സമീപ വർഷങ്ങളിൽ, റബ്ബർ ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ താപ ചാലകത വിപുലമായ ശ്രദ്ധ നേടിയിട്ടുണ്ട്.താപ ചാലകതയുള്ള റബ്ബർ ഉൽപന്നങ്ങൾ എയ്‌റോസ്‌പേസ്, ഏവിയേഷൻ, ഇലക്‌ട്രോണിക്‌സ്, ഇലക്ട്രിക്കൽ വീട്ടുപകരണങ്ങൾ തുടങ്ങിയ മേഖലകളിൽ താപ ചാലകം, ഇൻസുലേഷൻ, ഷോക്ക് ആഗിരണത്തിൽ പങ്ക് വഹിക്കാൻ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.താപചാലകമായ റബ്ബർ ഉൽപന്നങ്ങൾക്ക് താപ ചാലകതയുടെ മെച്ചപ്പെടുത്തൽ വളരെ പ്രധാനമാണ്.താപ ചാലക ഫില്ലർ തയ്യാറാക്കിയ റബ്ബർ സംയോജിത മെറ്റീരിയലിന് ചൂട് ഫലപ്രദമായി കൈമാറാൻ കഴിയും, ഇത് ഇലക്ട്രോണിക് ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ സാന്ദ്രതയ്ക്കും മിനിയേച്ചറൈസേഷനും അവയുടെ വിശ്വാസ്യത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനും അവയുടെ സേവന ജീവിതത്തിന്റെ വിപുലീകരണത്തിനും വലിയ പ്രാധാന്യമുണ്ട്.

നിലവിൽ, ടയറുകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന റബ്ബർ വസ്തുക്കൾക്ക് കുറഞ്ഞ ചൂട് ഉൽപാദനത്തിന്റെയും ഉയർന്ന താപ ചാലകതയുടെയും സവിശേഷതകൾ ഉണ്ടായിരിക്കണം.ഒരു വശത്ത്, ടയർ വൾക്കനൈസേഷൻ പ്രക്രിയയിൽ, റബ്ബറിന്റെ താപ കൈമാറ്റ പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു, വൾക്കനൈസേഷൻ നിരക്ക് വർദ്ധിക്കുന്നു, ഊർജ്ജ ഉപഭോഗം കുറയുന്നു;വാഹനമോടിക്കുമ്പോൾ ഉണ്ടാകുന്ന താപം മൃതദേഹത്തിന്റെ താപനില കുറയ്ക്കുകയും അമിതമായ ഊഷ്മാവ് മൂലമുണ്ടാകുന്ന ടയർ പ്രകടന ശോഷണം കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.താപ ചാലകമായ റബ്ബറിന്റെ താപ ചാലകത പ്രധാനമായും നിർണ്ണയിക്കുന്നത് റബ്ബർ മാട്രിക്സും താപ ചാലക ഫില്ലറും ആണ്.കണികകളുടെയോ നാരുകളുള്ള താപ ചാലക ഫില്ലറിന്റെയോ താപ ചാലകത റബ്ബർ മാട്രിക്സിനേക്കാൾ മികച്ചതാണ്.

ഏറ്റവും സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന താപ ചാലക ഫില്ലറുകൾ ഇനിപ്പറയുന്ന മെറ്റീരിയലുകളാണ്:

1. ക്യൂബിക് ബീറ്റ ഫേസ് നാനോ സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് (SiC)

നാനോ-സ്കെയിൽ സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് പൗഡർ കോൺടാക്റ്റ് താപ ചാലക ശൃംഖലകൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു, കൂടാതെ പോളിമറുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ശാഖ ചെയ്യാൻ എളുപ്പമാണ്, ഇത് പ്രധാന താപ ചാലക പാതയായി Si-O-Si ചെയിൻ താപ ചാലക അസ്ഥികൂടം രൂപപ്പെടുത്തുന്നു, ഇത് സംയോജിത വസ്തുക്കളുടെ താപ ചാലകതയെ ഗണ്യമായി മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു. സംയോജിത മെറ്റീരിയൽ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ.

