вертикално натрупување на графен може да ја подобри неговата топлинска спроводливост.
Покрај тоа, распределбата на филер во матрицата, исто така, влијае на топлинската спроводливост на композитот.Кога филер е рамномерно дисперзиран во матрицата и формира термички спроводлив мрежен синџир, топлинската спроводливост на композитот е значително подобрена.

2.5 Отпорност на интерфејсот и јачина на спојката на интерфејсот
Општо земено, меѓусебната компатибилност помеѓу неорганските честички за полнење и матрицата на органска смола е слаба, а честичките за полнење лесно се агломерираат во матрицата, што го отежнува формирањето на униформа дисперзија.Дополнително, разликата во површинскиот напон помеѓу неорганските честички за полнење и матрицата го отежнува навлажнувањето на површината на честичките за полнење од матрицата на смолата, што резултира со празнини на интерфејсот помеѓу двете, со што се зголемува меѓуфабричниот термички отпор. на полимерниот композит.

3. Заклучок
Пластиката со висока топлинска спроводливост исполнета со графен има висока топлинска спроводливост и добра топлинска стабилност, а изгледите за нивниот развој се многу широки.Покрај топлинската спроводливост, графенот има и други одлични својства, како што се висока јачина, високи електрични и оптички својства и широко се користи во мобилни уреди, воздушна и нова енергија батерии.

Hongwu Nano истражува и развива наноматеријали од 2002 година, а врз основа на созреано искуство и напредна технологија, пазарно ориентирана, Hongwu Nano обезбедува разновидни професионални приспособени услуги за да им обезбеди на корисниците различни професионални решенија за поефикасни практични апликации.