ბოლო წლების განმავლობაში, რეზინის პროდუქტების თბოგამტარობამ დიდი ყურადღება მიიპყრო.თბოგამტარი რეზინის პროდუქტები ფართოდ გამოიყენება აერონავტიკის, ავიაციის, ელექტრონიკის და ელექტრო მოწყობილობების სფეროებში, რათა როლი შეასრულონ სითბოს გამტარობაში, იზოლაციაში და დარტყმის შთანთქმაში.თბოგამტარობის გაუმჯობესება ძალზე მნიშვნელოვანია თბოგამტარი რეზინის პროდუქტებისთვის.თერმოგამტარი შემავსებლის მიერ მომზადებულ რეზინის კომპოზიტურ მასალას შეუძლია ეფექტურად გადაიტანოს სითბო, რაც დიდი მნიშვნელობა აქვს ელექტრონული პროდუქციის გამკვრივებასა და მინიატურიზაციას, ასევე მათი საიმედოობის ამაღლებასა და მომსახურების ვადის გახანგრძლივებას.
ამჟამად, საბურავებში გამოყენებულ რეზინის მასალებს უნდა ჰქონდეთ დაბალი სითბოს წარმოქმნის მახასიათებლები და მაღალი თბოგამტარობა.ერთის მხრივ, საბურავების ვულკანიზაციის პროცესში გაუმჯობესებულია რეზინის სითბოს გადაცემის მოქმედება, იზრდება ვულკანიზაციის სიჩქარე და მცირდება ენერგიის მოხმარება;მართვის დროს წარმოქმნილი სითბო ამცირებს კარკასის ტემპერატურას და ამცირებს საბურავის მუშაობის დეგრადაციას, რომელიც გამოწვეულია გადაჭარბებული ტემპერატურის გამო.თბოგამტარი რეზინის თბოგამტარობა ძირითადად განისაზღვრება რეზინის მატრიცით და თბოგამტარი შემავსებლით.ნაწილაკების ან ბოჭკოვანი თბოგამტარი შემავსებლის თბოგამტარობა ბევრად უკეთესია, ვიდრე რეზინის მატრიცის.
ყველაზე ხშირად გამოყენებული თბოგამტარი შემავსებლებია შემდეგი მასალები:
1. კუბური ბეტა ფაზის ნანო სილიციუმის კარბიდი (SiC)
ნანომასშტაბიანი სილიციუმის კარბიდის ფხვნილი აყალიბებს კონტაქტურ სითბოს გამტარ ჯაჭვებს და უფრო ადვილია განშტოება პოლიმერებთან, აყალიბებს Si-O-Si ჯაჭვის სითბოს გამტარობის ჩონჩხს, როგორც სითბოს გამტარობის მთავარ გზას, რაც მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს კომპოზიტური მასალის თბოგამტარობას, შემცირების გარეშე. კომპოზიტური მასალა მექანიკური თვისებები.
სილიციუმის კარბიდის ეპოქსიდური კომპოზიციური მასალის თერმული კონდუქტომეტრი იზრდება სილიციუმის კარბიდის რაოდენობის მატებასთან ერთად, ხოლო ნანო-სილიციუმის კარბიდს შეუძლია კომპოზიტურ მასალას კარგი თერმული კონდუქტომეტრი მისცეს, როდესაც რაოდენობა დაბალია.სილიციუმის კარბიდის ეპოქსიდური კომპოზიციური მასალების მოქნილობის სიმტკიცე და ზემოქმედების ძალა ჯერ იზრდება და შემდეგ მცირდება სილიციუმის კარბიდის რაოდენობის მატებასთან ერთად.სილიციუმის კარბიდის ზედაპირის მოდიფიკაციამ შეიძლება ეფექტურად გააუმჯობესოს კომპოზიტური მასალის თერმული კონდუქტომეტრული და მექანიკური თვისებები.
