ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, రబ్బరు ఉత్పత్తుల యొక్క ఉష్ణ వాహకత విస్తృతమైన దృష్టిని ఆకర్షించింది. ఉష్ణ ప్రసరణ, ఇన్సులేషన్ మరియు షాక్ శోషణలో పాత్ర పోషించడానికి ఏరోస్పేస్, ఏవియేషన్, ఎలక్ట్రానిక్స్ మరియు ఎలక్ట్రికల్ ఉపకరణాల రంగాలలో థర్మల్లీ వాహక రబ్బరు ఉత్పత్తులు విస్తృతంగా ఉపయోగించబడతాయి. థర్మల్ కండక్టివ్ రబ్బరు ఉత్పత్తులకు ఉష్ణ వాహకత మెరుగుదల చాలా ముఖ్యం. థర్మల్లీ కండక్టివ్ ఫిల్లర్ తయారుచేసిన రబ్బరు మిశ్రమ పదార్థం వేడిని సమర్థవంతంగా బదిలీ చేస్తుంది, ఇది ఎలక్ట్రానిక్ ఉత్పత్తుల యొక్క సాంద్రత మరియు సూక్ష్మీకరణకు చాలా ప్రాముఖ్యత కలిగి ఉంది, అలాగే వాటి విశ్వసనీయత యొక్క మెరుగుదల మరియు వారి సేవా జీవితం యొక్క పొడిగింపు.

ప్రస్తుతం, టైర్లలో ఉపయోగించే రబ్బరు పదార్థాలు తక్కువ ఉష్ణ ఉత్పత్తి మరియు అధిక ఉష్ణ వాహకత యొక్క లక్షణాలను కలిగి ఉండాలి. ఒక వైపు, టైర్ వల్కనైజేషన్ ప్రక్రియలో, రబ్బరు యొక్క ఉష్ణ బదిలీ పనితీరు మెరుగుపరచబడుతుంది, వల్కనైజేషన్ రేటు పెరుగుతుంది మరియు శక్తి వినియోగం తగ్గుతుంది; డ్రైవింగ్ సమయంలో ఉత్పన్నమయ్యే వేడి మృతదేహం యొక్క ఉష్ణోగ్రతను తగ్గిస్తుంది మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రత వల్ల టైర్ పనితీరు క్షీణతను తగ్గిస్తుంది. థర్మల్లీ కండక్టివ్ రబ్బరు యొక్క ఉష్ణ వాహకత ప్రధానంగా రబ్బరు మాతృక మరియు థర్మల్లీ కండక్టివ్ ఫిల్లర్ ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. కణాలు లేదా ఫైబరస్ థర్మల్ కండక్టివ్ ఫిల్లర్ యొక్క ఉష్ణ వాహకత రబ్బరు మాతృక కంటే చాలా మంచిది.

సాధారణంగా ఉపయోగించే థర్మల్లీ కండక్టివ్ ఫిల్లర్లు ఈ క్రింది పదార్థాలు:

1. క్యూబిక్ బీటా దశ నానో సిలికాన్ కార్బైడ్ (SIC)

నానో-స్కేల్ సిలికాన్ కార్బైడ్ పౌడర్ ఏర్పడే వేడి ప్రసరణ గొలుసులను ఏర్పరుస్తుంది, మరియు పాలిమర్‌లతో బ్రాంచ్ చేయడం సులభం, ఇది ప్రధాన ఉష్ణ ప్రసరణ మార్గంగా Si-O-Si వేడి ప్రసరణ అస్థిపంజరాన్ని ఏర్పరుస్తుంది, ఇది మిశ్రమ పదార్థం యొక్క ఉష్ణ వాహకతను మిశ్రమ పదార్థాన్ని తగ్గించకుండా బాగా మెరుగుపరుస్తుంది.

