சமீபத்திய ஆண்டுகளில், ரப்பர் பொருட்களின் வெப்ப கடத்துத்திறன் விரிவான கவனத்தைப் பெற்றுள்ளது.வெப்ப கடத்தும் ரப்பர் தயாரிப்புகள், விண்வெளி, விமான போக்குவரத்து, மின்னணுவியல் மற்றும் மின் சாதனங்கள் ஆகிய துறைகளில் வெப்ப கடத்தல், காப்பு மற்றும் அதிர்ச்சி உறிஞ்சுதல் ஆகியவற்றில் பங்கு வகிக்க பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.வெப்ப கடத்துத்திறனை மேம்படுத்துவது வெப்ப கடத்துத்திறன் ரப்பர் தயாரிப்புகளுக்கு மிகவும் முக்கியமானது.வெப்ப கடத்தும் நிரப்பியால் தயாரிக்கப்பட்ட ரப்பர் கலவையானது வெப்பத்தை திறம்பட மாற்றும், இது மின்னணு தயாரிப்புகளின் அடர்த்தி மற்றும் மினியேட்டரைசேஷன், அத்துடன் அவற்றின் நம்பகத்தன்மையை மேம்படுத்துதல் மற்றும் அவற்றின் சேவை வாழ்க்கை நீட்டிப்பு ஆகியவற்றிற்கு பெரும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது.

தற்போது, ​​டயர்களில் பயன்படுத்தப்படும் ரப்பர் பொருட்கள் குறைந்த வெப்ப உற்பத்தி மற்றும் அதிக வெப்ப கடத்துத்திறன் பண்புகளை கொண்டிருக்க வேண்டும்.ஒருபுறம், டயர் வல்கனைசேஷன் செயல்பாட்டில், ரப்பரின் வெப்ப பரிமாற்ற செயல்திறன் மேம்படுத்தப்பட்டுள்ளது, வல்கனைசேஷன் விகிதம் அதிகரிக்கிறது மற்றும் ஆற்றல் நுகர்வு குறைக்கப்படுகிறது;வாகனம் ஓட்டும் போது உருவாகும் வெப்பம் சடலத்தின் வெப்பநிலையைக் குறைக்கிறது மற்றும் அதிகப்படியான வெப்பநிலையால் ஏற்படும் டயர் செயல்திறன் சிதைவைக் குறைக்கிறது.வெப்ப கடத்தும் ரப்பரின் வெப்ப கடத்துத்திறன் முக்கியமாக ரப்பர் மேட்ரிக்ஸ் மற்றும் வெப்ப கடத்து நிரப்பு மூலம் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.துகள்களின் வெப்ப கடத்துத்திறன் அல்லது இழைம வெப்ப கடத்து நிரப்பு ரப்பர் மேட்ரிக்ஸை விட மிகவும் சிறந்தது.

மிகவும் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் வெப்பக் கடத்தும் கலப்படங்கள் பின்வரும் பொருட்கள்:

1. க்யூபிக் பீட்டா ஃபேஸ் நானோ சிலிக்கான் கார்பைடு (SiC)

நானோ அளவிலான சிலிக்கான் கார்பைடு தூள் தொடர்பு வெப்ப கடத்து சங்கிலிகளை உருவாக்குகிறது, மேலும் பாலிமர்களுடன் கிளைக்க எளிதானது, Si-O-Si சங்கிலி வெப்ப கடத்தல் எலும்புக்கூட்டை முக்கிய வெப்ப கடத்து பாதையாக உருவாக்குகிறது, இது கலப்பு பொருளின் வெப்ப கடத்துத்திறனை குறைக்காமல் பெரிதும் மேம்படுத்துகிறது. கலப்பு பொருள் இயந்திர பண்புகள்.

