Son yıllarda, kauçuk ürünlerin termal iletkenliği yoğun ilgi görmüştür.Termal olarak iletken kauçuk ürünler, ısı iletimi, yalıtım ve şok emiliminde rol oynamak için havacılık, havacılık, elektronik ve elektrikli ev aletleri alanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır.Termal iletkenliğin iyileştirilmesi, termal olarak iletken kauçuk ürünler için son derece önemlidir.Termal olarak iletken dolgu maddesi tarafından hazırlanan kauçuk kompozit malzeme, elektronik ürünlerin yoğunlaştırılması ve minyatürleştirilmesinin yanı sıra güvenilirliklerinin iyileştirilmesi ve hizmet ömürlerinin uzatılması için büyük önem taşıyan ısıyı etkili bir şekilde aktarabilir.
Şu anda, lastiklerde kullanılan kauçuk malzemelerin düşük ısı üretimi ve yüksek termal iletkenlik özelliklerine sahip olması gerekmektedir.Bir yandan lastik vulkanizasyon işleminde kauçuğun ısı transfer performansı iyileştirilir, vulkanizasyon oranı artar ve enerji tüketimi azalır;Sürüş sırasında oluşan ısı, karkas sıcaklığını düşürür ve aşırı sıcaklıktan kaynaklanan lastik performansındaki bozulmayı azaltır.Termal olarak iletken kauçuğun termal iletkenliği, esas olarak kauçuk matrisi ve termal olarak iletken dolgu maddesi tarafından belirlenir.Parçacıkların veya lifli termal iletken dolgu maddesinin termal iletkenliği, kauçuk matrisinkinden çok daha iyidir.
En yaygın olarak kullanılan termal olarak iletken dolgu maddeleri aşağıdaki malzemelerdir:
1. Kübik Beta fazı nano silisyum karbür (SiC)
Nano ölçekli silisyum karbür tozu, temas ısı iletim zincirlerini oluşturur ve polimerlerle dallanması daha kolaydır, ana ısı iletim yolu olarak Si-O-Si zincir ısı iletim iskeletini oluşturur, bu da kompozit malzemenin termal iletkenliğini azaltmadan büyük ölçüde geliştirir. kompozit malzeme Mekanik özellikler.
Silisyum karbür epoksi kompozit malzemenin termal iletkenliği, silikon karbür miktarındaki artışla artar ve nano-silikon karbür, miktar düşük olduğunda kompozit malzemeye iyi bir termal iletkenlik verebilir.Silisyum karbür epoksi kompozit malzemelerin eğilme ve darbe dayanımları silisyum karbür miktarının artmasıyla önce artar, sonra azalır.Silisyum karbürün yüzey modifikasyonu, kompozit malzemenin termal iletkenliğini ve mekanik özelliklerini etkili bir şekilde geliştirebilir.
Silisyum karbür kararlı kimyasal özelliklere sahiptir, termal iletkenliği diğer yarı iletken dolgu maddelerinden daha iyidir ve termal iletkenliği oda sıcaklığında metalinkinden bile daha fazladır.Beijing University of Chemical Technology'den araştırmacılar, alümina ve silisyum karbür takviyeli silikon kauçuğun termal iletkenliği üzerine araştırma yaptılar.Sonuçlar, silisyum karbür miktarı arttıkça silikon kauçuğun termal iletkenliğinin arttığını göstermektedir;silisyum karbür miktarı aynı olduğunda, küçük parçacık boyutlu silisyum karbürle güçlendirilmiş silikon kauçuğun termal iletkenliği, büyük parçacık boyutlu silikon karbürle güçlendirilmiş silikon kauçuğunkinden daha fazladır;Silisyum karbür ile güçlendirilmiş silikon kauçuğun termal iletkenliği, alümina ile güçlendirilmiş silikon kauçuğa göre daha iyidir.Alümina/silikon karbürün kütle oranı 8/2 ve toplam miktar 600 kısım olduğunda, silikon kauçuğun ısıl iletkenliği en iyisidir.
Alüminyum nitrür atomik bir kristaldir ve elmas nitrüre aittir.2200 ℃ yüksek sıcaklıkta kararlı bir şekilde var olabilir.İyi termal iletkenliğe ve düşük termal genleşme katsayısına sahiptir, bu da onu iyi bir termal şok malzemesi yapar.Alüminyum nitrürün termal iletkenliği 320 W·(m·K)-1'dir, bu bor oksit ve silisyum karbürün termal iletkenliğine yakındır ve alüminanınkinden 5 kat daha fazladır.Qingdao Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nden araştırmacılar, alüminyum nitrürle güçlendirilmiş EPDM kauçuk kompozitlerin termal iletkenliğini incelediler.Sonuçlar şunu göstermektedir: alüminyum nitrür miktarı arttıkça, kompozit malzemenin termal iletkenliği artar;alüminyum nitrür içermeyen kompozit malzemenin termal iletkenliği 0,26 W·(m·K)-1'dir, alüminyum nitrür miktarı 80 parçaya yükseldiğinde, kompozit malzemenin termal iletkenliği 0,442 W·(m·K)'ye ulaşır. -1, %70 artış.
