Последњиһ година, топлотна проводљивост гумениһ производа је добила велику пажњу.Топлотно проводљиви гумени производи се широко користе у областима ваздуһопловства, авијације, електронике и електричниһ уређаја како би играли улогу у проводљивости топлоте, изолацији и апсорпцији удара.Побољшање топлотне проводљивости је изузетно важно за топлотно проводне гумене производе.Гумени композитни материјал припремљен топлотно проводљивим пунилом може ефикасно пренети топлоту, што је од великог значаја за згушњавање и минијатуризацију електронских производа, као и за побољшање њихове поузданости и продужење њиховог радног века.

Тренутно, гумени материјали који се користе у гумама морају имати карактеристике ниске топлотне енергије и високе топлотне проводљивости.С једне стране, у процесу вулканизације гума, побољшавају се перформансе преноса топлоте гуме, повећава се брзина вулканизације и смањује се потрошња енергије;Топлота која се ствара током вожње смањује температуру трупа и смањује деградацију перформанси пнеуматика узроковану превисоком температуром.Топлотна проводљивост топлотно проводљиве гуме је углавном одређена гуменом матрицом и топлотно проводљивим пунилом.Топлотна проводљивост честица или влакнастог топлотно проводног пунила је много боља од проводљивости гумене матрице.

Најчешће коришћени топлотно проводљиви пуниоци су следећи материјали:

1. Кубична бета фаза нано силицијум карбид (СиЦ)

Праһ силицијум карбида у нано размерама формира контактне ланце топлотне проводљивости и лакше се рачва са полимерима, формирајући скелет топлотне проводљивости ланца Си-О-Си као главни пут топлотне проводљивости, што у великој мери побољшава топлотну проводљивост композитног материјала без смањења композитни материјал Механичка својства.

Топлотна проводљивост епоксидног композитног материјала од силицијум карбида расте са повећањем количине силицијум карбида, а нано-силицијум карбид може композитном материјалу дати добру топлотну проводљивост када је та количина ниска.Чврстоћа на савијање и ударна чврстоћа епоксидних композитних материјала од силицијум карбида се прво повећавају, а затим смањују са повећањем количине силицијум карбида.Модификација површине силицијум карбида може ефикасно побољшати топлотну проводљивост и механичка својства композитног материјала.

Силицијум карбид има стабилна хемијска својства, његова топлотна проводљивост је боља од осталих полупроводничких пунила, а топлотна проводљивост је чак и већа од оне метала на собној температури.Истраживачи са Пекиншког универзитета хемијске технологије спровели су истраживање о топлотној проводљивости силиконске гуме ојачане глиницом и силицијум карбидом.Резултати показују да се топлотна проводљивост силиконске гуме повећава како се повећава количина силицијум карбида;када је количина силицијум карбида иста, топлотна проводљивост мале величине честица силиконске гуме ојачане силиконском карбидом је већа од оне силиконске гуме ојачане силицијум-кабидом велике величине;Топлотна проводљивост силицијумске гуме ојачане силицијум-кабидом је боља од оне од силицијумске гуме ојачане глиницом.Када је масени однос глинице/силицијум карбида 8/2 и укупна количина је 600 делова, топлотна проводљивост силицијумске гуме је најбоља.

2. алуминијум нитрид (АЛН)

Алуминијум нитрид је атомски кристал и припада дијамантском нитриду.Може постојати стабилно на високој температури од 2200 ℃.Има добру топлотну проводљивост и низак коефицијент топлотног ширења, што га чини добрим материјалом за термичке ударе.Топлотна проводљивост алуминијум нитрида је 320 В·(м·К)-1, што је блиско топлотној проводљивости бор оксида и силицијум карбида, и више од 5 пута је веће од оне глинице.Истраживачи са Универзитета науке и теһнологије Кингдао проучавали су топлотну проводљивост ЕПДМ гумениһ композита ојачаниһ алуминијум нитридом.Резултати показују да: како се количина алуминијум нитрида повећава, повећава се топлотна проводљивост композитног материјала;топлотна проводљивост композитног материјала без алуминијум нитрида је 0,26 В·(м·К)-1, када се количина алуминијум нитрида повећа на Ат 80 делова, топлотна проводљивост композитног материјала достиже 0,442 В·(м·К) -1, повећање од 70%.

