ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาการนำความร้อนของผลิตภัณฑ์ยางได้รับความสนใจอย่างกว้างขวาง ผลิตภัณฑ์ยางนำไฟฟ้านำไฟฟ้ามีการใช้กันอย่างแพร่หลายในสาขาการบินและอวกาศการบินอิเล็กทรอนิกส์และเครื่องใช้ไฟฟ้าเพื่อมีบทบาทในการนำความร้อนฉนวนและการดูดซับแรงกระแทก การปรับปรุงค่าการนำความร้อนเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับผลิตภัณฑ์ยางนำไฟฟ้าที่นำไฟฟ้า วัสดุคอมโพสิตยางที่เตรียมโดยฟิลเลอร์นำไฟฟ้าด้วยความร้อนสามารถถ่ายเทความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความหนาแน่นและการย่อขนาดของผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์รวมถึงการปรับปรุงความน่าเชื่อถือและการยืดอายุการใช้งาน

ในปัจจุบันวัสดุยางที่ใช้ในยางจำเป็นต้องมีลักษณะของการสร้างความร้อนต่ำและการนำความร้อนสูง ในอีกด้านหนึ่งในกระบวนการ Vulcanization ยางประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนของยางจะดีขึ้นอัตราการเกิดวัลคาไนซ์จะเพิ่มขึ้นและการใช้พลังงานจะลดลง ความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างการขับขี่ช่วยลดอุณหภูมิของซากและลดการย่อยสลายของยางที่เกิดจากอุณหภูมิที่มากเกินไป ค่าการนำความร้อนของยางนำไฟฟ้าความร้อนส่วนใหญ่จะถูกกำหนดโดยเมทริกซ์ยางและฟิลเลอร์นำไฟฟ้าด้วยความร้อน ค่าการนำความร้อนของอนุภาคหรือฟิลเลอร์นำความร้อนเส้นใยนั้นดีกว่าเมทริกซ์ยางมาก

ฟิลเลอร์นำไฟฟ้าที่ใช้ความร้อนที่ใช้กันมากที่สุดคือวัสดุดังต่อไปนี้:

1. ลูกบาศก์เบต้าเฟสนาโนซิลิคอนคาร์ไบด์ (SIC)

ผงซิลิคอนคาร์ไบด์ระดับนาโนสัมผัสกับห่วงโซ่การนำความร้อนและง่ายกว่าในการสาขาด้วยโพลีเมอร์สร้างโครงกระดูกการนำความร้อนโซ่ Si-O-Si เป็นเส้นทางการนำความร้อนหลักซึ่งช่วยปรับปรุงการนำความร้อนของวัสดุคอมโพสิตโดยไม่ต้องลดวัสดุคอมโพสิต

การนำความร้อนของวัสดุคอมโพสิตอีพ็อกซี่ซิลิกอนคาร์ไบด์เพิ่มขึ้นตามการเพิ่มขึ้นของปริมาณซิลิกอนคาร์ไบด์และนาโน-ซิลิกอนคาร์ไบด์สามารถให้วัสดุประกอบความร้อนที่ดีเมื่อปริมาณต่ำ ความแข็งแรงของแรงดัดงอและความแข็งแรงของผลกระทบของวัสดุคอมโพสิตอีพ็อกซี่ซิลิกอนคาร์ไบด์เพิ่มขึ้นก่อนและลดลงเมื่อเพิ่มปริมาณซิลิกอนคาร์ไบด์ การปรับเปลี่ยนพื้นผิวของซิลิกอนคาร์ไบด์สามารถปรับปรุงค่าการนำความร้อนและคุณสมบัติเชิงกลของวัสดุคอมโพสิตได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ซิลิกอนคาร์ไบด์มีคุณสมบัติทางเคมีที่มั่นคงการนำความร้อนของมันจะดีกว่าสารกึ่งตัวนำอื่น ๆ และการนำความร้อนของมันจะยิ่งใหญ่กว่าโลหะที่อุณหภูมิห้อง นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีเคมีของกรุงปักกิ่งได้ทำการวิจัยเกี่ยวกับการนำความร้อนของอลูมินาและซิลิกอนคาร์ไบด์เสริมยางซิลิโคนเสริม ผลการวิจัยพบว่าค่าการนำความร้อนของยางซิลิโคนเพิ่มขึ้นเมื่อปริมาณของซิลิกอนคาร์ไบด์เพิ่มขึ้น เมื่อปริมาณของซิลิกอนคาร์ไบด์เหมือนกันค่าการนำความร้อนของยางซิลิกอนขนาดเล็กซิลิกอนขนาดเล็กซิลิโคนเสริมยางซิลิโคนเสริมยางซิลิโคนขนาดใหญ่ซิลิกอนคาร์ไบด์เสริมซิลิโคน ค่าการนำความร้อนของยางซิลิกอนที่เสริมด้วยซิลิกอนคาร์ไบด์นั้นดีกว่ายางซิลิกอนเสริมอลูมินา เมื่ออัตราส่วนมวลของอลูมินา/ซิลิกอนคาร์ไบด์คือ 8/2 และจำนวนทั้งหมดคือ 600 ส่วนค่าการนำความร้อนของยางซิลิกอนดีที่สุด

