Yuqori issiqlik o'tkazuvchanlik plastiklari transformator induktorlari, elektron komponentlar issiqlik tarqalishi, maxsus kabellar, elektron qadoqlash, issiqlik qozonlari va boshqa sohalarda yaxshi ishlov berish ko'rsatkichlari, arzon narxlari va mukammal issiqlik o'tkazuvchanligi uchun ajoyib qobiliyatlarni namoyon etadi.To'ldiruvchi sifatida grafenli yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi bo'lgan plastmassalar issiqlik boshqaruvi va elektronika sanoatida yuqori zichlik va yuqori integratsiyalashgan yig'ilishni rivojlantirish talablariga javob berishi mumkin.

An'anaviy issiqlik o'tkazuvchan plastmassalar asosan polimer matritsa materiallarini bir xilda to'ldirish uchun yuqori issiqlik o'tkazuvchan metall yoki noorganik plomba zarralari bilan to'ldiriladi.To'ldiruvchining miqdori ma'lum darajaga yetganda, to'ldiruvchi tizimda zanjirsimon va tarmoqqa o'xshash morfologiyani, ya'ni issiqlik o'tkazuvchan tarmoq zanjirini hosil qiladi.Ushbu issiqlik o'tkazuvchan to'r zanjirlarining yo'nalishi issiqlik oqimi yo'nalishiga parallel bo'lsa, tizimning issiqlik o'tkazuvchanligi sezilarli darajada yaxshilanadi.

Yuqori issiqlik o'tkazuvchan plastmassalar bilanuglerod nanomaterial grafenplomba sifatida issiqlik boshqaruvi va elektronika sanoatida yuqori zichlik va yuqori integratsiyalashgan yig'ilishni rivojlantirish talablariga javob berishi mumkin.Misol uchun, sof poliamid 6 (PA6) ning issiqlik o'tkazuvchanligi 0,338 Vt / (m · K), 50% alumina bilan to'ldirilganda, kompozitning issiqlik o'tkazuvchanligi toza PA6 ning issiqlik o'tkazuvchanligi 1,57 marta;25% modifikatsiyalangan sink oksidi qo'shilganda, kompozitning issiqlik o'tkazuvchanligi sof PA6 dan uch baravar yuqori.20% grafen nanoshqozon qo'shilganda, kompozitning issiqlik o'tkazuvchanligi 4,11 Vt / (m•K) ga etadi, bu sof PA6 ga qaraganda 15 baravarga oshadi, bu issiqlikni boshqarish sohasida grafenning ulkan salohiyatini namoyish etadi.

1. Grafen/polimer kompozitlarini tayyorlash va issiqlik o'tkazuvchanligi

Grafen/polimer kompozitlarining issiqlik o'tkazuvchanligi tayyorlash jarayonida ishlov berish shartlaridan ajralmasdir.Turli xil tayyorlash usullari matritsadagi plomba moddasining dispersiyasi, o'zaro ta'siri va fazoviy tuzilishida farq qiladi va bu omillar kompozitning qattiqligi, mustahkamligi, qattiqligi va egiluvchanligini aniqlaydi.Joriy tadqiqotga kelsak, grafen/polimer kompozitlari uchun grafenning tarqalish darajasi va grafen varaqlarining tozalanish darajasini kesish, harorat va qutbli erituvchilarni boshqarish orqali boshqarish mumkin.

2. Grafen bilan to'ldirilgan yuqori issiqlik o'tkazuvchanlik plastiklarining ishlashiga ta'sir qiluvchi omillar

2.1 Grafenning qo'shilishi miqdori

Grafen bilan to'ldirilgan yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi plastmassasida, grafen miqdori ortib borayotganligi sababli, tizimda issiqlik o'tkazuvchan tarmoq zanjiri asta-sekin shakllanadi, bu kompozit materialning issiqlik o'tkazuvchanligini sezilarli darajada yaxshilaydi.

Epoksi qatroni (EP) asosidagi grafen kompozitlarining issiqlik o'tkazuvchanligini o'rganish orqali, grafenning to'ldirish nisbati (taxminan 4 qatlam) EPning issiqlik o'tkazuvchanligini taxminan 30 barobarga, 6,44 ga oshirishi mumkinligi aniqlandi.W/(m•K), an'anaviy issiqlik o'tkazuvchan plomba moddalari esa bu ta'sirga erishish uchun plomba moddasining 70% (hajm ulushi) talab qiladi.

