हालका वर्षहरूमा, रबर उत्पादनहरूको थर्मल चालकताले व्यापक ध्यान प्राप्त गरेको छ।थर्मली प्रवाहकीय रबर उत्पादनहरू एयरोस्पेस, उड्डयन, इलेक्ट्रोनिक्स, र विद्युतीय उपकरणहरूको क्षेत्रमा ताप प्रवाह, इन्सुलेशन र सदमे अवशोषणमा भूमिका खेल्न व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।थर्मल चालकता को सुधार थर्मल प्रवाहकीय रबर उत्पादनहरु को लागी धेरै महत्त्वपूर्ण छ।थर्मली कन्डक्टिभ फिलरद्वारा तयार गरिएको रबर कम्पोजिट सामग्रीले प्रभावकारी रूपमा तातो स्थानान्तरण गर्न सक्छ, जुन इलेक्ट्रोनिक उत्पादनहरूको घनत्व र लघुकरणको साथसाथै तिनीहरूको विश्वसनीयताको सुधार र तिनीहरूको सेवा जीवनको विस्तारको लागि ठूलो महत्त्व हो।

हाल, टायरहरूमा प्रयोग हुने रबर सामग्रीहरूमा कम ताप उत्पादन र उच्च थर्मल चालकताको विशेषताहरू हुनु आवश्यक छ।एकातिर, टायर भल्कनाइजेसन प्रक्रियामा, रबरको तातो स्थानान्तरण प्रदर्शन सुधारिएको छ, भल्कनाइजेशन दर बढेको छ, र ऊर्जा खपत कम छ;ड्राइभिङको समयमा उत्पन्न हुने गर्मीले शवको तापक्रम घटाउँछ र अत्यधिक तापक्रमको कारणले गर्दा टायरको कार्यक्षमता घटाउँछ।थर्मल कन्डक्टिव रबरको थर्मल चालकता मुख्यतया रबर म्याट्रिक्स र थर्मल कन्डक्टिव फिलर द्वारा निर्धारण गरिन्छ।कण वा फाइब्रस थर्मल प्रवाहकीय फिलरको थर्मल चालकता रबर म्याट्रिक्सको भन्दा धेरै राम्रो छ।

सबैभन्दा सामान्य रूपमा प्रयोग हुने थर्मल कन्डक्टिव फिलरहरू निम्न सामग्रीहरू हुन्:

1. क्यूबिक बीटा फेज नैनो सिलिकन कार्बाइड (SiC)

नानो-स्केल सिलिकन कार्बाइड पाउडरले सम्पर्क ताप प्रवाह चेनहरू बनाउँछ, र पोलिमरहरूसँग शाखा गर्न सजिलो छ, मुख्य ताप वाहक मार्गको रूपमा Si-O-Si चेन ताप प्रवाहक कंकाल बनाउँछ, जसले कम्पोजिट सामग्रीको थर्मल चालकतामा ठूलो सुधार गर्दछ। समग्र सामाग्री यांत्रिक गुण।

सिलिकन कार्बाइड इपोक्सी कम्पोजिट सामग्रीको थर्मल चालकता सिलिकन कार्बाइडको मात्रा बढ्दै जान्छ, र नानो-सिलिकन कार्बाइडले कम मात्रामा कम्पोजिट सामग्रीलाई राम्रो थर्मल चालकता दिन सक्छ।सिलिकन कार्बाइड इपोक्सी कम्पोजिट सामग्रीको लचिलो बल र प्रभाव शक्ति पहिले बढ्छ र त्यसपछि सिलिकन कार्बाइडको मात्रा बढ्दै जान्छ।सिलिकन कार्बाइडको सतह परिमार्जनले समग्र सामग्रीको थर्मल चालकता र मेकानिकल गुणहरूलाई प्रभावकारी रूपमा सुधार गर्न सक्छ।