സിലിക്കൺ കാർബൈഡിന്റെ അളവ് കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് എപ്പോക്സി കോമ്പോസിറ്റ് മെറ്റീരിയലിന്റെ താപ ചാലകത വർദ്ധിക്കുന്നു, കൂടാതെ നാനോ-സിലിക്കൺ കാർബൈഡിന് അളവ് കുറവായിരിക്കുമ്പോൾ സംയോജിത മെറ്റീരിയലിന് നല്ല താപ ചാലകത നൽകാൻ കഴിയും.സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് എപ്പോക്സി കോമ്പോസിറ്റ് മെറ്റീരിയലുകളുടെ വഴക്കമുള്ള ശക്തിയും ആഘാത ശക്തിയും ആദ്യം വർദ്ധിക്കുകയും പിന്നീട് സിലിക്കൺ കാർബൈഡിന്റെ അളവ് കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് കുറയുകയും ചെയ്യുന്നു.സിലിക്കൺ കാർബൈഡിന്റെ ഉപരിതല പരിഷ്ക്കരണത്തിന് സംയോജിത വസ്തുക്കളുടെ താപ ചാലകതയും മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളും ഫലപ്രദമായി മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയും.

സിലിക്കൺ കാർബൈഡിന് സ്ഥിരമായ രാസ ഗുണങ്ങളുണ്ട്, അതിന്റെ താപ ചാലകത മറ്റ് അർദ്ധചാലക ഫില്ലറുകളേക്കാൾ മികച്ചതാണ്, കൂടാതെ അതിന്റെ താപ ചാലകത ഊഷ്മാവിൽ ലോഹത്തേക്കാൾ വലുതാണ്.ബെയ്ജിംഗ് യൂണിവേഴ്‌സിറ്റി ഓഫ് കെമിക്കൽ ടെക്‌നോളജിയിലെ ഗവേഷകർ അലുമിനയുടെയും സിലിക്കൺ കാർബൈഡിന്റെയും റൈൻഫോഴ്‌സ്ഡ് സിലിക്കൺ റബ്ബറിന്റെ താപ ചാലകതയെക്കുറിച്ച് ഗവേഷണം നടത്തി.സിലിക്കൺ കാർബൈഡിന്റെ അളവ് കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് സിലിക്കൺ റബ്ബറിന്റെ താപ ചാലകത വർദ്ധിക്കുന്നതായി ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു;സിലിക്കൺ കാർബൈഡിന്റെ അളവ് തുല്യമായിരിക്കുമ്പോൾ, ചെറിയ കണിക വലിപ്പമുള്ള സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് റൈൻഫോഴ്‌സ്ഡ് സിലിക്കൺ റബ്ബറിന്റെ താപ ചാലകത വലിയ കണിക വലിപ്പമുള്ള സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് റൈൻഫോഴ്സ്ഡ് സിലിക്കൺ റബ്ബറിനേക്കാൾ കൂടുതലാണ്;സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് ഉപയോഗിച്ച് ഉറപ്പിച്ച സിലിക്കൺ റബ്ബറിന്റെ താപ ചാലകത അലുമിന റൈൻഫോഴ്സ്ഡ് സിലിക്കൺ റബ്ബറിനേക്കാൾ മികച്ചതാണ്.അലുമിന/സിലിക്കൺ കാർബൈഡിന്റെ പിണ്ഡ അനുപാതം 8/2 ആണെങ്കിൽ മൊത്തം തുക 600 ഭാഗങ്ങൾ ആയിരിക്കുമ്പോൾ, സിലിക്കൺ റബ്ബറിന്റെ താപ ചാലകത ഏറ്റവും മികച്ചതാണ്.

2. അലുമിനിയം നൈട്രൈഡ് (ALN)

അലൂമിനിയം നൈട്രൈഡ് ഒരു ആറ്റോമിക് ക്രിസ്റ്റലാണ്, ഇത് ഡയമണ്ട് നൈട്രൈഡിന്റേതാണ്.2200 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസുള്ള ഉയർന്ന താപനിലയിൽ ഇത് സ്ഥിരമായി നിലനിൽക്കും.ഇതിന് നല്ല താപ ചാലകതയും കുറഞ്ഞ താപ വിപുലീകരണ ഗുണനവുമുണ്ട്, ഇത് ഒരു നല്ല തെർമൽ ഷോക്ക് മെറ്റീരിയലാക്കി മാറ്റുന്നു.അലൂമിനിയം നൈട്രൈഡിന്റെ താപ ചാലകത 320 W·(m·K)-1 ആണ്, ഇത് ബോറോൺ ഓക്സൈഡിന്റെയും സിലിക്കൺ കാർബൈഡിന്റെയും താപ ചാലകതയോട് അടുത്താണ്, ഇത് അലുമിനയേക്കാൾ 5 മടങ്ങ് വലുതാണ്.ക്വിംഗ്‌ദാവോ യൂണിവേഴ്‌സിറ്റി ഓഫ് സയൻസ് ആൻഡ് ടെക്‌നോളജിയിലെ ഗവേഷകർ അലുമിനിയം നൈട്രൈഡ് ഇപിഡിഎം റബ്ബർ കോമ്പോസിറ്റുകളുടെ താപ ചാലകതയെക്കുറിച്ച് പഠിച്ചു.ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നത്: അലുമിനിയം നൈട്രൈഡിന്റെ അളവ് വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, സംയുക്ത വസ്തുക്കളുടെ താപ ചാലകത വർദ്ധിക്കുന്നു;അലൂമിനിയം നൈട്രൈഡ് ഇല്ലാത്ത സംയുക്ത പദാർത്ഥത്തിന്റെ താപ ചാലകത 0.26 W·(m·K)-1 ആണ്, അലൂമിനിയം നൈട്രൈഡിന്റെ അളവ് 80 ഭാഗങ്ങളായി വർദ്ധിക്കുമ്പോൾ, സംയുക്ത പദാർത്ഥത്തിന്റെ താപ ചാലകത 0.442 W·(m·K) ൽ എത്തുന്നു. -1, 70% വർദ്ധനവ്.