சிலிக்கான் கார்பைடு எபோக்சி கலப்புப் பொருளின் வெப்ப கடத்துத்திறன் சிலிக்கான் கார்பைட்டின் அளவு அதிகரிப்பதன் மூலம் அதிகரிக்கிறது, மேலும் நானோ-சிலிக்கான் கார்பைடு அளவு குறைவாக இருக்கும்போது கலவைப் பொருளுக்கு நல்ல வெப்ப கடத்துத்திறனைக் கொடுக்க முடியும்.சிலிக்கான் கார்பைடு எபோக்சி கலவைப் பொருட்களின் நெகிழ்வு வலிமை மற்றும் தாக்க வலிமை முதலில் அதிகரிக்கிறது மற்றும் சிலிக்கான் கார்பைட்டின் அளவு அதிகரிப்புடன் குறைகிறது.சிலிக்கான் கார்பைட்டின் மேற்பரப்பு மாற்றமானது கலவைப் பொருளின் வெப்ப கடத்துத்திறன் மற்றும் இயந்திர பண்புகளை திறம்பட மேம்படுத்தும்.

சிலிக்கான் கார்பைடு நிலையான இரசாயன பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது, அதன் வெப்ப கடத்துத்திறன் மற்ற குறைக்கடத்தி நிரப்பிகளை விட சிறந்தது, மேலும் அதன் வெப்ப கடத்துத்திறன் அறை வெப்பநிலையில் உலோகத்தை விட அதிகமாக உள்ளது.பெய்ஜிங் இரசாயன தொழில்நுட்ப பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்கள் அலுமினா மற்றும் சிலிக்கான் கார்பைடு வலுவூட்டப்பட்ட சிலிகான் ரப்பரின் வெப்ப கடத்துத்திறன் குறித்து ஆராய்ச்சி நடத்தினர்.சிலிக்கான் கார்பைட்டின் அளவு அதிகரிக்கும் போது சிலிகான் ரப்பரின் வெப்ப கடத்துத்திறன் அதிகரிக்கிறது என்று முடிவுகள் காட்டுகின்றன;சிலிக்கான் கார்பைட்டின் அளவு ஒரே மாதிரியாக இருக்கும்போது, ​​சிறிய துகள் அளவு சிலிக்கான் கார்பைடு வலுவூட்டப்பட்ட சிலிகான் ரப்பரின் வெப்ப கடத்துத்திறன் பெரிய துகள் அளவு சிலிக்கான் கார்பைடு வலுவூட்டப்பட்ட சிலிகான் ரப்பரை விட அதிகமாக இருக்கும்;சிலிக்கான் கார்பைடுடன் வலுவூட்டப்பட்ட சிலிக்கான் ரப்பரின் வெப்ப கடத்துத்திறன் அலுமினா வலுவூட்டப்பட்ட சிலிக்கான் ரப்பரை விட சிறந்தது.அலுமினா/சிலிக்கான் கார்பைடின் நிறை விகிதம் 8/2 ஆகவும், மொத்த அளவு 600 பாகங்களாகவும் இருக்கும்போது, ​​சிலிக்கான் ரப்பரின் வெப்ப கடத்துத்திறன் சிறந்தது.

2. அலுமினியம் நைட்ரைடு (ALN)

அலுமினியம் நைட்ரைடு ஒரு அணு படிகம் மற்றும் வைர நைட்ரைடுக்கு சொந்தமானது.இது 2200 ℃ அதிக வெப்பநிலையில் நிலையாக இருக்கும்.இது நல்ல வெப்ப கடத்துத்திறன் மற்றும் குறைந்த வெப்ப விரிவாக்க குணகம், இது ஒரு நல்ல வெப்ப அதிர்ச்சி பொருள்.அலுமினிய நைட்ரைட்டின் வெப்ப கடத்துத்திறன் 320 W·(m·K)-1 ஆகும், இது போரான் ஆக்சைடு மற்றும் சிலிக்கான் கார்பைட்டின் வெப்ப கடத்துத்திறனுக்கு அருகில் உள்ளது மற்றும் அலுமினாவை விட 5 மடங்கு பெரியது.Qingdao அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்ப பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்கள் அலுமினிய நைட்ரைடு வலுவூட்டப்பட்ட EPDM ரப்பர் கலவைகளின் வெப்ப கடத்துத்திறனை ஆய்வு செய்துள்ளனர்.முடிவுகள் காட்டுகின்றன: அலுமினிய நைட்ரைட்டின் அளவு அதிகரிக்கும் போது, ​​கலப்புப் பொருளின் வெப்ப கடத்துத்திறன் அதிகரிக்கிறது;அலுமினியம் நைட்ரைடு இல்லாத கலப்புப் பொருளின் வெப்ப கடத்துத்திறன் 0.26 W·(m·K)-1, அலுமினிய நைட்ரைட்டின் அளவு 80 பாகங்களாக அதிகரிக்கும் போது, ​​கலப்புப் பொருளின் வெப்ப கடத்துத்திறன் 0.442 W·(m·K) ஐ அடைகிறது. -1, 70% அதிகரிப்பு.

