حالیہ برسوں میں، ربڑ کی مصنوعات کی تھرمل چالکتا نے بڑے پیمانے پر توجہ حاصل کی ہے.حرارتی طور پر کنڈکٹیو ربڑ کی مصنوعات کو ایرو اسپیس، ایوی ایشن، الیکٹرانکس اور برقی آلات کے شعبوں میں گرمی کی ترسیل، موصلیت اور جھٹکا جذب کرنے میں اپنا کردار ادا کرنے کے لیے بڑے پیمانے پر استعمال کیا جاتا ہے۔تھرمل چالکتا کی بہتری تھرمل طور پر conductive ربڑ کی مصنوعات کے لئے انتہائی اہم ہے.تھرمل کنڈکٹیو فلر کے ذریعے تیار کردہ ربڑ کا مرکب مواد مؤثر طریقے سے حرارت کو منتقل کر سکتا ہے، جو الیکٹرانک مصنوعات کی کثافت اور چھوٹے بنانے کے ساتھ ساتھ ان کی وشوسنییتا میں بہتری اور ان کی سروس لائف کو بڑھانے کے لیے بہت اہمیت کا حامل ہے۔

اس وقت، ٹائروں میں استعمال ہونے والے ربڑ کے مواد میں کم گرمی پیدا کرنے اور اعلی تھرمل چالکتا کی خصوصیات ہونی چاہئیں۔ایک طرف، ٹائر ولکنائزیشن کے عمل میں، ربڑ کی گرمی کی منتقلی کی کارکردگی کو بہتر بنایا جاتا ہے، vulcanization کی شرح میں اضافہ ہوتا ہے، اور توانائی کی کھپت کو کم کیا جاتا ہے؛ڈرائیونگ کے دوران پیدا ہونے والی گرمی لاش کے درجہ حرارت کو کم کرتی ہے اور ضرورت سے زیادہ درجہ حرارت کی وجہ سے ٹائر کی کارکردگی میں کمی کو کم کرتی ہے۔تھرمل طور پر conductive ربڑ کی تھرمل چالکتا بنیادی طور پر ربڑ میٹرکس اور تھرمل طور پر conductive فلر کی طرف سے مقرر کیا جاتا ہے.یا تو ذرات یا ریشے دار تھرمل کوندکٹو فلر کی تھرمل چالکتا ربڑ میٹرکس کی نسبت بہت بہتر ہے۔

سب سے زیادہ عام طور پر استعمال ہونے والے تھرمل کوندکٹو فلرز مندرجہ ذیل مواد ہیں:

1. کیوبک بیٹا فیز نینو سلکان کاربائیڈ (SiC)

نینو اسکیل سلکان کاربائیڈ پاؤڈر رابطہ حرارت کی ترسیل کی زنجیروں کو تشکیل دیتا ہے، اور پولیمر کے ساتھ برانچ کرنا آسان ہے، جس سے Si-O-Si چین ہیٹ کنڈکشن سکیلیٹن کو مرکزی حرارت کی ترسیل کے راستے کے طور پر تشکیل دیا جاتا ہے، جس سے مرکب مواد کی تھرمل چالکتا کو بہت زیادہ بہتر بنایا جاتا ہے، بغیر کسی کمی کے۔ مرکب مواد میکانی خصوصیات.

سلکان کاربائیڈ ایپوکسی مرکب مواد کی تھرمل چالکتا سلکان کاربائیڈ کی مقدار میں اضافے کے ساتھ بڑھ جاتی ہے، اور نینو سلکان کاربائیڈ مرکب مواد کو اچھی تھرمل چالکتا دے سکتی ہے جب مقدار کم ہو۔سلکان کاربائیڈ ایپوکسی مرکب مواد کی لچکدار طاقت اور اثر کی طاقت پہلے بڑھتی ہے اور پھر سلکان کاربائیڈ کی مقدار میں اضافے کے ساتھ کم ہوتی ہے۔سلکان کاربائیڈ کی سطح میں ترمیم مؤثر طریقے سے تھرمل چالکتا اور مرکب مواد کی مکینیکل خصوصیات کو بہتر بنا سکتی ہے۔