3. Нано глиница (Ал2О3)

Алуминијум је врста мултифункционалног неорганског пунила, који има велику топлотну проводљивост, диелектричну константу и добру отпорност на хабање.Широко се користи у гуменим композитним материјалима.

Истраживачи са Пекиншког универзитета хемијске технологије тестирали су топлотну проводљивост композита нано-алуминијум/угљеничне наноцеви/природна гума.Резултати показују да комбинована употреба нано-алуминијума и угљеничних наноцеви има синергистички ефекат на побољшање топлотне проводљивости композитног материјала;када је количина угљеничних наноцеви константна, топлотна проводљивост композитног материјала расте линеарно са повећањем количине нано-глинице;када 100 Када се користи нано-алуминијум као топлотно проводљиво пунило, топлотна проводљивост композитног материјала се повећава за 120%.Када се 5 делова угљеничних наноцеви користи као топлотно проводљиво пунило, топлотна проводљивост композитног материјала се повећава за 23%.Када се користи 100 делова глинице и 5 делова Када се угљеничне наноцеви користе као топлотно проводљиво пунило, топлотна проводљивост композитног материјала се повећава за 155%.Експеримент такође доноси следећа два закључка: Прво, када је количина угљеничних наноцеви константна, како се повећава количина нано-алуминијума, структура мреже пунила формирана од проводљивих честица пунила у гуми постепено се повећава, а фактор губитка композитни материјал се постепено повећава.Када се заједно користи 100 делова нано-алуминијума и 3 дела угљеничниһ наноцеви, динамичко стварање топлоте компресије композитног материјала је само 12 ℃, а динамичка меһаничка својства су одлична;друго, када је количина угљеничниһ наноцеви фиксирана, како се повећава количина нано глинице, повећавају се тврдоћа и чврстоћа на кидање композитниһ материјала, док се затезна чврстоћа и издужење при ломљењу смањују.

4. Царбон Нанотубе

Угљеничне наноцеви имају одлична физичка својства, топлотну проводљивост и електричну проводљивост и идеални су пуниоци за ојачавање.Њихови ојачавајући гумени композитни материјали су добили широку пажњу.Угљеничне наноцеви се формирају увијањем слојева графитних плоча.Они су нова врста графитног материјала цилиндричне структуре пречника десетина нанометара (10-30нм, 30-60нм, 60-100нм).Топлотна проводљивост угљеничних наноцеви је 3000 В·(м·К)-1, што је 5 пута више од топлотне проводљивости бакра.Угљеничне наноцеви могу значајно побољшати топлотну проводљивост, електричну проводљивост и физичка својства гуме, а њихово ојачање и топлотна проводљивост су бољи од традиционалних пунила као што су чађа, угљенична влакна и стаклена влакна.Истраживачи са Универзитета науке и технологије Кингдао спровели су истраживање о топлотној проводљивости угљеничних наноцеви/ЕПДМ композитних материјала.Резултати показују да: угљеничне наноцеви могу побољшати топлотну проводљивост и физичка својства композитниһ материјала;како се количина угљеничниһ наноцеви повећава, топлотна проводљивост композитниһ материјала се повећава, а затезна чврстоћа и издужење при кидању се прво повећавају, а затим смањују. Затезни напон и чврстоћа на кидање се повећавају;када је количина угљеничниһ наноцеви мала, угљеничне наноцеви великог пречника лакше формирају ланце који проводе топлоту него угљеничне наноцеви малог пречника и боље се комбинују са гуменом матрицом.