2. อลูมิเนียมไนไตรด์ (Aln)

อลูมิเนียมไนไตรด์เป็นคริสตัลอะตอมและเป็นของไดมอนด์ไนไตรด์ มันสามารถมีอยู่อย่างเสถียรที่อุณหภูมิสูง 2200 ℃ มันมีค่าการนำความร้อนที่ดีและค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำทำให้เป็นวัสดุช็อตความร้อนที่ดี ค่าการนำความร้อนของอลูมิเนียมไนไตรด์คือ 320 W · (M · K) -1 ซึ่งอยู่ใกล้กับการนำความร้อนของ Boron ออกไซด์และซิลิกอนคาร์ไบด์และมีขนาดใหญ่กว่าอลูมินามากกว่า 5 เท่า นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีชิงเต่าได้ศึกษาค่าการนำความร้อนของอลูมิเนียมไนไตรด์เสริมคอมโพสิตยาง EPDM ผลการวิจัยพบว่า: เมื่อปริมาณของอลูมิเนียมไนไตรด์เพิ่มขึ้นค่าการนำความร้อนของวัสดุคอมโพสิตจะเพิ่มขึ้น การนำความร้อนของวัสดุคอมโพสิตที่ไม่มีอลูมิเนียมไนไตรด์คือ 0.26 W · (M · K) -1 เมื่อปริมาณของอลูมิเนียมไนไตรด์เพิ่มขึ้นที่ 80 ส่วนการนำความร้อนของวัสดุคอมโพสิตถึง 0.442 W · (M · K) -1 เพิ่มขึ้น 70%

3. Nano Alumina (Al2O3)

อลูมินาเป็นฟิลเลอร์อนินทรีย์อเนกประสงค์ซึ่งมีการนำความร้อนขนาดใหญ่ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกและความต้านทานการสึกหรอที่ดี มันถูกใช้อย่างกว้างขวางในวัสดุผสมยาง