Alümina, büyük termal iletkenliğe, dielektrik sabitine ve iyi aşınma direncine sahip bir tür çok işlevli inorganik dolgu maddesidir.Kauçuk kompozit malzemelerde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Beijing University of Chemical Technology'den araştırmacılar, nano-alümina/karbon nanotüp/doğal kauçuk kompozitlerin termal iletkenliğini test ettiler.Sonuçlar, nano-alümina ve karbon nanotüplerin birlikte kullanımının, kompozit malzemenin termal iletkenliğini iyileştirmede sinerjistik bir etkiye sahip olduğunu göstermektedir;karbon nanotüp miktarı sabit olduğunda, kompozit malzemenin termal iletkenliği nano-alümina miktarının artmasıyla doğrusal olarak artar;100 olduğunda Termal olarak iletken dolgu maddesi olarak nano-alümina kullanıldığında, kompozit malzemenin termal iletkenliği %120 artar.Termal olarak iletken dolgu maddesi olarak 5 kısım karbon nanotüp kullanıldığında, kompozit malzemenin termal iletkenliği %23 artmaktadır.100 kısım alümina ve 5 kısım kullanıldığında Termal olarak iletken bir dolgu maddesi olarak karbon nanotüpler kullanıldığında, kompozit malzemenin termal iletkenliği %155 artar.Deney ayrıca şu iki sonuca varıyor: Birincisi, karbon nanotüplerin miktarı sabit olduğunda, nano-alümina miktarı arttıkça, kauçuktaki iletken dolgu partiküllerinin oluşturduğu dolgu ağ yapısı giderek artıyor ve kayıp faktörü kompozit malzeme giderek artar.100 kısım nano-alümina ve 3 kısım karbon nanotüp birlikte kullanıldığında, kompozit malzemenin dinamik sıkıştırma ısı üretimi sadece 12 ℃'dir ve dinamik mekanik özellikler mükemmeldir;ikincisi, karbon nanotüp miktarı sabitlendiğinde, nano-alümina miktarı arttıkça, kompozit malzemelerin sertliği ve yırtılma mukavemeti artarken, çekme mukavemeti ve kopma uzaması azalır.
Karbon nanotüpler mükemmel fiziksel özelliklere, termal iletkenliğe ve elektriksel iletkenliğe sahiptir ve ideal takviye dolgu maddeleridir.Takviye edici kauçuk kompozit malzemeleri geniş ilgi gördü.Karbon nanotüpler, grafit levhaların kıvırılmasıyla oluşturulur.Onlarca nanometre çapında (10-30nm, 30-60nm, 60-100nm) silindirik yapıya sahip yeni tip grafit malzemedir.Karbon nanotüplerin termal iletkenliği, bakırın termal iletkenliğinin 5 katı olan 3000 W·(m·K)-1'dir.Karbon nanotüpler, kauçuğun termal iletkenliğini, elektrik iletkenliğini ve fiziksel özelliklerini önemli ölçüde iyileştirebilir ve takviye ve termal iletkenlikleri, karbon siyahı, karbon fiber ve cam fiber gibi geleneksel dolgu maddelerinden daha iyidir.Qingdao Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nden araştırmacılar, karbon nanotüplerin/EPDM kompozit malzemelerinin termal iletkenliği üzerine araştırma yaptılar.Sonuçlar şunları göstermektedir: karbon nanotüpler, kompozit malzemelerin termal iletkenliğini ve fiziksel özelliklerini geliştirebilir;karbon nanotüp miktarı arttıkça, kompozit malzemelerin termal iletkenliği artar ve kopma mukavemeti ve kopma uzaması önce artar, sonra azalır, Çekme gerilmesi ve yırtılma mukavemeti artar;karbon nanotüplerin miktarı küçük olduğunda, büyük çaplı karbon nanotüplerin ısı ileten zincirler oluşturması, küçük çaplı karbon nanotüplere göre daha kolaydır ve kauçuk matris ile daha iyi birleştirilirler.
Gönderim zamanı: 30 Ağustos-2021