సిలికాన్ కార్బైడ్ ఎపోక్సీ మిశ్రమ పదార్థం యొక్క ఉష్ణ వాహకత సిలికాన్ కార్బైడ్ మొత్తంలో పెరుగుదలతో పెరుగుతుంది, మరియు నానో-సిలికాన్ కార్బైడ్ మొత్తం తక్కువగా ఉన్నప్పుడు మిశ్రమ పదార్థానికి మంచి ఉష్ణ వాహకత ఇవ్వగలదు. సిలికాన్ కార్బైడ్ ఎపోక్సీ మిశ్రమ పదార్థాల యొక్క వశ్యత బలం మరియు ప్రభావ బలం మొదట పెరుగుతుంది మరియు తరువాత సిలికాన్ కార్బైడ్ మొత్తం పెరుగుదలతో తగ్గుతుంది. సిలికాన్ కార్బైడ్ యొక్క ఉపరితల మార్పు మిశ్రమ పదార్థం యొక్క ఉష్ణ వాహకత మరియు యాంత్రిక లక్షణాలను సమర్థవంతంగా మెరుగుపరుస్తుంది.

సిలికాన్ కార్బైడ్ స్థిరమైన రసాయన లక్షణాలను కలిగి ఉంది, దాని ఉష్ణ వాహకత ఇతర సెమీకండక్టర్ ఫిల్లర్ల కంటే మెరుగ్గా ఉంటుంది మరియు దాని ఉష్ణ వాహకత గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద లోహం కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. బీజింగ్ యూనివర్శిటీ ఆఫ్ కెమికల్ టెక్నాలజీ పరిశోధకులు అల్యూమినా మరియు సిలికాన్ కార్బైడ్ రీన్ఫోర్స్డ్ సిలికాన్ రబ్బరు యొక్క ఉష్ణ వాహకతపై పరిశోధనలు చేశారు. సిలికాన్ కార్బైడ్ మొత్తం పెరిగేకొద్దీ సిలికాన్ రబ్బరు యొక్క ఉష్ణ వాహకత పెరుగుతుందని ఫలితాలు చూపుతున్నాయి; సిలికాన్ కార్బైడ్ మొత్తం ఒకేలా ఉన్నప్పుడు, చిన్న కణ పరిమాణం యొక్క ఉష్ణ వాహకత సిలికాన్ కార్బైడ్ రీన్ఫోర్స్డ్ సిలికాన్ రబ్బరు పెద్ద కణ పరిమాణం సిలికాన్ కార్బైడ్ రీన్ఫోర్స్డ్ సిలికాన్ రబ్బరు కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది; సిలికాన్ రబ్బరు యొక్క ఉష్ణ వాహకత సిలికాన్ కార్బైడ్ తో బలోపేతం చేయబడిన అల్యూమినా రీన్ఫోర్స్డ్ సిలికాన్ రబ్బరు కంటే మంచిది. అల్యూమినా/సిలికాన్ కార్బైడ్ యొక్క ద్రవ్యరాశి నిష్పత్తి 8/2 మరియు మొత్తం మొత్తం 600 భాగాలు అయినప్పుడు, సిలికాన్ రబ్బరు యొక్క ఉష్ణ వాహకత ఉత్తమమైనది.

2. అల్యూమినియం

అల్యూమినియం నైట్రైడ్ ఒక అణు క్రిస్టల్ మరియు డైమండ్ నైట్రైడ్‌కు చెందినది. ఇది 2200 of యొక్క అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద స్థిరంగా ఉంటుంది. ఇది మంచి ఉష్ణ వాహకత మరియు తక్కువ ఉష్ణ విస్తరణ గుణకం కలిగి ఉంది, ఇది మంచి థర్మల్ షాక్ మెటీరియల్‌గా మారుతుంది. అల్యూమినియం నైట్రైడ్ యొక్క ఉష్ణ వాహకత 320 W · (m · k) -1, ఇది బోరాన్ ఆక్సైడ్ మరియు సిలికాన్ కార్బైడ్ యొక్క ఉష్ణ వాహకతకు దగ్గరగా ఉంటుంది మరియు ఇది అల్యూమినా కంటే 5 రెట్లు ఎక్కువ. కింగ్డావో యూనివర్శిటీ ఆఫ్ సైన్స్ అండ్ టెక్నాలజీ పరిశోధకులు అల్యూమినియం నైట్రైడ్ రీన్ఫోర్స్డ్ ఇపిడిఎమ్ రబ్బరు మిశ్రమాల ఉష్ణ వాహకతను అధ్యయనం చేశారు. ఫలితాలు ఇలా చూపుతాయి: అల్యూమినియం నైట్రైడ్ మొత్తం పెరిగేకొద్దీ, మిశ్రమ పదార్థం యొక్క ఉష్ణ వాహకత పెరుగుతుంది; అల్యూమినియం నైట్రైడ్ లేని మిశ్రమ పదార్థం యొక్క ఉష్ణ వాహకత 0.26 W · (m · k) -1, అల్యూమినియం నైట్రైడ్ మొత్తం 80 భాగాలకు పెరిగినప్పుడు, మిశ్రమ పదార్థం యొక్క ఉష్ణ వాహకత 70%పెరుగుదల 0.442 W · (M · K) -1 కి చేరుకుంటుంది.

