Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, kekonduksian terma produk getah telah mendapat perhatian yang meluas.Produk getah pengalir haba digunakan secara meluas dalam bidang aeroangkasa, penerbangan, elektronik, dan peralatan elektrik untuk memainkan peranan dalam pengaliran haba, penebat dan penyerapan kejutan.Penambahbaikan kekonduksian terma adalah amat penting untuk produk getah pengalir haba.Bahan komposit getah yang disediakan oleh pengisi konduktif terma boleh memindahkan haba dengan berkesan, yang sangat penting kepada pemekatan dan pengecilan produk elektronik, serta peningkatan kebolehpercayaan dan lanjutan hayat perkhidmatannya.
Pada masa ini, bahan getah yang digunakan dalam tayar perlu mempunyai ciri-ciri penjanaan haba yang rendah dan kekonduksian haba yang tinggi.Di satu pihak, dalam proses pemvulkanan tayar, prestasi pemindahan haba getah bertambah baik, kadar pemvulkanan meningkat, dan penggunaan tenaga dikurangkan;Haba yang dijana semasa pemanduan mengurangkan suhu bangkai dan mengurangkan kemerosotan prestasi tayar yang disebabkan oleh suhu yang berlebihan.Kekonduksian terma getah konduktif terma ditentukan terutamanya oleh matriks getah dan pengisi konduktif terma.Kekonduksian haba sama ada zarah atau pengisi konduktif terma berserabut adalah lebih baik daripada matriks getah.
Pengisi konduktif terma yang paling biasa digunakan ialah bahan berikut:
1. Cubic Beta fasa nano silikon karbida (SiC)
Serbuk karbida silikon berskala nano membentuk rantai pengaliran haba sentuhan, dan lebih mudah untuk bercabang dengan polimer, membentuk rangka pengaliran haba rantai Si-O-Si sebagai laluan pengaliran haba utama, yang meningkatkan kekonduksian haba bahan komposit tanpa mengurangkan kekonduksian haba. bahan komposit Sifat mekanikal.
Kekonduksian haba bahan komposit epoksi silikon karbida meningkat dengan peningkatan jumlah karbida silikon, dan karbida nano-silikon boleh memberikan bahan komposit kekonduksian terma yang baik apabila jumlahnya rendah.Kekuatan lentur dan kekuatan hentaman bahan komposit epoksi silikon karbida meningkat dahulu dan kemudian berkurangan dengan peningkatan jumlah silikon karbida.Pengubahsuaian permukaan silikon karbida dapat meningkatkan kekonduksian terma dan sifat mekanikal bahan komposit dengan berkesan.
Silikon karbida mempunyai sifat kimia yang stabil, kekonduksian termanya lebih baik daripada pengisi semikonduktor lain, dan kekonduksian termanya lebih besar daripada logam pada suhu bilik.Penyelidik dari Universiti Teknologi Kimia Beijing menjalankan penyelidikan mengenai kekonduksian terma alumina dan getah silikon bertetulang silikon karbida.Keputusan menunjukkan bahawa kekonduksian terma getah silikon meningkat apabila jumlah silikon karbida meningkat;apabila jumlah silikon karbida adalah sama, kekonduksian haba getah silikon bertetulang silikon karbida saiz zarah kecil adalah lebih besar daripada getah silikon bertetulang silikon karbida saiz zarah besar;Kekonduksian haba getah silikon yang diperkuat dengan silikon karbida adalah lebih baik daripada getah silikon bertetulang alumina.Apabila nisbah jisim alumina/silikon karbida ialah 8/2 dan jumlah keseluruhannya ialah 600 bahagian, kekonduksian terma getah silikon adalah yang terbaik.
Aluminium nitrida ialah kristal atom dan tergolong dalam nitrida berlian.Ia boleh wujud secara stabil pada suhu tinggi 2200 ℃.Ia mempunyai kekonduksian haba yang baik dan pekali pengembangan haba yang rendah, menjadikannya bahan kejutan haba yang baik.Kekonduksian haba aluminium nitrida ialah 320 W·(m·K)-1, yang hampir dengan kekonduksian terma boron oksida dan silikon karbida, dan lebih daripada 5 kali lebih besar daripada alumina.Penyelidik dari Universiti Sains dan Teknologi Qingdao telah mengkaji kekonduksian terma komposit getah EPDM bertetulang aluminium nitrida.Keputusan menunjukkan bahawa: apabila jumlah aluminium nitrida meningkat, kekonduksian terma bahan komposit meningkat;kekonduksian terma bahan komposit tanpa aluminium nitrida ialah 0.26 W·(m·K)-1, apabila jumlah aluminium nitrida meningkat kepada Pada 80 bahagian, kekonduksian terma bahan komposit mencapai 0.442 W·(m·K) -1, peningkatan sebanyak 70%.