სილიციუმის კარბიდს აქვს სტაბილური ქიმიური თვისებები, მისი თბოგამტარობა უკეთესია, ვიდრე სხვა ნახევარგამტარული შემავსებლები და მისი თბოგამტარობა კიდევ უფრო მეტია ვიდრე ლითონისა ოთახის ტემპერატურაზე.პეკინის ქიმიური ტექნოლოგიების უნივერსიტეტის მკვლევარებმა ჩაატარეს კვლევა ალუმინისა და სილიციუმის კარბიდით გამაგრებული სილიკონის რეზინის თბოგამტარობის შესახებ.შედეგები აჩვენებს, რომ სილიკონის რეზინის თბოგამტარობა იზრდება სილიციუმის კარბიდის რაოდენობის მატებასთან ერთად;როდესაც სილიციუმის კარბიდის რაოდენობა იგივეა, მცირე ნაწილაკების სილიკონის კარბიდით გამაგრებული სილიკონის რეზინის თერმული კონდუქტომეტრი უფრო დიდია, ვიდრე დიდი ნაწილაკების სილიკონის კარბიდით გამაგრებული სილიკონის რეზინისა;სილიციუმის კარბიდით გამაგრებული სილიციუმის რეზინის თბოგამტარობა უკეთესია, ვიდრე ალუმინის რკინა სილიკონის რეზინის.როდესაც ალუმინის/სილიციუმის კარბიდის მასის თანაფარდობა არის 8/2 და მთლიანი რაოდენობა 600 ნაწილია, სილიციუმის რეზინის თბოგამტარობა საუკეთესოა.
ალუმინის ნიტრიდი არის ატომური კრისტალი და ეკუთვნის ალმასის ნიტრიდს.მას შეუძლია სტაბილურად არსებობდეს 2200 ℃ მაღალ ტემპერატურაზე.მას აქვს კარგი თბოგამტარობა და დაბალი თერმული გაფართოების კოეფიციენტი, რაც მას კარგ თერმული შოკის მასალად აქცევს.ალუმინის ნიტრიდის თბოგამტარობა არის 320 W·(m·K)-1, რაც ახლოსაა ბორის ოქსიდისა და სილიციუმის კარბიდის თბოგამტარობასთან და 5-ჯერ აღემატება ალუმინისას.ცინგდაოს მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების უნივერსიტეტის მკვლევარებმა შეისწავლეს ალუმინის ნიტრიდით გამაგრებული EPDM რეზინის კომპოზიტების თბოგამტარობა.შედეგები აჩვენებს, რომ: ალუმინის ნიტრიდის რაოდენობის მატებასთან ერთად იზრდება კომპოზიტური მასალის თბოგამტარობა;კომპოზიტური მასალის თბოგამტარობა ალუმინის ნიტრიდის გარეშე არის 0,26 W·(m·K)-1, როდესაც ალუმინის ნიტრიდის რაოდენობა იზრდება 80 ნაწილად, კომპოზიტური მასალის თერმული კონდუქტომეტრი აღწევს 0,442 W·(m·K) -1, ზრდა 70%.
ალუმინა არის ერთგვარი მრავალფუნქციური არაორგანული შემავსებელი, რომელსაც აქვს დიდი თბოგამტარობა, დიელექტრიკული მუდმივი და კარგი აცვიათ წინააღმდეგობა.იგი ფართოდ გამოიყენება რეზინის კომპოზიციურ მასალებში.
