حالیہ برسوں میں ، ربڑ کی مصنوعات کی تھرمل چالکتا کو وسیع توجہ ملی ہے۔ حرارت کی ترسیل ، موصلیت اور جھٹکے جذب میں اپنا کردار ادا کرنے کے لئے ایرو اسپیس ، ہوا بازی ، الیکٹرانکس ، اور بجلی کے آلات کے شعبوں میں تھرمل کنڈکٹیو ربڑ کی مصنوعات کو بڑے پیمانے پر استعمال کیا جاتا ہے۔ تھرمل کنڈکٹیو ربڑ کی مصنوعات کے لئے تھرمل چالکتا کی بہتری انتہائی ضروری ہے۔ تھرمللی کوندکٹو فلر کے ذریعہ تیار کردہ ربڑ کا جامع مواد گرمی کو مؤثر طریقے سے منتقل کرسکتا ہے ، جو الیکٹرانک مصنوعات کی کثافت اور منیٹورائزیشن کے ساتھ ساتھ ان کی وشوسنییتا میں بہتری اور ان کی خدمت کی زندگی میں توسیع کے لئے بہت اہمیت کا حامل ہے۔

فی الحال ، ٹائروں میں استعمال ہونے والے ربڑ کے مواد کو کم گرمی کی پیداوار اور اعلی تھرمل چالکتا کی خصوصیات کی ضرورت ہے۔ ایک طرف ، ٹائر ولکنائزیشن کے عمل میں ، ربڑ کی حرارت کی منتقلی کی کارکردگی کو بہتر بنایا گیا ہے ، ولکنائزیشن کی شرح میں اضافہ کیا گیا ہے ، اور توانائی کی کھپت کم کردی گئی 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 کنڈکٹو ربڑ کی تھرمل چالکتا بنیادی طور پر ربڑ کے میٹرکس اور تھرمل طور پر کوندکٹو فلر کے ذریعہ طے کی جاتی ہے۔ ذرات یا ریشوں کے تھرمل کوندکٹو فلر کی تھرمل چالکتا ربڑ کے میٹرکس سے کہیں بہتر ہے۔

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

1. کیوبک بیٹا فیز نانو سلیکن کاربائڈ (ایس آئی سی)

نینو پیمانے پر سلیکن کاربائڈ پاؤڈر گرمی کی ترسیل کی زنجیروں سے رابطہ کرتا ہے ، اور پولیمر کے ساتھ شاخ لگانا آسان ہے ، جس سے سی-او سی چین ہیٹ کنڈیشن کنکال کو اہم گرمی کی ترسیل کا راستہ بنایا جاتا ہے ، جو جامع مواد کو مکینیکل خصوصیات کو کم کیے بغیر جامع مواد کی تھرمل چالکتا کو بہت بہتر بناتا ہے۔

سلیکن کاربائڈ کی مقدار میں اضافے کے ساتھ سلیکن کاربائڈ ایپوسی جامع مواد کی تھرمل چالکتا ، اور جب رقم کم ہونے پر نانو سلیکون کاربائڈ جامع مواد کو اچھی تھرمل چالکتا دے سکتی ہے۔ سلیکن کاربائڈ ایپوسی جامع مواد کی لچکدار طاقت اور اثر کی طاقت پہلے بڑھتی ہے اور پھر سلیکن کاربائڈ کی مقدار میں اضافے کے ساتھ کم ہوتی ہے۔ سلیکن کاربائڈ کی سطح میں ترمیم جامع مواد کی تھرمل چالکتا اور مکینیکل خصوصیات کو مؤثر طریقے سے بہتر بنا سکتی ہے۔