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีเคมีของกรุงปักกิ่งทดสอบการนำความร้อนของนาโนนาโนนาโน/คาร์บอนนาโนทิวบ์/คอมโพสิตยางธรรมชาติ ผลการวิจัยพบว่าการใช้งานร่วมกันของนาโน-อลูมินาและท่อนาโนคาร์บอนมีผลเสริมฤทธิ์กันในการปรับปรุงการนำความร้อนของวัสดุคอมโพสิต เมื่อปริมาณของท่อนาโนคาร์บอนคงที่ค่าการนำความร้อนของวัสดุคอมโพสิตจะเพิ่มขึ้นเป็นเส้นตรงเมื่อเพิ่มปริมาณนาโน-อะลูมินา เมื่อ 100 เมื่อใช้ nano-alumina เป็นฟิลเลอร์นำไฟฟ้าความร้อนค่าการนำความร้อนของวัสดุคอมโพสิตจะเพิ่มขึ้น 120% เมื่อใช้ท่อนาโนคาร์บอน 5 ส่วนเป็นฟิลเลอร์นำไฟฟ้าความร้อนค่าการนำความร้อนของวัสดุคอมโพสิตจะเพิ่มขึ้น 23% เมื่อมีการใช้อลูมินา 100 ส่วนและ 5 ส่วนเมื่อใช้ท่อนาโนคาร์บอนเป็นฟิลเลอร์นำไฟฟ้าด้วยความร้อนการนำความร้อนของวัสดุคอมโพสิตจะเพิ่มขึ้น 155% การทดลองยังดึงข้อสรุปสองข้อดังต่อไปนี้: ประการแรกเมื่อปริมาณของท่อนาโนคาร์บอนคงที่เมื่อปริมาณของนาโน-อะลูมินาเพิ่มขึ้นโครงสร้างเครือข่ายฟิลเลอร์ที่เกิดขึ้นจากอนุภาคฟิลเลอร์นำไฟฟ้าในยางจะค่อยๆเพิ่มขึ้นและปัจจัยการสูญเสียของวัสดุคอมโพสิตเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ เมื่อใช้ 100 ส่วนของนาโน-อลูมินาและ 3 ส่วนของท่อนาโนคาร์บอนที่ใช้ร่วมกันการสร้างความร้อนแบบบีบอัดแบบไดนามิกของวัสดุคอมโพสิตคือเพียง 12 ℃และคุณสมบัติเชิงกลแบบไดนามิกนั้นยอดเยี่ยม ประการที่สองเมื่อปริมาณของท่อนาโนคาร์บอนได้รับการแก้ไขเนื่องจากปริมาณของนาโน-อะลูมินาเพิ่มขึ้นความแข็งและความแข็งแรงของการฉีกขาดของวัสดุคอมโพสิตจะเพิ่มขึ้นในขณะที่ความต้านทานแรงดึงและการยืดตัวลดลง

4. ท่อนาโนคาร์บอน

ท่อนาโนคาร์บอนมีคุณสมบัติทางกายภาพที่ยอดเยี่ยมการนำความร้อนและการนำไฟฟ้าและเป็นฟิลเลอร์เสริมแรงในอุดมคติ วัสดุคอมโพสิตยางเสริมของพวกเขาได้รับความสนใจอย่างกว้างขวาง ท่อนาโนคาร์บอนเกิดขึ้นจากชั้นกราไฟท์ พวกเขาเป็นวัสดุกราไฟท์ชนิดใหม่ที่มีโครงสร้างทรงกระบอกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางของนาโนเมตร (10-30nm, 30-60nm, 60-100nm) ค่าการนำความร้อนของท่อนาโนคาร์บอนคือ 3000 W · (M · K) -1 ซึ่งเป็น 5 เท่าของการนำความร้อนของทองแดง ท่อนาโนคาร์บอนสามารถปรับปรุงค่าการนำความร้อนการนำไฟฟ้าและคุณสมบัติทางกายภาพของยางและการเสริมแรงและการนำความร้อนได้ดีกว่าฟิลเลอร์แบบดั้งเดิมเช่นคาร์บอนแบล็กไฟเบอร์คาร์บอนและใยแก้ว นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีชิงเต่าได้ทำการวิจัยเกี่ยวกับการนำความร้อนของวัสดุนาโนคาร์บอน/วัสดุคอมโพสิต EPDM ผลการวิจัยพบว่า: ท่อนาโนคาร์บอนสามารถปรับปรุงค่าการนำความร้อนและคุณสมบัติทางกายภาพของวัสดุคอมโพสิต; เมื่อปริมาณของท่อนาโนคาร์บอนเพิ่มขึ้นค่าการนำความร้อนของวัสดุคอมโพสิตจะเพิ่มขึ้นและความต้านทานแรงดึงและการยืดตัวเมื่อแตกเพิ่มขึ้นก่อนและลดลงความเครียดแรงดึงและความแข็งแรงของการฉีกขาดจะเพิ่มขึ้น เมื่อปริมาณของท่อนาโนคาร์บอนมีขนาดเล็กท่อนาโนคาร์บอนเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่นั้นง่ายกว่าในการสร้างโซ่ตัวปรับความร้อนมากกว่านาโนคาร์บอนเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กและพวกมันจะดีกว่าเมื่อรวมกับเมทริกซ์ยาง