Under de senaste åren har den termiska ledningsförmågan hos gummiprodukter fått stor uppmärksamhet.Termiskt ledande gummiprodukter används i stor utsträckning inom flyg, flyg, elektronik och elektriska apparater för att spela en roll i värmeledning, isolering och stötdämpning.Förbättringen av värmeledningsförmågan är extremt viktig för värmeledande gummiprodukter.Gummikompositmaterialet som framställs av det termiskt ledande fyllmedlet kan effektivt överföra värme, vilket är av stor betydelse för förtätning och miniatyrisering av elektroniska produkter, såväl som förbättringen av deras tillförlitlighet och förlängning av deras livslängd.
För närvarande måste gummimaterial som används i däck ha egenskaperna för låg värmealstring och hög värmeledningsförmåga.Å ena sidan, i däckvulkningsprocessen, förbättras gummits värmeöverföringsprestanda, vulkaniseringshastigheten ökas och energiförbrukningen minskas;Värmen som genereras under körning minskar temperaturen på stommen och minskar däckets prestandaförsämring orsakad av för hög temperatur.Värmeledningsförmågan hos termiskt ledande gummi bestäms huvudsakligen av gummimatrisen och det termiskt ledande fyllmedlet.Värmeledningsförmågan hos antingen partiklarna eller det fibrösa värmeledande fyllmedlet är mycket bättre än hos gummimatrisen.
De mest använda termiskt ledande fyllmedlen är följande material:
1. Kubisk betafas nanokiselkarbid (SiC)
Kiselkarbidpulver i nanoskala bildar kontaktvärmeledningskedjor och är lättare att förgrena sig med polymerer, vilket bildar Si-O-Si-kedjevärmeledningsskelett som den huvudsakliga värmeledningsvägen, vilket avsevärt förbättrar den termiska ledningsförmågan hos kompositmaterialet utan att minska kompositmaterial De mekaniska egenskaperna.
Värmeledningsförmågan hos kiselkarbidepoxikompositmaterialet ökar med ökningen av mängden kiselkarbid, och nanokiselkarbid kan ge kompositmaterialet god värmeledningsförmåga när mängden är låg.Böjhållfastheten och slaghållfastheten hos kiselkarbidepoxikompositmaterial ökar först och minskar sedan med ökningen av mängden kiselkarbid.Ytmodifieringen av kiselkarbid kan effektivt förbättra den termiska konduktiviteten och de mekaniska egenskaperna hos kompositmaterialet.
Kiselkarbid har stabila kemiska egenskaper, dess värmeledningsförmåga är bättre än andra halvledarfyllmedel, och dess värmeledningsförmåga är ännu större än metallens vid rumstemperatur.Forskare från Beijing University of Chemical Technology forskar om värmeledningsförmågan hos aluminiumoxid och kiselkarbidförstärkt silikongummi.Resultaten visar att den termiska ledningsförmågan hos silikongummi ökar när mängden kiselkarbid ökar;när mängden kiselkarbid är densamma, är värmeledningsförmågan hos det kiselkarbidförstärkta silikongummit med liten partikelstorlek större än det för det kiselkarbidförstärkta silikongummit med stor partikelstorlek;Värmeledningsförmågan hos kiselgummi förstärkt med kiselkarbid är bättre än hos aluminiumoxidförstärkt kiselgummi.När massförhållandet aluminiumoxid/kiselkarbid är 8/2 och den totala mängden är 600 delar, är den termiska ledningsförmågan hos kiselgummi den bästa.
Aluminiumnitrid är en atomär kristall och tillhör diamantnitrid.Det kan existera stabilt vid en hög temperatur på 2200 ℃.Det har god värmeledningsförmåga och låg värmeutvidgningskoefficient, vilket gör det till ett bra värmechockmaterial.Den termiska ledningsförmågan för aluminiumnitrid är 320 W·(m·K)-1, vilket är nära värmeledningsförmågan för boroxid och kiselkarbid, och är mer än 5 gånger större än den för aluminiumoxid.Forskare från Qingdao University of Science and Technology har studerat värmeledningsförmågan hos aluminiumnitridförstärkta EPDM-gummikompositer.Resultaten visar att: när mängden aluminiumnitrid ökar, ökar den termiska ledningsförmågan hos kompositmaterialet;den termiska ledningsförmågan för kompositmaterialet utan aluminiumnitrid är 0,26 W·(m·K)-1, när mängden aluminiumnitrid ökar till Vid 80 delar når kompositmaterialets värmeledningsförmåga 0,442 W·(m·K) -1, en ökning med 70 %.