3. നാനോ അലുമിന (Al2O3)

വലിയ താപ ചാലകത, വൈദ്യുത സ്ഥിരത, നല്ല വസ്ത്രധാരണ പ്രതിരോധം എന്നിവയുള്ള ഒരുതരം മൾട്ടിഫങ്ഷണൽ അജൈവ ഫില്ലറാണ് അലുമിന.റബ്ബർ സംയുക്ത വസ്തുക്കളിൽ ഇത് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ബെയ്ജിംഗ് യൂണിവേഴ്സിറ്റി ഓഫ് കെമിക്കൽ ടെക്നോളജിയിലെ ഗവേഷകർ നാനോ-അലുമിന/കാർബൺ നാനോട്യൂബ്/നാച്ചുറൽ റബ്ബർ സംയുക്തങ്ങളുടെ താപ ചാലകത പരിശോധിച്ചു.നാനോ-അലുമിനയുടെയും കാർബൺ നാനോട്യൂബുകളുടെയും സംയോജിത ഉപയോഗം സംയുക്ത പദാർത്ഥത്തിന്റെ താപ ചാലകത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിൽ ഒരു സമന്വയ ഫലമുണ്ടാക്കുന്നുവെന്ന് ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു;കാർബൺ നാനോട്യൂബുകളുടെ അളവ് സ്ഥിരമായിരിക്കുമ്പോൾ, നാനോ-അലുമിനയുടെ അളവ് കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് സംയുക്ത പദാർത്ഥത്തിന്റെ താപ ചാലകത രേഖീയമായി വർദ്ധിക്കുന്നു;എപ്പോൾ 100 നാനോ-അലുമിന താപ ചാലക ഫില്ലറായി ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, സംയോജിത വസ്തുക്കളുടെ താപ ചാലകത 120% വർദ്ധിക്കുന്നു.കാർബൺ നാനോട്യൂബുകളുടെ 5 ഭാഗങ്ങൾ താപ ചാലക ഫില്ലറായി ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, സംയോജിത വസ്തുക്കളുടെ താപ ചാലകത 23% വർദ്ധിക്കുന്നു.അലുമിനയുടെ 100 ഭാഗങ്ങളും 5 ഭാഗങ്ങളും ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, കാർബൺ നാനോട്യൂബുകൾ താപ ചാലക ഫില്ലറായി ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, സംയോജിത വസ്തുക്കളുടെ താപ ചാലകത 155% വർദ്ധിക്കുന്നു.പരീക്ഷണം ഇനിപ്പറയുന്ന രണ്ട് നിഗമനങ്ങളിൽ എത്തിച്ചേരുന്നു: ഒന്നാമതായി, കാർബൺ നാനോട്യൂബുകളുടെ അളവ് സ്ഥിരമായിരിക്കുമ്പോൾ, നാനോ-അലുമിനയുടെ അളവ് കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച്, റബ്ബറിലെ ചാലക ഫില്ലർ കണങ്ങളാൽ രൂപം കൊള്ളുന്ന ഫില്ലർ നെറ്റ്‌വർക്ക് ഘടന ക്രമേണ വർദ്ധിക്കുന്നു, കൂടാതെ അതിന്റെ നഷ്ട ഘടകം സംയുക്ത മെറ്റീരിയൽ ക്രമേണ വർദ്ധിക്കുന്നു.നാനോ-അലുമിനയുടെ 100 ഭാഗങ്ങളും കാർബൺ നാനോട്യൂബുകളുടെ 3 ഭാഗങ്ങളും ഒരുമിച്ച് ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, സംയോജിത മെറ്റീരിയലിന്റെ ഡൈനാമിക് കംപ്രഷൻ ഹീറ്റ് ജനറേഷൻ 12 ℃ മാത്രമാണ്, കൂടാതെ ചലനാത്മക മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളും മികച്ചതാണ്;രണ്ടാമതായി, കാർബൺ നാനോട്യൂബുകളുടെ അളവ് നിശ്ചയിക്കുമ്പോൾ, നാനോ-അലുമിനയുടെ അളവ് കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച്, സംയോജിത വസ്തുക്കളുടെ കാഠിന്യവും കണ്ണീർ ശക്തിയും വർദ്ധിക്കുന്നു, അതേസമയം ബ്രേക്കിലെ ടെൻസൈൽ ശക്തിയും നീളവും കുറയുന്നു.