सिलिकन कार्बाइडमा स्थिर रासायनिक गुणहरू छन्, यसको थर्मल चालकता अन्य अर्धचालक फिलरहरू भन्दा राम्रो छ, र यसको थर्मल चालकता कोठाको तापक्रममा धातुको भन्दा पनि ठूलो छ।बेइजिङ युनिभर्सिटी अफ केमिकल टेक्नोलोजीका अन्वेषकहरूले एल्युमिना र सिलिकन कार्बाइड प्रबलित सिलिकन रबरको थर्मल चालकतामा अनुसन्धान गरे।परिणामहरूले देखाउँछ कि सिलिकन रबरको थर्मल चालकता सिलिकन कार्बाइडको मात्रा बढ्दै जाँदा बढ्छ;जब सिलिकन कार्बाइडको मात्रा समान हुन्छ, सानो कण आकारको सिलिकन कार्बाइड प्रबलित सिलिकन रबरको थर्मल चालकता ठूलो कण आकार सिलिकन कार्बाइड प्रबलित सिलिकन रबर भन्दा ठूलो हुन्छ;सिलिकन कार्बाइडसँग प्रबलित सिलिकन रबरको थर्मल चालकता एल्युमिना प्रबलित सिलिकन रबरको भन्दा राम्रो छ।जब एल्युमिना/सिलिकन कार्बाइडको द्रव्यमान अनुपात 8/2 हुन्छ र कुल मात्रा 600 भाग हुन्छ, सिलिकन रबरको थर्मल चालकता उत्तम हुन्छ।

2. एल्युमिनियम नाइट्राइड (ALN)

एल्युमिनियम नाइट्राइड एक परमाणु क्रिस्टल हो र हीरा नाइट्राइडसँग सम्बन्धित छ।यो 2200 ℃ को उच्च तापमानमा स्थिर रूपमा अवस्थित हुन सक्छ।यसमा राम्रो थर्मल चालकता र कम थर्मल विस्तार गुणांक छ, यो एक राम्रो थर्मल झटका सामग्री बनाउन।एल्युमिनियम नाइट्राइडको थर्मल चालकता 320 W·(m·K)-1 हो, जुन बोरोन अक्साइड र सिलिकन कार्बाइडको थर्मल चालकताको नजिक छ, र एल्युमिनाको भन्दा ५ गुणा बढी छ।किंगदाओ युनिभर्सिटी अफ साइन्स एण्ड टेक्नोलोजीका अन्वेषकहरूले एल्युमिनियम नाइट्राइड प्रबलित EPDM रबर कम्पोजिटको थर्मल चालकताको अध्ययन गरेका छन्।परिणामहरूले देखाउँछ कि: एल्युमिनियम नाइट्राइडको मात्रा बढ्दै जाँदा, समग्र सामग्रीको थर्मल चालकता बढ्छ;एल्युमिनियम नाइट्राइड बिना मिश्रित सामग्रीको थर्मल चालकता 0.26 W·(m·K)-1 हुन्छ, जब एल्युमिनियम नाइट्राइडको मात्रा 80 भागहरूमा बढ्छ, मिश्रित सामग्रीको थर्मल चालकता 0.442 W·(m·K) पुग्छ। -1, 70% को वृद्धि।

3. नानो एल्युमिना (Al2O3)

एल्युमिना एक प्रकारको बहुकार्यात्मक अकार्बनिक फिलर हो, जसमा ठूलो थर्मल चालकता, डाइलेक्ट्रिक स्थिरता र राम्रो पहिरन प्रतिरोध छ।यो व्यापक रूपमा रबर मिश्रित सामग्रीमा प्रयोग गरिन्छ।