Aluminiumoxid är ett slags multifunktionellt oorganiskt fyllmedel, som har stor värmeledningsförmåga, dielektricitetskonstant och bra slitstyrka.Det används ofta i gummikompositmaterial.
Forskare från Beijing University of Chemical Technology testade värmeledningsförmågan hos nano-aluminiumoxid/kolnanorör/naturgummikompositer.Resultaten visar att den kombinerade användningen av nano-aluminiumoxid och kolnanorör har en synergistisk effekt på att förbättra den termiska ledningsförmågan hos kompositmaterialet;när mängden kolnanorör är konstant ökar den termiska ledningsförmågan hos kompositmaterialet linjärt med ökningen av mängden nano-aluminiumoxid;när 100 Vid användning av nano-aluminiumoxid som det termiskt ledande fyllmedlet ökar värmeledningsförmågan hos kompositmaterialet med 120 %.När 5 delar kolnanorör används som det termiskt ledande fyllmedlet ökar värmeledningsförmågan hos kompositmaterialet med 23 %.När 100 delar aluminiumoxid och 5 delar används När kolnanorör används som ett termiskt ledande fyllmedel ökar värmeledningsförmågan hos kompositmaterialet med 155 %.Experimentet drar också följande två slutsatser: För det första, när mängden kolnanorör är konstant, när mängden nano-aluminiumoxid ökar, ökar gradvis fyllmedelsnätverksstrukturen som bildas av ledande fyllmedelspartiklar i gummit, och förlustfaktorn för kompositmaterial ökar gradvis.När 100 delar nano-aluminiumoxid och 3 delar kolnanorör används tillsammans, är den dynamiska kompressionsvärmegenereringen av kompositmaterialet endast 12 ℃, och de dynamiska mekaniska egenskaperna är utmärkta;för det andra, när mängden kolnanorör är fixerad, när mängden nano-aluminiumoxid ökar, ökar hårdheten och rivhållfastheten hos kompositmaterial, medan draghållfastheten och brottöjningen minskar.
4. Kolnanorör
Kolnanorör har utmärkta fysikaliska egenskaper, värmeledningsförmåga och elektrisk ledningsförmåga, och är idealiska förstärkande fyllmedel.Deras förstärkande gummikompositmaterial har fått stor uppmärksamhet.Kolnanorör bildas genom att rulla lager av grafitark.De är en ny typ av grafitmaterial med en cylindrisk struktur med en diameter på tiotals nanometer (10-30nm, 30-60nm, 60-100nm).Värmeledningsförmågan för kolnanorör är 3000 W·(m·K)-1, vilket är 5 gånger värmeledningsförmågan för koppar.Kolnanorör kan avsevärt förbättra termisk ledningsförmåga, elektrisk ledningsförmåga och fysikaliska egenskaper hos gummi, och deras förstärkning och värmeledningsförmåga är bättre än traditionella fyllmedel som kimrök, kolfiber och glasfiber.Forskare från Qingdao University of Science and Technology forskar om värmeledningsförmågan hos kolnanorör/EPDM-kompositmaterial.Resultaten visar att: kolnanorör kan förbättra den termiska ledningsförmågan och fysikaliska egenskaperna hos kompositmaterial;när mängden kolnanorör ökar, ökar den termiska ledningsförmågan hos kompositmaterial, och draghållfastheten och brottöjningen ökar först och minskar sedan. Dragspänningen och rivhållfastheten ökar;när mängden kolnanorör är liten är kolnanorör med stor diameter lättare att bilda värmeledande kedjor än kolnanorör med liten diameter, och de kombineras bättre med gummimatrisen.
Posttid: 30 augusti 2021