سلیکن کاربائڈ میں مستحکم کیمیائی خصوصیات ہیں ، اس کی تھرمل چالکتا دوسرے سیمیکمڈکٹر فلرز سے بہتر ہے ، اور اس کی تھرمل چالکتا کمرے کے درجہ حرارت پر دھات سے کہیں زیادہ ہے۔ بیجنگ یونیورسٹی آف کیمیکل ٹکنالوجی کے محققین نے ایلومینا اور سلیکن کاربائڈ کو تقویت بخش سلیکون ربڑ کی تھرمل چالکتا پر تحقیق کی۔ نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ سلیکون ربڑ کی تھرمل چالکتا میں اضافہ ہوتا ہے کیونکہ سلیکن کاربائڈ کی مقدار بڑھ جاتی ہے۔ جب سلیکن کاربائڈ کی مقدار ایک جیسی ہوتی ہے تو ، چھوٹے ذرہ سائز سلیکن کاربائڈ کو تقویت بخش سلیکون ربڑ کی تھرمل چالکتا بڑے ذرہ سائز سلیکن کاربائڈ کو تقویت بخش سلیکون ربڑ سے زیادہ ہے۔ سلیکن کاربائڈ کے ساتھ تقویت یافتہ سلیکن ربڑ کی تھرمل چالکتا ایلومینا کو کمک سلیکن ربڑ سے بہتر ہے۔ جب ایلومینا/سلیکن کاربائڈ کا بڑے پیمانے پر تناسب 8/2 اور کل رقم 600 حصے ہے تو ، سلیکن ربڑ کی تھرمل چالکتا بہترین ہے۔

2. ایلومینیم نائٹریڈ (ALN)

ایلومینیم نائٹریڈ ایک جوہری کرسٹل ہے اور اس کا تعلق ڈائمنڈ نائٹریڈ سے ہے۔ یہ 2200 ℃ کے اعلی درجہ حرارت پر مستحکم ہوسکتا ہے۔ اس میں تھرمل چالکتا اور کم تھرمل توسیع گتانک ہے ، جس سے یہ ایک اچھا تھرمل جھٹکا مواد بنتا ہے۔ ایلومینیم نائٹریڈ کی تھرمل چالکتا 320 W · (M · K) -1 ہے ، جو بوران آکسائڈ اور سلیکن کاربائڈ کی تھرمل چالکتا کے قریب ہے ، اور یہ ایلومینا سے 5 گنا زیادہ ہے۔ چنگ ڈاؤ یونیورسٹی آف سائنس اینڈ ٹکنالوجی کے محققین نے ایلومینیم نائٹریڈ کو کمک ای پی ڈی ایم ربڑ کمپوزٹ کی تھرمل چالکتا کا مطالعہ کیا ہے۔ نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ: جیسے جیسے ایلومینیم نائٹرائڈ کی مقدار بڑھتی ہے ، جامع مواد کی تھرمل چالکتا بڑھتی جاتی ہے۔ ایلومینیم نائٹریڈ کے بغیر جامع مواد کی تھرمل چالکتا 0.26 W · (M · K) -1 ہے ، جب ایلومینیم نائٹرائڈ کی مقدار 80 حصوں پر بڑھ جاتی ہے تو ، جامع مواد کی تھرمل چالکتا 0.442 W · (M · K) -1 تک پہنچ جاتی ہے ، جو 70 ٪ کا اضافہ ہوتا ہے۔

3. نانو ایلومینا (AL2O3)

ایلومینا ایک طرح کا کثیر الجہتی غیر نامیاتی فلر ہے ، جس میں بڑی تھرمل چالکتا ، ڈائی الیکٹرک مستقل اور اچھ worle ے لباس کی مزاحمت ہے۔ یہ ربڑ کے جامع مواد میں وسیع پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔

بیجنگ یونیورسٹی آف کیمیکل ٹکنالوجی کے محققین نے نانو الومینا/کاربن نانوٹوب/قدرتی ربڑ کی کمپوزٹ کی تھرمل چالکتا کا تجربہ کیا۔ نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ نانو الومینا اور کاربن نانوٹوبس کے مشترکہ استعمال کا جامع مواد کی تھرمل چالکتا کو بہتر بنانے پر ہم آہنگی کا اثر پڑتا ہے۔ جب کاربن نانوٹوبس کی مقدار مستقل رہتی ہے تو ، نانو الومینا کی مقدار میں اضافے کے ساتھ جامع مواد کی تھرمل چالکتا خطی طور پر بڑھ جاتی ہے۔ جب 100 جب نانو الومینا کو تھرمل کنڈکیٹو فلر کے طور پر استعمال کرتے ہیں تو ، جامع مواد کی تھرمل چالکتا میں 120 ٪ اضافہ ہوتا ہے۔ جب کاربن نانوٹوبس کے 5 حصوں کو تھرمل کنڈکٹو فلر کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے تو ، جامع مواد کی تھرمل چالکتا میں 23 ٪ اضافہ ہوتا ہے۔ جب ایلومینا کے 100 حصے اور 5 حصوں کا استعمال کیا جاتا ہے جب کاربن نانوٹوبس کو تھرمل کنڈکٹو فلر کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے تو ، جامع مواد کی تھرمل چالکتا میں 155 ٪ اضافہ ہوتا ہے۔ تجربہ بھی مندرجہ ذیل دو نتائج اخذ کرتا ہے: پہلا ، جب کاربن نانوٹوبس کی مقدار مستقل ہوتی ہے ، کیونکہ نینو-الومینا کی مقدار میں اضافہ ہوتا ہے ، ربڑ میں کنڈکٹو فلر ذرات کے ذریعہ تشکیل شدہ فلر نیٹ ورک کا ڈھانچہ آہستہ آہستہ بڑھ جاتا ہے ، اور جامع مواد کے نقصان کا عنصر آہستہ آہستہ بڑھ جاتا ہے۔ جب نانو الومینا کے 100 حصے اور کاربن نانوٹوبس کے 3 حصوں کو ایک ساتھ استعمال کیا جاتا ہے تو ، جامع مواد کی متحرک کمپریشن گرمی پیدا کرنے میں صرف 12 ℃ ہوتا ہے ، اور متحرک مکینیکل خصوصیات بہترین ہیں۔ دوسرا ، جب کاربن نانوٹوبس کی مقدار طے ہوجاتی ہے ، جیسے ہی نینو-ایلومینا کی مقدار میں اضافہ ہوتا ہے ، جامع مواد کی سختی اور آنسو کی طاقت میں اضافہ ہوتا ہے ، جبکہ وقفے میں تناؤ کی طاقت اور لمبائی میں کمی واقع ہوتی ہے۔

4. کاربن نانوٹوب

کاربن نانوٹوبس میں عمدہ جسمانی خصوصیات ، تھرمل چالکتا اور بجلی کی چالکتا ہے ، اور وہ مثالی تقویت بخش فلر ہیں۔ ان کے تقویت بخش ربڑ کے جامع مواد کو وسیع پیمانے پر توجہ ملی ہے۔ کاربن نانوٹوبس گریفائٹ شیٹوں کی کرلنگ پرتوں سے تشکیل پاتے ہیں۔ وہ ایک نئی قسم کے گریفائٹ مواد ہیں جس میں ایک 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 ہے۔ کاربن نانوٹوبس تھرمل چالکتا ، بجلی کی چالکتا اور ربڑ کی جسمانی خصوصیات کو نمایاں طور پر بہتر بناسکتے ہیں ، اور ان کی کمک اور تھرمل چالکتا روایتی فلرز جیسے کاربن بلیک ، کاربن فائبر اور شیشے کے فائبر سے بہتر ہے۔ چنگ ڈاؤ یونیورسٹی آف سائنس اینڈ ٹکنالوجی کے محققین نے کاربن نانوٹوبس/ای پی ڈی ایم جامع مواد کی تھرمل چالکتا پر تحقیق کی۔ نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ: کاربن نانوٹوبس جامع مواد کی تھرمل چالکتا اور جسمانی خصوصیات کو بہتر بناسکتے ہیں۔ جیسے جیسے کاربن نانوٹوبس کی مقدار میں اضافہ ہوتا ہے ، جامع مواد کی تھرمل چالکتا میں اضافہ ہوتا ہے ، اور وقفے میں تناؤ کی طاقت اور لمبائی میں پہلے اضافہ ہوتا ہے اور پھر کم ہوتا ہے ، تناؤ کے تناؤ اور پھاڑنے کی طاقت میں اضافہ ہوتا ہے۔ جب کاربن نانوٹوبس کی مقدار چھوٹی ہوتی ہے تو ، بڑے قطر کاربن نانوٹوبس چھوٹے قطر کاربن نانوٹوبس کے مقابلے میں گرمی سے چلنے والی زنجیریں تشکیل دینے میں آسان ہوجاتے ہیں ، اور وہ ربڑ کے میٹرکس کے ساتھ بہتر طور پر مل جاتے ہیں۔