बेइजिङ युनिभर्सिटी अफ केमिकल टेक्नोलोजीका अन्वेषकहरूले नानो-एल्युमिना/कार्बन नानोट्यूब/प्राकृतिक रबर कम्पोजिटहरूको थर्मल चालकता परीक्षण गरे।नतिजाहरूले देखाउँछन् कि नानो-एल्युमिना र कार्बन नानोट्यूबको संयुक्त प्रयोगले समग्र सामग्रीको थर्मल चालकता सुधार गर्नमा एक समन्वयात्मक प्रभाव पार्छ;जब कार्बन नानोट्यूबको मात्रा स्थिर हुन्छ, मिश्रित सामग्रीको थर्मल चालकता नानो-एल्युमिनाको मात्राको वृद्धिसँग रैखिक रूपमा बढ्छ;जब 100 नैनो-एल्युमिनालाई थर्मल कन्डक्टिव फिलरको रूपमा प्रयोग गर्दा, कम्पोजिट सामग्रीको थर्मल चालकता 120% ले बढ्छ।जब कार्बन नानोट्यूबका 5 भागहरू थर्मली प्रवाहकीय फिलरको रूपमा प्रयोग गरिन्छ, समग्र सामग्रीको थर्मल चालकता 23% ले बढ्छ।जब एल्युमिनाको 100 भाग र 5 भागहरू प्रयोग गरिन्छ जब कार्बन नानोट्यूबहरू थर्मल कन्डक्टिव फिलरको रूपमा प्रयोग गरिन्छ, समग्र सामग्रीको थर्मल चालकता 155% ले बढ्छ।प्रयोगले निम्न दुई निष्कर्षहरू पनि निकाल्छ: पहिलो, जब कार्बन नानोट्यूबको मात्रा स्थिर हुन्छ, नानो-एल्युमिनाको मात्रा बढ्दै जान्छ, रबरमा प्रवाहकीय फिलर कणहरूद्वारा बनाइएको फिलर नेटवर्क संरचना बिस्तारै बढ्छ, र नोक्सान कारक। मिश्रित सामग्री बिस्तारै बढ्छ।जब न्यानो-एल्युमिनाका 100 भागहरू र कार्बन नानोट्यूबका 3 भागहरू एकसाथ प्रयोग गरिन्छ, समग्र सामग्रीको गतिशील कम्प्रेसन ताप उत्पादन मात्र 12 ℃ हुन्छ, र गतिशील मेकानिकल गुणहरू उत्कृष्ट छन्;दोस्रो, जब कार्बन नानोट्यूबको मात्रा निश्चित हुन्छ, नानो-एल्युमिनाको मात्रा बढ्दै जाँदा, कम्पोजिट सामग्रीको कठोरता र टियर बल बढ्छ, जबकि ब्रेकमा तन्य शक्ति र लम्बाइ घट्छ।

4. कार्बन नानोट्यूब

कार्बन नानोट्यूबमा उत्कृष्ट भौतिक गुणहरू, थर्मल चालकता र विद्युत चालकता छ, र आदर्श सुदृढीकरण फिलरहरू छन्।तिनीहरूको प्रबलित रबर कम्पोजिट सामग्रीले व्यापक ध्यान प्राप्त गरेको छ।कार्बन नानोट्यूबहरू ग्रेफाइट पानाहरूको कर्लिंग तहहरूद्वारा बनाइन्छ।तिनीहरू दसौं न्यानोमिटर (१०-३०nm, 30-60nm, 60-100nm) को व्यास भएको बेलनाकार संरचना भएको नयाँ प्रकारको ग्रेफाइट सामग्री हुन्।कार्बन नानोट्यूबको थर्मल चालकता 3000 W·(m·K)-1 हो, जुन तामाको थर्मल चालकताको 5 गुणा हो।कार्बन नानोट्यूबले थर्मल चालकता, विद्युतीय चालकता र रबरको भौतिक गुणहरूलाई उल्लेखनीय रूपमा सुधार गर्न सक्छ, र तिनीहरूको सुदृढीकरण र थर्मल चालकता कार्बन ब्ल्याक, कार्बन फाइबर र ग्लास फाइबर जस्ता परम्परागत फिलरहरू भन्दा राम्रो छ।किंगदाओ युनिभर्सिटी अफ साइन्स एण्ड टेक्नोलोजीका अन्वेषकहरूले कार्बन नानोट्यूब/ईपीडीएम कम्पोजिट सामग्रीको थर्मल चालकतामा अनुसन्धान गरे।नतिजाहरूले देखाउँछन् कि: कार्बन नानोट्यूबले थर्मल चालकता र समग्र सामग्रीको भौतिक गुणहरू सुधार गर्न सक्छ;कार्बन नानोट्यूबको मात्रा बढ्दै जाँदा, मिश्रित सामग्रीको थर्मल चालकता बढ्छ, र ब्रेकमा तन्य शक्ति र लम्बाइ पहिले बढ्छ र त्यसपछि घट्छ, तन्य तनाव र फाड्ने शक्ति बढ्छ;जब कार्बन नानोट्यूबको मात्रा सानो हुन्छ, ठूला-व्यासका कार्बन नानोट्यूबहरू सानो-व्यासको कार्बन नानोट्यूबहरू भन्दा ताप-सञ्चालक चेनहरू बनाउन सजिलो हुन्छ, र तिनीहरू रबर म्याट्रिक्ससँग राम्रोसँग जोडिएका हुन्छन्।