Alumina adalah sejenis pengisi bukan organik pelbagai fungsi, yang mempunyai kekonduksian terma yang besar, pemalar dielektrik dan rintangan haus yang baik.Ia digunakan secara meluas dalam bahan komposit getah.
Penyelidik dari Universiti Teknologi Kimia Beijing menguji kekonduksian haba komposit nano-alumina/karbon nanotube/getah asli.Keputusan menunjukkan bahawa penggunaan gabungan nano-alumina dan nanotube karbon mempunyai kesan sinergistik terhadap peningkatan kekonduksian terma bahan komposit;apabila jumlah nanotube karbon adalah malar, kekonduksian terma bahan komposit meningkat secara linear dengan peningkatan jumlah nano-alumina;apabila 100 Apabila menggunakan nano-alumina sebagai pengisi pengalir haba, kekonduksian terma bahan komposit meningkat sebanyak 120%.Apabila 5 bahagian tiub nano karbon digunakan sebagai pengisi pengalir haba, kekonduksian terma bahan komposit meningkat sebanyak 23%.Apabila 100 bahagian alumina dan 5 bahagian digunakan Apabila tiub nano karbon digunakan sebagai pengisi pengalir haba, kekonduksian terma bahan komposit meningkat sebanyak 155%.Eksperimen ini juga membuat dua kesimpulan berikut: Pertama, apabila jumlah tiub nano karbon adalah malar, apabila jumlah nano-alumina meningkat, struktur rangkaian pengisi yang dibentuk oleh zarah pengisi konduktif dalam getah meningkat secara beransur-ansur, dan faktor kehilangan bahan komposit meningkat secara beransur-ansur.Apabila 100 bahagian nano-alumina dan 3 bahagian tiub nano karbon digunakan bersama, penjanaan haba mampatan dinamik bahan komposit hanya 12 ℃, dan sifat mekanikal dinamik adalah sangat baik;kedua, apabila jumlah tiub nano karbon ditetapkan, apabila jumlah nano-alumina meningkat, Kekerasan dan kekuatan koyak bahan komposit meningkat, manakala kekuatan tegangan dan pemanjangan pada pecah berkurangan.
Karbon nanotiub mempunyai sifat fizikal yang sangat baik, kekonduksian terma dan kekonduksian elektrik, dan merupakan pengisi pengukuhan yang ideal.Bahan komposit getah tetulang mereka telah mendapat perhatian yang meluas.Karbon nanotiub dibentuk dengan melencongkan lapisan kepingan grafit.Ia adalah jenis bahan grafit baharu dengan struktur silinder dengan diameter berpuluh-puluh nanometer (10-30nm, 30-60nm, 60-100nm).Kekonduksian terma tiub nano karbon ialah 3000 W·(m·K)-1, iaitu 5 kali ganda kekonduksian terma kuprum.Karbon nanotiub boleh meningkatkan kekonduksian haba, kekonduksian elektrik dan sifat fizikal getah dengan ketara, dan pengukuhan dan kekonduksian termanya lebih baik daripada pengisi tradisional seperti karbon hitam, gentian karbon dan gentian kaca.Penyelidik dari Universiti Sains dan Teknologi Qingdao menjalankan penyelidikan tentang kekonduksian terma tiub nano karbon/bahan komposit EPDM.Keputusan menunjukkan bahawa: tiub nano karbon boleh meningkatkan kekonduksian terma dan sifat fizikal bahan komposit;apabila jumlah tiub nano karbon meningkat, kekonduksian terma bahan komposit meningkat, dan kekuatan tegangan dan pemanjangan pada pecah pertama meningkat dan kemudian berkurangan, Tegasan tegangan dan kekuatan koyakan meningkat;apabila jumlah nanotiub karbon adalah kecil, nanotiub karbon berdiameter besar lebih mudah untuk membentuk rantai pengalir haba daripada nanotiub karbon berdiameter kecil, dan ia lebih baik digabungkan dengan matriks getah.
Masa siaran: 30 Ogos 2021