Plastiek met hoë termiese geleidingsvermoë toon buitengewone talente in transformator-induktors, elektroniese komponent hitte-afvoer, spesiale kabels, elektroniese verpakking, termiese potte en ander velde vir hul goeie verwerkingsprestasie, lae prys en uitstekende termiese geleidingsvermoë.Hoë termiese geleidingsvermoë plastiek met grafeen as vuller kan voldoen aan die vereistes van hoë digtheid en hoë integrasie samestelling ontwikkeling in termiese bestuur en elektroniese industrie.

Konvensionele termiese geleidende plastiek word hoofsaaklik gevul met hoë hittegeleidende metaal- of anorganiese vulstofdeeltjies om die polimeermatriksmateriaal eenvormig te vul.Wanneer die hoeveelheid vulstof 'n sekere vlak bereik, vorm die vuller 'n kettingagtige en netwerkagtige morfologie in die sisteem, dit wil sê 'n termies geleidende netwerkketting.Wanneer die oriëntasierigting van hierdie hittegeleidende maskettings parallel aan die hittevloeirigting is, word die termiese geleidingsvermoë van die stelsel aansienlik verbeter.

Hoë termiese geleidende plastiek metkoolstof nanomateriaal grafeenas vuller kan voldoen aan die vereistes van hoë digtheid en hoë integrasie samestelling ontwikkeling in termiese bestuur en elektroniese industrie.Byvoorbeeld, die termiese geleidingsvermoë van suiwer poliamied 6 (PA6) is 0,338 W / (m · K), wanneer gevul met 50% alumina, is die termiese geleidingsvermoë van die saamgestelde 1,57 keer dié van suiwer PA6;wanneer 25% van die gemodifiseerde sinkoksied bygevoeg word, is die termiese geleidingsvermoë van die saamgestelde drie keer hoër as dié van suiwer PA6.Wanneer die 20% grafeen nanovel bygevoeg word, bereik die termiese geleidingsvermoë van die saamgestelde 4.11 W/(m•K), wat met meer as 15 keer verhoog word as suiwer PA6, wat die enorme potensiaal van grafeen in die veld van termiese bestuur demonstreer.

1. Voorbereiding en termiese geleidingsvermoë van grafeen/polimeer samestellings

Die termiese geleidingsvermoë van grafeen/polimeer-komposiete is onafskeidbaar van die verwerkingstoestande in die voorbereidingsproses.Verskillende voorbereidingsmetodes maak 'n verskil in die verspreiding, grensvlakwerking en ruimtelike struktuur van die vuller in die matriks, en hierdie faktore bepaal die styfheid, sterkte, taaiheid en rekbaarheid van die komposiet.Wat die huidige navorsing betref, kan die mate van verspreiding van grafeen en die mate van afskilfering van grafeenplate vir grafeen/polimeer-komposiete beheer word deur skuif-, temperatuur- en polêre oplosmiddels te beheer.

2. Die faktore wat die werkverrigting van grafeen gevulde hoë termiese geleidingsvermoë plastiek beïnvloed

2.1 Byvoegingshoeveelheid Grafeen

In die hoë termiese geleidingsvermoë plastiek gevul met grafeen, soos die hoeveelheid grafeen toeneem, word termiese geleidende netwerkketting geleidelik in die stelsel gevorm, wat die termiese geleidingsvermoë van die saamgestelde materiaal aansienlik verbeter.

Deur die termiese geleidingsvermoë van epoksiehars (EP)-gebaseerde grafeen komposiete te bestudeer, word gevind dat die vulverhouding van grafeen (ongeveer 4 lae) die termiese geleidingsvermoë van EP met ongeveer 30 keer tot 6,44 kan verhoog.W/(m•K), terwyl tradisionele termiese geleidende vullers 70% (volume fraksie) van die vuller benodig om hierdie effek te bereik.

2.2 Aantal lae grafeen
Vir multilae grafeen het die studie oor 1-10 lae grafeen bevind dat wanneer die aantal grafeenlae van 2 na 4 verhoog is, die termiese geleidingsvermoë van 2 800 W/(m•K) tot 1300 W/(m•K) afgeneem het. ).Dit volg dat die termiese geleidingsvermoë van grafeen geneig is om af te neem met die toename in die aantal lae.

Dit is omdat die meerlaag grafeen mettertyd sal agglomereer, wat die termiese geleidingsvermoë sal laat afneem.Terselfdertyd sal die defekte in die grafeen en die wanorde van die rand die termiese geleidingsvermoë van die grafeen verminder.

2.3 Tipes substraat
Die hoofkomponente van plastiek met hoë termiese geleidingsvermoë sluit in matriksmateriale en vullers.Grafeen is die beste keuse vir vullers vanweë sy uitstekende termiese geleidingsvermoë. Verskillende matrikssamestellings beïnvloed termiese geleidingsvermoë.Poliamied (PA) het goeie meganiese eienskappe, hittebestandheid, slytasieweerstand, lae wrywingskoëffisiënt, sekere vlamvertraging, maklike verwerking, geskik vir vulmodifikasie, om sy werkverrigting te verbeter en die toepassingsveld uit te brei.

Die studie het bevind dat wanneer die volumefraksie van grafeen 5% is, die termiese geleidingsvermoë van die saamgestelde 4 keer hoër is as dié van die gewone polimeer, en wanneer die volumefraksie van grafeen tot 40% verhoog word, die termiese geleidingsvermoë van die samestelling word met 20 keer verhoog..

2.4 Rangskikking en verspreiding van grafeen in matriks
Daar is gevind dat die rigtinggewende vertikale stapeling van grafeen die termiese geleidingsvermoë daarvan kan verbeter.
Daarbenewens beïnvloed die verspreiding van die vulstof in die matriks ook die termiese geleidingsvermoë van die saamgestelde.Wanneer die vulstof eenvormig in die matriks versprei is en 'n termies geleidende netwerkketting vorm, word die termiese geleidingsvermoë van die saamgestelde materiaal aansienlik verbeter.

2.5 Interface weerstand en koppelvlak koppeling sterkte
Oor die algemeen is die grensvlakversoenbaarheid tussen die anorganiese vulstofdeeltjies en die organiese harsmatriks swak, en die vulstofdeeltjies word maklik in die matriks geagglomereer, wat dit moeilik maak om 'n eenvormige dispersie te vorm.Daarbenewens maak die verskil in oppervlakspanning tussen die anorganiese vulstofdeeltjies en die matriks dit moeilik vir die oppervlak van die vulstofdeeltjies om deur die harsmatriks benat te word, wat lei tot leemtes by die raakvlak tussen die twee, wat sodoende die termiese weerstand van die grensvlak verhoog van die polimeer saamgestelde.

3. Gevolgtrekking
Plastiek met hoë termiese geleidingsvermoë gevul met grafeen het hoë termiese geleidingsvermoë en goeie termiese stabiliteit, en hul ontwikkelingsvooruitsigte is baie wyd.Behalwe die termiese geleidingsvermoë, het grafeen ander uitstekende eienskappe, soos hoë sterkte, hoë elektriese en optiese eienskappe, en word wyd gebruik in mobiele toestelle, lugvaart en nuwe energiebatterye.

Hongwu Nano ondersoek en ontwikkel sedert 2002 nanomateriale, en gebaseer op gevorderde ervaring en gevorderde tegnologie, markgeoriënteerd, bied Hongwu Nano gediversifiseerde professionele pasgemaakte dienste om gebruikers van verskillende professionele oplossings te voorsien vir meer doeltreffende praktiese toepassings.