سلیکون کاربائیڈ میں مستحکم کیمیائی خصوصیات ہیں، اس کی تھرمل چالکتا دوسرے سیمی کنڈکٹر فلرز سے بہتر ہے، اور اس کی تھرمل چالکتا کمرے کے درجہ حرارت پر دھات سے بھی زیادہ ہے۔بیجنگ یونیورسٹی آف کیمیکل ٹکنالوجی کے محققین نے ایلومینا اور سلکان کاربائیڈ سے تقویت یافتہ سلیکون ربڑ کی تھرمل چالکتا پر تحقیق کی۔نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ سلیکون کاربائیڈ کی مقدار بڑھنے کے ساتھ ہی سلیکون ربڑ کی تھرمل چالکتا بڑھ جاتی ہے۔جب سلیکون کاربائیڈ کی مقدار یکساں ہوتی ہے تو چھوٹے پارٹیکل سائز سلیکون کاربائیڈ کی تھرمل چالکتا سلیکون ربڑ کے بڑے ذرہ سائز کے سلیکون کاربائیڈ رینفورسڈ سلیکون ربڑ سے زیادہ ہوتی ہے۔سلکان کاربائیڈ کے ساتھ تقویت یافتہ سلکان ربڑ کی تھرمل چالکتا ایلومینا سے تقویت یافتہ سلکان ربڑ سے بہتر ہے۔جب ایلومینا/سلیکون کاربائیڈ کا بڑے پیمانے پر تناسب 8/2 ہو اور کل رقم 600 حصے ہو، تو سلکان ربڑ کی تھرمل چالکتا بہترین ہے۔

2. ایلومینیم نائٹرائڈ (ALN)

ایلومینیم نائٹرائڈ ایک ایٹم کرسٹل ہے اور اس کا تعلق ڈائمنڈ نائٹرائڈ سے ہے۔یہ 2200 ℃ کے اعلی درجہ حرارت پر مستحکم طور پر موجود رہ سکتا ہے۔اس میں اچھی تھرمل چالکتا اور کم تھرمل ایکسپینشن گتانک ہے، یہ ایک اچھا تھرمل جھٹکا مواد بناتا ہے۔ایلومینیم نائٹرائڈ کی تھرمل چالکتا 320 W·(m·K)-1 ہے، جو بوران آکسائیڈ اور سلکان کاربائیڈ کی تھرمل چالکتا کے قریب ہے، اور ایلومینا سے 5 گنا زیادہ بڑی ہے۔چنگ ڈاؤ یونیورسٹی آف سائنس اینڈ ٹکنالوجی کے محققین نے ایلومینیم نائٹرائڈ تقویت یافتہ ای پی ڈی ایم ربڑ مرکبات کی تھرمل چالکتا کا مطالعہ کیا ہے۔نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ: جیسے جیسے ایلومینیم نائٹرائڈ کی مقدار بڑھتی ہے، مرکب مواد کی تھرمل چالکتا بڑھ جاتی ہے۔ایلومینیم نائٹرائڈ کے بغیر مرکب مواد کی تھرمل چالکتا 0.26 W·(m·K)-1 ہے، جب ایلومینیم نائٹرائیڈ کی مقدار 80 حصوں تک بڑھ جاتی ہے، تو جامع مواد کی تھرمل چالکتا 0.442 W·(m·K) تک پہنچ جاتی ہے۔ -1، 70% کا اضافہ۔

3. نینو ایلومینا (Al2O3)

ایلومینا ایک قسم کا ملٹی فنکشنل غیر نامیاتی فلر ہے، جس میں بڑی تھرمل چالکتا، ڈائی الیکٹرک مستقل اور اچھی لباس مزاحمت ہوتی ہے۔یہ ربڑ کے مرکب مواد میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔

بیجنگ یونیورسٹی آف کیمیکل ٹیکنالوجی کے محققین نے نینو ایلومینا/کاربن نانوٹوب/قدرتی ربڑ مرکبات کی تھرمل چالکتا کا تجربہ کیا۔نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ نینو ایلومینا اور کاربن نانوٹوبس کے مشترکہ استعمال کا مرکب مواد کی تھرمل چالکتا کو بہتر بنانے پر ہم آہنگی کا اثر پڑتا ہے۔جب کاربن نانوٹوبس کی مقدار مستقل ہوتی ہے، تو جامع مواد کی تھرمل چالکتا نینو ایلومینا کی مقدار میں اضافے کے ساتھ لکیری طور پر بڑھ جاتی ہے۔جب 100 نینو ایلومینا کو تھرمل طور پر کنڈکٹیو فلر کے طور پر استعمال کرتے ہوئے، مرکب مواد کی تھرمل چالکتا 120% بڑھ جاتی ہے۔جب کاربن نانوٹوبس کے 5 حصوں کو تھرمل کنڈکٹیو فلر کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، تو جامع مواد کی تھرمل چالکتا 23 فیصد بڑھ جاتی ہے۔جب ایلومینا کے 100 حصے اور 5 حصے استعمال کیے جاتے ہیں جب کاربن نانوٹوبس کو تھرمل کنڈکٹیو فلر کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، تو جامع مواد کی تھرمل چالکتا 155% بڑھ جاتی ہے۔تجربہ مندرجہ ذیل دو نتائج بھی اخذ کرتا ہے: پہلا، جب کاربن نانوٹوبس کی مقدار مستقل ہوتی ہے، جیسے جیسے نینو ایلومینا کی مقدار میں اضافہ ہوتا ہے، ربڑ میں کنڈکٹو فلر ذرات سے بننے والے فلر نیٹ ورک کا ڈھانچہ آہستہ آہستہ بڑھتا ہے، اور نقصان کا عنصر مرکب مواد آہستہ آہستہ بڑھتا ہے.جب نینو ایلومینا کے 100 حصے اور کاربن نانوٹوبس کے 3 حصے ایک ساتھ استعمال کیے جاتے ہیں، تو جامع مواد کی متحرک کمپریشن ہیٹ جنریشن صرف 12 ℃ ہے، اور متحرک مکینیکل خصوصیات بہترین ہیں۔دوسرا، جب کاربن نانوٹوبس کی مقدار مقرر کی جاتی ہے، جیسے جیسے نینو ایلومینا کی مقدار بڑھتی ہے، مرکب مواد کی سختی اور آنسو کی طاقت بڑھ جاتی ہے، جب کہ وقفے کے وقت تناؤ کی طاقت اور لمبا ہونا کم ہوتا ہے۔

4. کاربن نینو ٹیوب

کاربن نانوٹوبس میں بہترین جسمانی خصوصیات، تھرمل چالکتا اور برقی چالکتا ہے، اور یہ مثالی تقویت دینے والے فلرز ہیں۔ان کے مضبوط ربڑ کے مرکب مواد کو بڑے پیمانے پر توجہ ملی ہے۔کاربن نانوٹوبس گریفائٹ شیٹس کی کرلنگ پرتوں سے بنتے ہیں۔یہ ایک نئی قسم کا گریفائٹ مواد ہے جس کا بیلناکار ڈھانچہ ہے جس کا قطر دسیوں نینو میٹر (10-30nm، 30-60nm، 60-100nm) ہے۔کاربن نانوٹوبس کی تھرمل چالکتا 3000 W·(m·K)-1 ہے، جو تانبے کی تھرمل چالکتا سے 5 گنا زیادہ ہے۔کاربن نانوٹوبس تھرمل چالکتا، برقی چالکتا اور ربڑ کی جسمانی خصوصیات کو نمایاں طور پر بہتر بنا سکتے ہیں، اور ان کی کمک اور تھرمل چالکتا روایتی فلرز جیسے کاربن بلیک، کاربن فائبر اور گلاس فائبر سے بہتر ہے۔چنگ ڈاؤ یونیورسٹی آف سائنس اینڈ ٹیکنالوجی کے محققین نے کاربن نانوٹوبس/ای پی ڈی ایم مرکب مواد کی تھرمل چالکتا پر تحقیق کی۔نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ: کاربن نانوٹوبس تھرمل چالکتا اور جامع مواد کی جسمانی خصوصیات کو بہتر بنا سکتے ہیں۔جیسے جیسے کاربن نانوٹوبس کی مقدار میں اضافہ ہوتا ہے، مرکب مواد کی تھرمل چالکتا بڑھ جاتی ہے، اور تناؤ کی طاقت اور لمبا وقفے پر پہلے بڑھتا ہے اور پھر گھٹتا ہے، تناؤ کا تناؤ اور پھاڑنے کی طاقت بڑھ جاتی ہے۔جب کاربن نانوٹوبس کی مقدار کم ہوتی ہے، تو بڑے قطر کے کاربن نانوٹوبس کو چھوٹے قطر کے کاربن نانوٹوبس کے مقابلے میں گرمی سے چلنے والی زنجیریں بنانا آسان ہوتا ہے، اور وہ ربڑ میٹرکس کے ساتھ بہتر طور پر مل جاتے ہیں۔