Li se byen li te ye ke alumina se yon gwo jwè nan mitan filler tèmik kondiktif . -Al₂O₃ gen yon konduktiviti tèmik nan apeprè 33-36 W/(m·K) ak yon rezistivite volim nan apeprè 10¹⁰ Ω·cm, fè li yon ekselan filler tèmik kondiktif ak elektrik izolasyon. Mòfoloji patikil -Al₂O₃ gen ladan fòm esferik, flak, milti-angilè, vè-tankou, elipsoidal, ak lòt fòm; gwosè patikil li yo varye ant nanoskal, submicron, ak echèl mikron; ak estrikti patikil li yo ka polikristalin oswa yon sèl -kristalin. Mikrostruktur diferan sa yo gen yon enpak siyifikatif sou pèfòmans materyèl tèmik kondiktif.
Alumina òdinè, akòz sifas li yo ki gen yon gwo kantite gwoup idroksil epi yo te trè polè, ka sèlman ranpli nan lwil silikon oswa rezin epoksidik nan chaj ki ba, sa ki fè li difisil satisfè demand endistriyèl. An konparezon, alumina esferik pèmèt pou yon fraksyon ranpli konsiderableman pi wo. Esferisite segondè li yo ak sifas ki ba espesifik pèmèt gwo -dansite procesna, ki bay melanj ki gen viskozite ki ba ak bon likidite ki fasil dispèse inifòm. Anplis, li posede ekselan izolasyon elektrik, estabilite tèmik segondè, koyefisyan ekspansyon tèmik ki ba, ak bon pwopriyete mekanik, ki fè li apwopriye pou aplikasyon pou pèfòmans segondè tankou anbalaj elektwonik.
Natirèlman, si yo konsidere konduktiviti tèmik pou kont li, alumina flak se chwa ki pi bon. Patikil flak yo fasil kontakte youn ak lòt pou fòme "fas-a-fas" chemen kondiksyon tèmik ak rezistans ki ba ak efikasite transfè tèmik segondè. An menm tan an, sifas lis yo fasilman lye ak chèn makromolekilè polymère pou fòme estrikti kwa-ki fasilite transfè chalè. Alumina flak sa yo tou gen yon koyefisyan ekspansyon tèmik reglabl, ki ede amelyore estabilite dimansyon materyèl koòdone tèmik.
Sepandan, nan pwodiksyon aktyèl, alumina flak gen tandans ogmante viskozite nan sistèm nan polymère, ki afekte pèfòmans pwosesis, epi li gen tandans fè sedimantasyon, ki mennen nan stratifikasyon materyèl. Se poutèt sa, li mande pi wo kondisyon pwosesis fòme, ki se rezon prensipal pou aplikasyon relativman limite li yo nan kousinen silikon tèmik kondiktif.
Kidonk, baze sou kondisyon yo pou estabilite, pèfòmans segondè, ak pri ki ba nan sistèm alumina tèmik kondiktif ak mòfoloji diferan, konpoze tèmik kondiktif alumina filler materyèl -reyalize pa densman anbalaj esferik, kazi-esferik, ak angilè alumina file yo konstwi yon tèmik kondiksyon kondiksyon nan rezo a ak koòdone tèmik {2}aremal yo espere jwenn aplikasyon toupatou, ak demann mache k ap grandi.
An tèm de pite, alumina estanda tipikman gen yon pite nan apeprè 99.8%. Sepandan, lè rafine a 99.99% segondè -alumina pite, konduktiviti tèmik li yo amelyore plis. Sa a se paske enpurte ak domaj nan alumina entèfere ak koule nan lis nan fonon nan vibrasyon lasi. Yon enpurte komen ki afekte siyifikativman konduktiviti tèmik se sodyòm; kòm yon metal alkali, sodyòm lakòz deformation nan estrikti nan kristal, kidonk anpeche koule chalè. Alumina konvansyonèl yo ka gen yon kontni sodyòm ki depase 100 ppm, tandiske alumina pite segondè ki pwodui atravè pwosesis efikas ak dirab ka kenbe kontni sodyòm anba a 10 ppm. Akòz kontni ki ba enpurte li yo ak estrikti inifòm li yo, alumina pite segondè pèmèt pi bon transpò fonon epi li bay pèfòmans tèmik siperyè.
Men, lè estrikti alumina chanje nan yon achitekti pore, li montre ekselan izolasyon tèmik ak pwopriyete refractory. Poukisa sa a? Rezon prensipal yo se jan sa a:
Sou yon bò, konduktiviti tèmik nan menm materyèl la varye ak tanperati. Kòm tanperati a nan fou endistriyèl ogmante, konduktiviti tèmik alumina kontinyèlman diminye; nan 1200 degre, konduktiviti tèmik li se apeprè mwatye nan sa a 400 degre. Men, konduktiviti tèmik alumina nan tanperati chanm se 20-30 W/(m·K), e menm nan 1200 degre nan yon gwo -tanperati au, li ka rive nan prèske 10 W/(m·K)-toujou pi wo pase anpil lòt materyèl. Se poutèt sa, konpòtman izolasyon alumina se fondamantalman akòz chanjman nan estrikti li yo.