3. நானோ அலுமினா (Al2O3)

அலுமினா என்பது ஒரு வகையான மல்டிஃபங்க்ஸ்னல் கனிம நிரப்பு ஆகும், இது பெரிய வெப்ப கடத்துத்திறன், மின்கடத்தா மாறிலி மற்றும் நல்ல உடைகள் எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளது.இது ரப்பர் கலவை பொருட்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

பெய்ஜிங் வேதியியல் தொழில்நுட்ப பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்கள் நானோ-அலுமினா/கார்பன் நானோகுழாய்/இயற்கை ரப்பர் கலவைகளின் வெப்ப கடத்துத்திறனை சோதித்தனர்.நானோ-அலுமினா மற்றும் கார்பன் நானோகுழாய்களின் ஒருங்கிணைந்த பயன்பாடு, கலப்புப் பொருளின் வெப்ப கடத்துத்திறனை மேம்படுத்துவதில் ஒருங்கிணைந்த விளைவைக் கொண்டிருப்பதை முடிவுகள் காட்டுகின்றன;கார்பன் நானோகுழாய்களின் அளவு நிலையானதாக இருக்கும்போது, ​​நானோ-அலுமினாவின் அளவு அதிகரிப்புடன் கலப்புப் பொருளின் வெப்ப கடத்துத்திறன் நேர்கோட்டில் அதிகரிக்கிறது;போது 100 நானோ-அலுமினாவை வெப்பக் கடத்தும் நிரப்பியாகப் பயன்படுத்தும் போது, ​​கலவைப் பொருளின் வெப்ப கடத்துத்திறன் 120% அதிகரிக்கிறது.கார்பன் நானோகுழாய்களின் 5 பாகங்கள் வெப்பக் கடத்தும் நிரப்பியாகப் பயன்படுத்தப்படும்போது, ​​கலவைப் பொருளின் வெப்ப கடத்துத்திறன் 23% அதிகரிக்கிறது.அலுமினாவின் 100 பாகங்கள் மற்றும் 5 பாகங்கள் பயன்படுத்தப்படும் போது, ​​கார்பன் நானோகுழாய்களை வெப்பக் கடத்தும் நிரப்பியாகப் பயன்படுத்தும்போது, ​​கலவைப் பொருளின் வெப்ப கடத்துத்திறன் 155% அதிகரிக்கிறது.சோதனையானது பின்வரும் இரண்டு முடிவுகளையும் எடுக்கிறது: முதலாவதாக, கார்பன் நானோகுழாய்களின் அளவு நிலையானதாக இருக்கும்போது, ​​நானோ-அலுமினாவின் அளவு அதிகரிக்கும் போது, ​​ரப்பரில் கடத்தும் நிரப்பு துகள்களால் உருவாகும் நிரப்பு நெட்வொர்க் அமைப்பு படிப்படியாக அதிகரிக்கிறது, மேலும் அதன் இழப்பு காரணி கலப்பு பொருள் படிப்படியாக அதிகரிக்கிறது.நானோ-அலுமினாவின் 100 பாகங்களும், கார்பன் நானோகுழாய்களின் 3 பகுதிகளும் ஒன்றாகப் பயன்படுத்தப்படும்போது, ​​கலப்புப் பொருளின் டைனமிக் கம்ப்ரஷன் வெப்ப உருவாக்கம் 12 ℃ மட்டுமே, மேலும் டைனமிக் மெக்கானிக்கல் பண்புகள் சிறப்பாக இருக்கும்;இரண்டாவதாக, கார்பன் நானோகுழாய்களின் அளவு நிர்ணயிக்கப்படும் போது, ​​நானோ-அலுமினாவின் அளவு அதிகரிக்கும் போது, ​​கலவைப் பொருட்களின் கடினத்தன்மை மற்றும் கண்ணீர் வலிமை அதிகரிக்கிறது, அதே நேரத்தில் இழுவிசை வலிமை மற்றும் இடைவெளியில் நீட்சி குறைகிறது.