4. കാർബൺ നാനോട്യൂബ്

കാർബൺ നാനോട്യൂബുകൾക്ക് മികച്ച ഭൗതിക ഗുണങ്ങളുണ്ട്, താപ ചാലകത, വൈദ്യുത ചാലകത എന്നിവയും അനുയോജ്യമായ ശക്തിപ്പെടുത്തൽ ഫില്ലറുകളാണ്.അവയുടെ ബലപ്പെടുത്തുന്ന റബ്ബർ സംയുക്ത സാമഗ്രികൾ വ്യാപകമായ ശ്രദ്ധ നേടിയിട്ടുണ്ട്.ഗ്രാഫൈറ്റ് ഷീറ്റുകളുടെ പാളികൾ ചുരുട്ടിയാണ് കാർബൺ നാനോട്യൂബുകൾ രൂപപ്പെടുന്നത്.പതിനായിരക്കണക്കിന് നാനോമീറ്റർ (10-30nm, 30-60nm, 60-100nm) വ്യാസമുള്ള ഒരു സിലിണ്ടർ ഘടനയുള്ള ഒരു പുതിയ തരം ഗ്രാഫൈറ്റ് മെറ്റീരിയലാണ് അവ.കാർബൺ നാനോട്യൂബുകളുടെ താപ ചാലകത 3000 W·(m·K)-1 ആണ്, ഇത് ചെമ്പിന്റെ താപ ചാലകതയുടെ 5 മടങ്ങാണ്.കാർബൺ നാനോട്യൂബുകൾക്ക് റബ്ബറിന്റെ താപ ചാലകത, വൈദ്യുതചാലകത, ഭൗതിക ഗുണങ്ങൾ എന്നിവ ഗണ്യമായി മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയും, കൂടാതെ കാർബൺ ബ്ലാക്ക്, കാർബൺ ഫൈബർ, ഗ്ലാസ് ഫൈബർ തുടങ്ങിയ പരമ്പരാഗത ഫില്ലറുകളേക്കാൾ മികച്ചതാണ് അവയുടെ ബലപ്പെടുത്തലും താപ ചാലകതയും.ക്വിംഗ്‌ദാവോ യൂണിവേഴ്‌സിറ്റി ഓഫ് സയൻസ് ആൻഡ് ടെക്‌നോളജിയിലെ ഗവേഷകർ കാർബൺ നാനോട്യൂബുകൾ/ഇപിഡിഎം സംയുക്ത പദാർത്ഥങ്ങളുടെ താപ ചാലകതയെക്കുറിച്ച് ഗവേഷണം നടത്തി.ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നത്: കാർബൺ നാനോട്യൂബുകൾക്ക് സംയോജിത വസ്തുക്കളുടെ താപ ചാലകതയും ഭൗതിക ഗുണങ്ങളും മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയും;കാർബൺ നാനോട്യൂബുകളുടെ അളവ് കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച്, സംയോജിത വസ്തുക്കളുടെ താപ ചാലകത വർദ്ധിക്കുന്നു, ബ്രേക്കിലെ ടെൻസൈൽ ശക്തിയും നീളവും ആദ്യം വർദ്ധിക്കുകയും പിന്നീട് കുറയുകയും ചെയ്യുന്നു, ടെൻസൈൽ സമ്മർദ്ദവും കീറുന്ന ശക്തിയും വർദ്ധിക്കുന്നു;കാർബൺ നാനോട്യൂബുകളുടെ അളവ് ചെറുതാണെങ്കിൽ, വലിയ വ്യാസമുള്ള കാർബൺ നാനോട്യൂബുകൾ ചെറിയ വ്യാസമുള്ള കാർബൺ നാനോട്യൂബുകളേക്കാൾ ചൂട് ചാലക ശൃംഖലകൾ രൂപപ്പെടുത്താൻ എളുപ്പമാണ്, മാത്രമല്ല അവ റബ്ബർ മാട്രിക്സുമായി നന്നായി സംയോജിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.