Lè alumina yo itilize kòm yon materyèl tèmik kondiktif, li jeneralman mande pou dansite segondè ak pite segondè pou misyon pou minimize konpozan faz glasye ki soti nan aranjman atomik oswa iyonik dezòdone. Sepandan, karakteristik ki pi diferan nan alumina kòm yon izolasyon tèmik se estrikti pore li yo, ki ba -dansite. Kondiktivite tèmik ki ba li yo, gwo fòs mekanik, ak tanperati sèvis segondè fè li yon chwa ideyal pou pawa refractory nan au endistriyèl.
Materyèl izolasyon tèmik efektivman siprime chemen kondiksyon chalè, konveksyon, ak radyasyon atravè estrikti konpozisyon inik yo, kidonk reyalize izolasyon efikas. Transfè chalè nan materyèl izolasyon fèt sitou atravè twa wout: solid-faz tèmik kondiksyon, gaz-faz tèmik kondiksyon, ak transfè chalè radyativ. Pami sa yo, kondiksyon solid-faz ki pi enpòtan; menm nan tanperati relativman wo, chalè transfere nan faz solid la toujou konte pou apeprè 70%.
Nan estrikti ki pore sa yo, kondiksyon chalè solid-faz se sitou atravè de chemen: youn se transfè chalè atravè gaz ki nan porositë yo, ki gen ladan konveksyon lè, transfè radyativ, ak transfè chalè akòz mouvman molekilè gaz la; lòt la toujou solid-transfè faz, men direksyon koule chalè chanje, anpil pwolonje chemen transfè chalè jeneral la. Se poutèt sa, seramik alumina pore ka, nan yon sèten limit, anpeche tou de kondiksyon tèmik ak radyasyon tèmik, efektivman bay izolasyon tèmik.
Klasifikasyon nan materyèl izolasyon tèmik alumina nanopore
Materyèl izolasyon tèmik alumina nanopore sitou gen ladan materyèl izolasyon alumina alumina ak materyèl izolasyon nano-alumina bourade, pami lòt moun. Yo prezante dansite ki ba, konduktiviti tèmik ki ba, ak segondè -rezistans tanperati, epi yo gen gwo kandida aplikasyon nan endistri ak espas aeryen.
Alumina èrgel materyèl izolasyon
Pwosesis preparasyon aerogels alumina sitou gen ladan fòmasyon sol, jelasyon, aje, ak etap siye.
Nan preparasyon aerogels alumina, sèl aliminyòm yo tipikman premye konvèti nan yon solisyon oswa sol, ki Lè sa a, sibi reyaksyon chimik yo fòme yon jèl, epi finalman jèl la seche pou jwenn aerogel alumina. Pwosesis sa a santre sou metòd sol-jèl la, konbine avèk diferan teknik siye pou konsève estrikti rezo nanoporè a. Aerogels oksid ki prepare atravè metòd sol-jèl la ofri fleksibilite pwosesis solid, pwopriyete echantiyon siperyè, ak devlopman pwosesis plis matirite, ki fè sa a direksyon prensipal pou preparasyon èrgel alumina.
Nano-alumina bourade materyèl izolasyon
Nano-materyèl izolasyon bourade alumina konpoze de yon estrikti pore ki fòme pa anbalaj nan patikil nano-alumina. Porositë yo abondan efektivman bloke gaz molekilè kondiksyon chalè; skelèt solid la gen konduktiviti tèmik ki ba; ak gwosè nan patikil nanokal ogmante siyifikativman gaye chalè, diminye konduktiviti tèmik.
Metòd preparasyon pou materyèl izolasyon nano-alumina bourade sitou enplike nan konbine patikil nano-alumina poud kòm matris la ak materyèl ranfòse yo devlope materyèl izolasyon segondè-pèfòmans. Teknik preparasyon yo ka lajman divize an sèk fòme ak mouye fòme.
Sèk fòme: Fòmasyon sèk fèt san likid oswa avèk sèlman yon ti kantite likid, kote nano-matris la ak materyèl ranfòsman yo melanje ak Lè sa a, sèk-presse. Metòd sa a se modere, senp pou opere, ak zanmitay anviwònman an. Espesyalman, nano-poud, materyèl ranfòsman, lyan, ak lòt matyè premyè solid yo melanje inifòm pa mwayen mekanik, Lè sa a, melanj lan chaje nan yon mwazi ak bourade nan kondisyon espesifik lè l sèvi avèk yon laprès pou jwenn nano-materyèl konpoze.
Mouye fòme: Mouye fòme itilize nano-poud oksid kòm matyè premyè. Pandan pwosesis la melanje, yo ajoute yon likid tankou dlo deyonize kòm yon sòlvan. Atravè vibran mekanik, matyè premyè yo melanje nan yon sispansyon ak yon likidite sèten. Lè sa a, sispansyon an vide nan yon mwazi, epi yo retire sòlvan an pa filtraj, siye, tretman chalè, oswa lòt metòd pou jwenn materyèl izolasyon nano-oksid.
Nano-alumina bourade materyèl izolasyon ki te pwodwi pa mouye fòme gen chanm-tanperati konduktiviti tèmik menm jan ak sa ki nan materyèl sèk-fòme. Anplis, prezans nan sòlvan pèmèt pou plis inifòm melanje nan matyè premyè, bay pi bon dispersibility; li pi fasil pou kontwole fòmilasyon an lisier ak jisteman ajiste paramèt tankou konsantrasyon.