პეკინის ქიმიური ტექნოლოგიის უნივერსიტეტის მკვლევარებმა გამოსცადეს ნანო-ალუმინის/ნახშირბადის ნანომილის/ნატურალური რეზინის კომპოზიტების თერმული კონდუქტომეტრი.შედეგები აჩვენებს, რომ ნანო-ალუმინისა და ნახშირბადის ნანომილების კომბინირებული გამოყენება აქვს სინერგიული ეფექტი კომპოზიციური მასალის თბოგამტარობის გაუმჯობესებაზე;როდესაც ნახშირბადის ნანომილების რაოდენობა მუდმივია, კომპოზიტური მასალის თბოგამტარობა წრფივად იზრდება ნანო ალუმინის რაოდენობის მატებასთან ერთად;როდესაც 100 ნანო ალუმინის, როგორც თბოგამტარ შემავსებლის გამოყენებისას, კომპოზიტური მასალის თბოგამტარობა იზრდება 120%-ით.როდესაც ნახშირბადის ნანომილების 5 ნაწილი გამოიყენება თბოგამტარ შემავსებლად, კომპოზიტური მასალის თბოგამტარობა იზრდება 23%-ით.როდესაც გამოიყენება ალუმინის 100 ნაწილი და 5 ნაწილი, როდესაც ნახშირბადის ნანომილები გამოიყენება თბოგამტარ შემავსებლად, კომპოზიტური მასალის თერმული გამტარობა იზრდება 155%-ით.ექსპერიმენტი ასევე აკეთებს შემდეგ ორ დასკვნას: პირველი, როდესაც ნახშირბადის ნანომილების რაოდენობა მუდმივია, ნანო ალუმინის რაოდენობის მატებასთან ერთად, შემავსებლის ქსელის სტრუქტურა, რომელიც წარმოიქმნება რეზინის გამტარ შემავსებლის ნაწილაკებით, თანდათან იზრდება და დანაკარგის ფაქტორი კომპოზიტური მასალა თანდათან იზრდება.როდესაც ნანო-ალუმინის 100 ნაწილი და ნახშირბადის ნანომილების 3 ნაწილი გამოიყენება, კომპოზიციური მასალის დინამიური შეკუმშვის სითბოს წარმოქმნა არის მხოლოდ 12 ℃, ხოლო დინამიური მექანიკური თვისებები შესანიშნავია;მეორე, როდესაც ნახშირბადის ნანომილების რაოდენობა ფიქსირდება, ნანო-ალუმინის ოდენობის მატებასთან ერთად, კომპოზიციური მასალების სიხისტე და რღვევის სიმტკიცე იზრდება, ხოლო დაჭიმვის სიმტკიცე და დრეკადობა შესვენებისას მცირდება.
ნახშირბადის ნანომილებს აქვთ შესანიშნავი ფიზიკური თვისებები, თბოგამტარობა და ელექტრული გამტარობა და იდეალური გამაძლიერებელი შემავსებლებია.მათმა გამაძლიერებელმა რეზინის კომპოზიტურმა მასალებმა ფართო ყურადღება მიიპყრო.ნახშირბადის ნანომილები იქმნება გრაფიტის ფურცლების დახვევით.ისინი წარმოადგენენ ახალი ტიპის გრაფიტის მასალას ცილინდრული სტრუქტურით ათობით ნანომეტრის დიამეტრით (10-30 ნმ, 30-60 ნმ, 60-100 ნმ).ნახშირბადის ნანომილების თბოგამტარობა არის 3000 W·(m·K)-1, რაც 5-ჯერ აღემატება სპილენძის თბოგამტარობას.ნახშირბადის ნანომილებს შეუძლიათ მნიშვნელოვნად გააუმჯობესონ რეზინის თბოგამტარობა, ელექტროგამტარობა და ფიზიკური თვისებები და მათი გამაგრება და თბოგამტარობა უკეთესია, ვიდრე ტრადიციული შემავსებლები, როგორიცაა ნახშირბადის შავი, ნახშირბადის ბოჭკოვანი და მინის ბოჭკოვანი.ცინგდაოს მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების უნივერსიტეტის მკვლევარებმა ჩაატარეს კვლევა ნახშირბადის ნანომილების/EPDM კომპოზიტური მასალების თბოგამტარობის შესახებ.შედეგები აჩვენებს, რომ: ნახშირბადის ნანომილებს შეუძლიათ გააუმჯობესონ კომპოზიტური მასალების თბოგამტარობა და ფიზიკური თვისებები;ნახშირბადის ნანომილების რაოდენობის მატებასთან ერთად იზრდება კომპოზიციური მასალების თერმული კონდუქტომეტრული მოქმედება და გატეხვისას ჯერ იზრდება და შემდეგ მცირდება დაჭიმვის სიმტკიცე და დრეკადობა.როდესაც ნახშირბადის ნანომილები მცირეა, დიდი დიამეტრის ნახშირბადის ნანომილები უფრო ადვილად ქმნიან თბოგამტარ ჯაჭვებს, ვიდრე მცირე დიამეტრის ნახშირბადის ნანომილები და ისინი უკეთ შერწყმულია რეზინის მატრიცასთან.
გამოქვეყნების დრო: აგვისტო-30-2021