3. నానో అల్యూమినా (AL2O3)

అల్యూమినా అనేది ఒక రకమైన మల్టీఫంక్షనల్ అకర్బన పూరక, ఇది పెద్ద ఉష్ణ వాహకత, విద్యుద్వాహక స్థిరాంకం మరియు మంచి దుస్తులు నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది. ఇది రబ్బరు మిశ్రమ పదార్థాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.

బీజింగ్ యూనివర్శిటీ ఆఫ్ కెమికల్ టెక్నాలజీ పరిశోధకులు నానో-అల్యూమినా/కార్బన్ నానోట్యూబ్/సహజ రబ్బరు మిశ్రమాల ఉష్ణ వాహకతను పరీక్షించారు. నానో-అలుమినా మరియు కార్బన్ నానోట్యూబ్స్ యొక్క మిశ్రమ ఉపయోగం మిశ్రమ పదార్థం యొక్క ఉష్ణ వాహకతను మెరుగుపరచడంలో సినర్జిస్టిక్ ప్రభావాన్ని కలిగి ఉందని ఫలితాలు చూపిస్తున్నాయి; కార్బన్ నానోట్యూబ్‌ల మొత్తం స్థిరంగా ఉన్నప్పుడు, నానో-అల్యూమినా మొత్తం పెరుగుదలతో మిశ్రమ పదార్థం యొక్క ఉష్ణ వాహకత సరళంగా పెరుగుతుంది; 100 నానో-అల్యూమినాను థర్మల్లీ కండక్టివ్ ఫిల్లర్‌గా ఉపయోగించినప్పుడు, మిశ్రమ పదార్థం యొక్క ఉష్ణ వాహకత 120%పెరుగుతుంది. కార్బన్ నానోట్యూబ్‌ల యొక్క 5 భాగాలను థర్మల్లీ కండక్టివ్ ఫిల్లర్‌గా ఉపయోగించినప్పుడు, మిశ్రమ పదార్థం యొక్క ఉష్ణ వాహకత 23%పెరుగుతుంది. కార్బన్ నానోట్యూబ్లను థర్మల్లీ కండక్టివ్ ఫిల్లర్‌గా ఉపయోగించినప్పుడు అల్యూమినా మరియు 5 భాగాలను 100 భాగాలు ఉపయోగించినప్పుడు, మిశ్రమ పదార్థం యొక్క ఉష్ణ వాహకత 155%పెరుగుతుంది. ఈ ప్రయోగం ఈ క్రింది రెండు తీర్మానాలను కూడా ఆకర్షిస్తుంది: మొదట, కార్బన్ నానోట్యూబ్ల మొత్తం స్థిరంగా ఉన్నప్పుడు, నానో-అల్యూమినా మొత్తం పెరిగేకొద్దీ, రబ్బరులో వాహక పూరక కణాల ద్వారా ఏర్పడిన పూరక నెట్‌వర్క్ నిర్మాణం క్రమంగా పెరుగుతుంది మరియు మిశ్రమ పదార్థం యొక్క నష్ట కారకం క్రమంగా పెరుగుతుంది. నానో-అల్యూమినా యొక్క 100 భాగాలు మరియు కార్బన్ నానోట్యూబ్ల యొక్క 3 భాగాలు కలిసి ఉపయోగించినప్పుడు, మిశ్రమ పదార్థం యొక్క డైనమిక్ కంప్రెషన్ హీట్ జనరేషన్ 12 ℃ మాత్రమే, మరియు డైనమిక్ యాంత్రిక లక్షణాలు అద్భుతమైనవి; రెండవది, నానో-అల్యూమినా మొత్తం పెరిగేకొద్దీ కార్బన్ నానోట్యూబ్‌ల మొత్తం స్థిరంగా ఉన్నప్పుడు, మిశ్రమ పదార్థాల కాఠిన్యం మరియు కన్నీటి బలం పెరుగుతుంది, అయితే తన్యత బలం మరియు విరామం వద్ద పొడిగింపు తగ్గుతుంది.