4. கார்பன் நானோகுழாய்

கார்பன் நானோகுழாய்கள் சிறந்த இயற்பியல் பண்புகள், வெப்ப கடத்துத்திறன் மற்றும் மின் கடத்துத்திறன் ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் அவை சிறந்த வலுவூட்டும் நிரப்பிகளாகும்.அவற்றின் வலுவூட்டும் ரப்பர் கலவைப் பொருட்கள் பரவலான கவனத்தைப் பெற்றுள்ளன.கார்பன் நானோகுழாய்கள் கிராஃபைட் தாள்களின் சுருள் அடுக்குகளால் உருவாகின்றன.அவை பல்லாயிரக்கணக்கான நானோமீட்டர்கள் (10-30nm, 30-60nm, 60-100nm) விட்டம் கொண்ட உருளை அமைப்பு கொண்ட புதிய வகை கிராஃபைட் பொருள்.கார்பன் நானோகுழாய்களின் வெப்ப கடத்துத்திறன் 3000 W·(m·K)-1 ஆகும், இது தாமிரத்தின் வெப்ப கடத்துத்திறனை விட 5 மடங்கு ஆகும்.கார்பன் நானோகுழாய்கள் ரப்பரின் வெப்ப கடத்துத்திறன், மின் கடத்துத்திறன் மற்றும் இயற்பியல் பண்புகளை கணிசமாக மேம்படுத்த முடியும், மேலும் கார்பன் கருப்பு, கார்பன் ஃபைபர் மற்றும் கண்ணாடி இழை போன்ற பாரம்பரிய நிரப்பிகளை விட அவற்றின் வலுவூட்டல் மற்றும் வெப்ப கடத்துத்திறன் சிறந்தது.Qingdao அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்ப பல்கலைக்கழகத்தின் ஆராய்ச்சியாளர்கள் கார்பன் நானோகுழாய்கள்/EPDM கலவைப் பொருட்களின் வெப்ப கடத்துத்திறன் பற்றிய ஆராய்ச்சியை மேற்கொண்டனர்.முடிவுகள் காட்டுகின்றன: கார்பன் நானோகுழாய்கள் வெப்ப கடத்துத்திறன் மற்றும் கலப்பு பொருட்களின் இயற்பியல் பண்புகளை மேம்படுத்தலாம்;கார்பன் நானோகுழாய்களின் அளவு அதிகரிக்கும் போது, ​​கலப்புப் பொருட்களின் வெப்ப கடத்துத்திறன் அதிகரிக்கிறது, மற்றும் இழுவிசை வலிமை மற்றும் இடைவெளியில் நீட்சி முதலில் அதிகரித்து பின்னர் குறைகிறது, இழுவிசை அழுத்தம் மற்றும் கிழிக்கும் வலிமை அதிகரிக்கிறது;கார்பன் நானோகுழாய்களின் அளவு சிறியதாக இருக்கும்போது, ​​சிறிய விட்டம் கொண்ட கார்பன் நானோகுழாய்களை விட பெரிய விட்டம் கொண்ட கார்பன் நானோகுழாய்கள் வெப்ப-கடத்தும் சங்கிலிகளை உருவாக்குவது எளிதாக இருக்கும், மேலும் அவை ரப்பர் மேட்ரிக்ஸுடன் சிறப்பாக இணைக்கப்படுகின்றன.