Plastika me përçueshmëri të lartë termike tregon talent të jashtëzakonshëm në induktorët e transformatorëve, shpërndarjen e nxehtësisë së komponentëve elektronikë, kabllot speciale, paketimin elektronik, vazot termike dhe fusha të tjera për performancën e mirë të përpunimit, çmimin e ulët dhe përçueshmërinë e shkëlqyer termike.Plastika me përçueshmëri të lartë termike me grafen si mbushës mund të plotësojë kërkesat e zhvillimit të montimit me densitet të lartë dhe integrim të lartë në menaxhimin termik dhe industrinë elektronike.

Plastika konvencionale përçuese termike janë të mbushura kryesisht me grimca mbushëse metalike që përcjellin nxehtësi të lartë ose grimca inorganike për të mbushur në mënyrë uniforme materialet e matricës polimer.Kur sasia e mbushësit arrin një nivel të caktuar, mbushësi formon një morfologji zinxhirore dhe rrjetore në sistem, domethënë një zinxhir rrjeti të përçueshëm termik.Kur drejtimi i orientimit të këtyre zinxhirëve rrjetë përçues të nxehtësisë është paralel me drejtimin e rrjedhës së nxehtësisë, përçueshmëria termike e sistemit përmirësohet shumë.

Plastika me përçueshmëri të lartë termike megrafeni i nanomaterialit të karbonitsi mbushës mund të plotësojë kërkesat e zhvillimit të montimit me densitet të lartë dhe integrim të lartë në menaxhimin termik dhe industrinë elektronike.Për shembull, përçueshmëria termike e poliamidit të pastër 6 (PA6) është 0,338 W / (m · K), kur mbushet me 50% alumin, përçueshmëria termike e përbërjes është 1,57 herë më e madhe se ajo e PA6 e pastër;kur shtohet 25% oksidi i modifikuar i zinkut, përçueshmëria termike e përbërjes është tre herë më e lartë se ajo e PA6 e pastër.Kur shtohet nanofleta e grafenit 20%, përçueshmëria termike e përbërjes arrin 4,11 W/(m•K), e cila rritet me mbi 15 herë sesa PA6 e pastër, e cila tregon potencialin e madh të grafenit në fushën e menaxhimit termik.

1. Përgatitja dhe përçueshmëria termike e kompoziteve grafen/polimer

Përçueshmëria termike e kompoziteve grafen/polimer është e pandashme nga kushtet e përpunimit në procesin e përgatitjes.Metodat e ndryshme të përgatitjes bëjnë një ndryshim në shpërndarjen, veprimin ndërfaqësor dhe strukturën hapësinore të mbushësit në matricë, dhe këta faktorë përcaktojnë ngurtësinë, forcën, qëndrueshmërinë dhe duktilitetin e përbërjes.Për sa i përket hulumtimit aktual, për përbërjet grafen/polimer, shkalla e shpërndarjes së grafenit dhe shkalla e qërimit të fletëve të grafenit mund të kontrollohet duke kontrolluar prerjen, temperaturën dhe tretësit polare.

2. Faktorët që ndikojnë në performancën e plastikës me përçueshmëri të lartë termike të mbushur me grafen

2.1 Sasia shtesë e Grafenit

Në plastikën me përçueshmëri të lartë termike të mbushur me grafen, me rritjen e sasisë së grafenit, në sistem formohet gradualisht zinxhiri i rrjetit përçues termik, i cili përmirëson shumë përçueshmërinë termike të materialit të përbërë.

Duke studiuar përçueshmërinë termike të përbërjeve të grafenit me bazë rrëshirë epoksi (EP), zbulohet se raporti i mbushjes së grafenit (rreth 4 shtresa) mund të rrisë përçueshmërinë termike të EP me rreth 30 herë në 6.44.W/(m•K), ndërsa mbushësit tradicionalë përçues termik kërkojnë 70% (fraksion vëllimor) të mbushësit për të arritur këtë efekt.