4. కార్బన్ నానోట్యూబ్

కార్బన్ నానోట్యూబ్‌లు అద్భుతమైన భౌతిక లక్షణాలు, ఉష్ణ వాహకత మరియు విద్యుత్ వాహకత కలిగి ఉంటాయి మరియు ఇవి ఆదర్శవంతమైన రీన్ఫోర్సింగ్ ఫిల్లర్లు. వారి బలోపేతం చేసే రబ్బరు మిశ్రమ పదార్థాలు విస్తృత దృష్టిని ఆకర్షించాయి. కార్బన్ నానోట్యూబ్‌లు గ్రాఫైట్ షీట్ల కర్లింగ్ పొరల ద్వారా ఏర్పడతాయి. అవి పదుల నానోమీటర్ల వ్యాసం కలిగిన స్థూపాకార నిర్మాణంతో కొత్త రకం గ్రాఫైట్ పదార్థం (10-30nm, 30-60nm, 60-100nm). కార్బన్ నానోట్యూబ్స్ యొక్క ఉష్ణ వాహకత 3000 W · (M · K) -1, ఇది రాగి యొక్క ఉష్ణ వాహకత 5 రెట్లు. కార్బన్ నానోట్యూబ్‌లు ఉష్ణ వాహకత, విద్యుత్ వాహకత మరియు రబ్బరు యొక్క భౌతిక లక్షణాలను గణనీయంగా మెరుగుపరుస్తాయి మరియు కార్బన్ బ్లాక్, కార్బన్ ఫైబర్ మరియు గ్లాస్ ఫైబర్ వంటి సాంప్రదాయ ఫిల్లర్ల కంటే వాటి ఉపబల మరియు ఉష్ణ వాహకత మెరుగ్గా ఉంటాయి. కింగ్డావో యూనివర్శిటీ ఆఫ్ సైన్స్ అండ్ టెక్నాలజీ పరిశోధకులు కార్బన్ నానోట్యూబ్స్/ఇపిడిఎం మిశ్రమ పదార్థాల ఉష్ణ వాహకతపై పరిశోధనలు చేశారు. ఫలితాలు ఇలా చూపుతాయి: కార్బన్ నానోట్యూబ్‌లు మిశ్రమ పదార్థాల ఉష్ణ వాహకత మరియు భౌతిక లక్షణాలను మెరుగుపరుస్తాయి; కార్బన్ నానోట్యూబ్‌ల మొత్తం పెరిగేకొద్దీ, మిశ్రమ పదార్థాల ఉష్ణ వాహకత పెరుగుతుంది, మరియు తన్యత బలం మరియు విరామం విరామంలో మొదట పెరుగుదల మరియు తరువాత తగ్గుతుంది, తన్యత ఒత్తిడి మరియు చిరిగిపోయే బలం పెరుగుతుంది; కార్బన్ నానోట్యూబ్‌ల పరిమాణం చిన్నగా ఉన్నప్పుడు, పెద్ద-వ్యాసం కలిగిన కార్బన్ నానోట్యూబ్‌లు చిన్న-వ్యాసం కలిగిన కార్బన్ నానోట్యూబ్‌ల కంటే వేడి-కండక్టింగ్ గొలుసులను ఏర్పరచడం సులభం, మరియు అవి రబ్బరు మాతృకతో బాగా కలిపి ఉంటాయి.