2.2 Grafen qatlamlari soni
Ko'p qatlamli grafen uchun grafenning 1-10 qatlamini o'rganish shuni ko'rsatdiki, grafen qatlamlari soni 2 dan 4 gacha oshirilganda, issiqlik o'tkazuvchanligi 2 800 Vt/(m•K) dan 1300 Vt/(m•K) gacha kamaygan. ).Bundan kelib chiqadiki, grafenning issiqlik o'tkazuvchanligi qatlamlar sonining ko'payishi bilan pasayadi.

Buning sababi shundaki, ko'p qatlamli grafen vaqt o'tishi bilan aglomeratsiyalanadi, bu esa issiqlik o'tkazuvchanligini pasayishiga olib keladi.Shu bilan birga, grafendagi nuqsonlar va chekkaning buzilishi grafenning issiqlik o'tkazuvchanligini pasaytiradi.

2.3 Substrat turlari
Yuqori issiqlik o'tkazuvchanlik plastiklarining asosiy komponentlari matritsa materiallari va plomba moddalarini o'z ichiga oladi.Grafen mukammal issiqlik o'tkazuvchanligi tufayli plomba moddalari uchun eng yaxshi tanlovdir.Turli matritsa kompozitsiyalari issiqlik o'tkazuvchanligiga ta'sir qiladi.Poliamid (PA) yaxshi mexanik xususiyatlarga ega, issiqlikka chidamlilik, aşınma qarshilik, past ishqalanish koeffitsienti, ma'lum otashga chidamlilik, oson ishlov berish, to'ldirish modifikatsiyasi uchun mos, uning ish faoliyatini yaxshilash va dastur maydonini kengaytirish.

Tadqiqot shuni ko'rsatdiki, grafenning hajm ulushi 5% bo'lsa, kompozitning issiqlik o'tkazuvchanligi oddiy polimernikidan 4 baravar yuqori bo'ladi va grafenning hajm ulushi 40% gacha oshirilganda, kompozitning issiqlik o'tkazuvchanligi. 20 barobar ko'paydi..

2.4 Matritsada grafenning joylashishi va taqsimlanishi
Grafenni yo'nalishli vertikal stacking uning issiqlik o'tkazuvchanligini yaxshilashi mumkinligi aniqlandi.
Bundan tashqari, plomba moddasining matritsadagi taqsimlanishi ham kompozitsiyaning issiqlik o'tkazuvchanligiga ta'sir qiladi.To'ldiruvchi matritsada bir xilda tarqalib, issiqlik o'tkazuvchan tarmoq zanjirini hosil qilganda, kompozitning issiqlik o'tkazuvchanligi sezilarli darajada yaxshilanadi.

2.5 Interfeysning qarshiligi va interfeysning ulanish kuchi
Umuman olganda, noorganik plomba zarralari va organik qatronlar matritsasi o'rtasidagi o'zaro bog'liqlik yomon va plomba zarralari matritsada osongina aglomeratsiyalanadi, bu esa bir xil dispersiya hosil qilishni qiyinlashtiradi.Bundan tashqari, noorganik plomba zarralari va matritsa o'rtasidagi sirt tarangligidagi farq plomba zarralari yuzasini qatronlar matritsasi bilan namlanishini qiyinlashtiradi, natijada ikkalasi orasidagi interfeysda bo'shliqlar paydo bo'ladi va shu bilan fazalararo issiqlik qarshiligini oshiradi. polimer kompozitsiyasidan.

3. Xulosa
Grafen bilan to'ldirilgan yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi plastiklari yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi va yaxshi issiqlik barqarorligiga ega va ularning rivojlanish istiqbollari juda keng.Issiqlik o'tkazuvchanligidan tashqari, grafen yuqori quvvat, yuqori elektr va optik xususiyatlar kabi boshqa ajoyib xususiyatlarga ega va mobil qurilmalar, aerokosmik va yangi energiya batareyalarida keng qo'llaniladi.

Hongwu Nano 2002 yildan beri nanomateriallarni tadqiq qiladi va rivojlantiradi va etuk tajriba va ilg'or texnologiyalar asosida bozorga yo'naltirilgan Hongwu Nano foydalanuvchilarga yanada samarali amaliy ilovalar uchun turli xil professional echimlarni taqdim etish uchun diversifikatsiyalangan professional moslashtirilgan xizmatlarni taqdim etadi.