2.2 Numri i shtresave të Grafenit
Për grafenin me shumë shtresa, studimi mbi 1-10 shtresa grafeni zbuloi se kur numri i shtresave të grafenit u rrit nga 2 në 4, përçueshmëria termike u ul nga 2 800 W/(m•K) në 1300 W/(m•K ).Nga kjo rrjedh se përçueshmëria termike e grafenit tenton të ulet me rritjen e numrit të shtresave.

Kjo për shkak se grafeni me shumë shtresa do të grumbullohet me kalimin e kohës, gjë që do të bëjë që përçueshmëria termike të ulet.Në të njëjtën kohë, defektet në grafen dhe çrregullimi i skajit do të zvogëlojnë përçueshmërinë termike të grafenit.

2.3 Llojet e substratit
Përbërësit kryesorë të plastikës me përçueshmëri të lartë termike përfshijnë materialet e matricës dhe mbushësit.Grafeni është zgjidhja më e mirë për mbushësit për shkak të përçueshmërisë së tij të shkëlqyer termike. Përbërjet e ndryshme të matricës ndikojnë në përçueshmërinë termike.Poliamidi (PA) ka veti të mira mekanike, rezistencë ndaj nxehtësisë, rezistencë ndaj konsumit, koeficient të ulët të fërkimit, ngadalësim të caktuar të flakës, përpunim i lehtë, i përshtatshëm për modifikimin e mbushjes, për të përmirësuar performancën e tij dhe për të zgjeruar fushën e aplikimit.

Studimi zbuloi se kur fraksioni vëllimor i grafenit është 5%, përçueshmëria termike e përbërjes është 4 herë më e lartë se ajo e polimerit të zakonshëm dhe kur fraksioni vëllimor i grafenit rritet në 40%, përçueshmëria termike e përbërjes. është rritur me 20 herë..

2.4 Rregullimi dhe shpërndarja e grafenit në matricë
Është zbuluar se grumbullimi vertikal i drejtuar i grafenit mund të përmirësojë përçueshmërinë e tij termike.
Përveç kësaj, shpërndarja e mbushësit në matricë ndikon gjithashtu në përçueshmërinë termike të përbërjes.Kur mbushësi shpërndahet në mënyrë uniforme në matricë dhe formon një zinxhir rrjeti përçues termik, përçueshmëria termike e përbërjes përmirësohet ndjeshëm.

2.5 Rezistenca e ndërfaqes dhe forca e bashkimit të ndërfaqes
Në përgjithësi, përputhshmëria ndërfaqesore midis grimcave të mbushësit inorganik dhe matricës së rrëshirës organike është e dobët, dhe grimcat e mbushësit grumbullohen lehtësisht në matricë, duke e bërë të vështirë formimin e një dispersioni uniform.Përveç kësaj, ndryshimi në tensionin sipërfaqësor midis grimcave mbushëse inorganike dhe matricës e bën të vështirë që sipërfaqja e grimcave mbushëse të laget nga matrica e rrëshirës, ​​duke rezultuar në zbrazëtira në ndërfaqen midis të dyjave, duke rritur kështu rezistencën termike ndërfaqesore. të përbërjes së polimerit.

3. Përfundim
Plastikat me përçueshmëri të lartë termike të mbushura me grafen kanë përçueshmëri të lartë termike dhe stabilitet të mirë termik, dhe perspektivat e tyre të zhvillimit janë shumë të gjera.Përveç përçueshmërisë termike, grafeni ka edhe veti të tjera të shkëlqyera, të tilla si forca e lartë, vetitë e larta elektrike dhe optike, dhe përdoret gjerësisht në pajisjet mobile, hapësirën ajrore dhe bateritë me energji të re.

Hongwu Nano ka hulumtuar dhe zhvilluar nanomateriale që nga viti 2002, dhe bazuar në përvojën e pjekur dhe teknologjinë e avancuar, të orientuar nga tregu, Hongwu Nano ofron shërbime të larmishme profesionale të personalizuara për t'u ofruar përdoruesve zgjidhje të ndryshme profesionale për aplikime praktike më efikase.