Nan domèn gwo-teknoloji tankou aparèy elektwonik, nouvo machin enèji, ak ekleraj dirije, materyèl efikas dissipation chalè yo enpòtan anpil. Polymers tradisyonèl yo jeneralman montre konduktiviti tèmik pòv, echèk yo satisfè kondisyon yo ki dissipation chalè nan aparèy ki gen gwo pouvwa -. Pou rezoud pwoblèm sa a, chèchè yo enkòpore file ki gen gwo -tèmik-kondiktivite nan polymère. Nitrur bor (BN) te atire anpil atansyon akòz ekselan konduktiviti tèmik li yo, izolasyon elektrik, ak estabilite chimik. Sepandan, lè l sèvi avèk file BN pou kont li souvan fè li difisil pou fòme chemen kondiksyon tèmik kontinyèl ak efikas. Se poutèt sa, atravè konsepsyon ekspre ak règleman, kòmanse soti nan de aspè - "sinerji filler milti-dimansyon" ak "konstriksyon rezo twa-dimansyon" - yon rezo kondiksyon tèmik efikas ka bati nan chaj filler relativman ba, kidonk pwodwi gwo -tèmik-kondiktif konduktivite.
I. Nitrur bor ak konpozisyon filler milti-dimansyon
Pou yon sèl filler BN, menm estrikti ak gwosè yo gen tandans kreye vid nan polymère a, ak pòv konduktiviti tèmik lè limite amelyorasyon nan pèfòmans tèmik materyèl la. Sèvi ak file ibrid ofri avantaj prensipal sa yo:
① Efè sinèrjik nan mitan file nan diferan fòm reyalize pi wo konduktiviti tèmik nan pi ba amalgam pandan w ap kenbe bon pwopriyete mekanik ak pwosesis nan polymère a;
② Fillers kapab tou bay lòt fonksyon nan materyèl la, tankou retardans flanm dife ak idrofobisite.
01 BN ak zewo-dimansyon ranpli: konbinezon "pwen-avyon".
Filler zewo-dimansyon yo granulaire. De-dimansyon BN ak zewo-dimansyon file kondiktif tèmik konbine nan yon fason "pwen-avyon", ranpli twou vid ki genyen ant lamèl, ogmante dansite anbalaj, ak fasilite fòmasyon nan rezo kondiksyon tèmik. Filler komen zewo -dimansyon tèmik kondiktif hybridized ak h-BN gen ladan patikil carbure Silisyòm (SiC), nanopartikil ajan (AgNPs), patikil alumina (Al₂O₃), ak patikil silica (SiO₂).
02 BN ak yon -replis: konbinezon "liy-avyon".
Filler yon -dimansyon gen estrikti tubulaires oswa lineyè. BN ak yon -dimansyon tèmik kondiktif file konbine nan yon "liy-avyon" fason, aji kòm "pon" konekte matris polymère a ak h-BN, fè rezo entèn tèmik kondiksyon an pi dans, diminye rezistans tèmik entèfas, ak amelyore efikasite transfè chalè. Filler komen yon -dimansyon tèmik kondiktif hybridized ak h-BN gen ladan nanotub kabòn (CNT), nanofil carbure Silisyòm (SiCNW), nanofil ajan (AgNW), nanofib aramid (ANF), ak fib kabòn (CF).
03 BN ak ranpli de-dimansyon: konbinezon "avyon-avyon".
Materyèl ki genyen de -dimansyon yo gen estrikti ki tankou flak-. Rechèch sou BN konpoze ak file de -dimansyon sitou konsantre sou oksid grafèn (GO). De yo montre sere lyezon entèfas, bon matche spectre fonon, ak ba rezistans tèmik entèfas, sinèrjetik amelyore nan -kondiktivite tèmik avyon an. Anbalaj dans file yo amelyore tou de nan-avyon ak nan-transfè chalè avyon, piti piti elimine anisotropi kondiksyon tèmik.
04 Plizyè-konpozan kondiktif tèmik ranpli
Ibrid h-BN ak plizyè kalite filler tèmik kondiktif vin tounen yon pwen rechèch. Ogmante varyete nan filler tèmik kondiktif kreye pi konplèks chemen kondiksyon tèmik, ankouraje transfè chalè rapid, epi li ka bay plizyè fonksyon nan materyèl la, tankou retardans flanm dife ak idrofobi. Sepandan, kòm kalite yo nan file tèmik kondiktif ogmante, ensètitid yo nan achitekti filler a ogmante tou.
II. Konstriksyon twa-rezo kondiksyon tèmik
Malgre ke filler konpoze nan gwosè patikil diferan ak mòfoloji ka efektivman ankouraje fòmasyon nan chemen kondiksyon tèmik andedan materyèl la, entwodiksyon de file mennen nan ogmante rezistans tèmik entèfas. Konstwi yon rezo kondiksyon tèmik 3D pa sèlman diminye zòn nan kontak ant file ak matris ak diminye rezistans tèmik entèfas, men tou etabli yon rezo kondiksyon tèmik kontinyèl ak ki estab, avèk efikasite amelyore konduktiviti nan tèmik nan konpoze an nan chaj filler ki ba. Kounye a, gen kat metòd prensipal pou konstwi rezo kondiksyon tèmik 3D:
01 Metòd modèl: estriktirèl kontwole, fasil yo opere
Metòd modèl la lajman itilize pou konstwi estrikti twa dimansyon nan konpoze. Avantaj li yo gen ladan kontwòl egzak sou estrikti rezo a, aplikasyon pou divès kalite file ak matris, ak operasyon senp. Sepandan, li pa ka ogmante anpil kontni filler.
Metòd modèl glas: Itilize konjelasyon direksyon solisyon akeuz, kote kristal glas grandi nan oryantasyon espesifik, pou konstwi yon rezo kondiksyon tèmik 3D. Li se lajman aplike akòz senplisite li yo ak fasilite nan operasyon.
Metòd modèl kim: Sèvi ak kim kòm yon modèl ki senp, ak gwo -tèmik- filler konduktivite kòm eleman prensipal la. Teknik imprégnation enfiltre likid polymère nan yon estrikti rezo ki te pre-fòme negatif-tre-presyon. Konpresyon mekanik densifies ak aliman rezo a tèmik kondiksyon, pwodwi segondè -konpoze tèmik kondiktif pèfòmans pou aplikasyon miltifonksyonèl.
Metòd modèl sakrifis: Retire yon modèl inisyal pou kreye yon rezo kondiksyon tèmik ki gen twa -dimansyon. Anpil etid yo te itilize sik sèl ak dlo-idrosolubl kòm modèl sakrifis pou prepare estrikti rezo 3D nan konpoze tèmik kondiktif.
02 Oto-metòd asanble
Yon teknik kote inite estriktirèl debaz yo (molekil, nanomateryèl, mikron- oswa sibstans ki pi gwo-echèl) espontaneman fòme estrikti òdone atravè entèraksyon ki pa-kovalan. Konpare ak metòd modèl la, li pi senp, pi ba nan pri, epi li pèmèt pou yon pi wo limit siperyè nan kontni filler. Sepandan, li ka prezante lyan oswa file trè kondiktif, ki afekte pèfòmans izolasyon.
03 Cho-metòd peze
Sèvi ak chofaj ak peze pou konstwi yon estrikti rezo 3D oryante, ki ka efektivman amelyore konduktiviti tèmik ak fòs mekanik. Sa a se jeneralman reyalize atravè entèferans mekanik. Paramèt yo nan pwosesis la cho -peze yo trè reglabl, ki pèmèt kontwòl oryantasyon, epi li aplikab nan yon pakèt sistèm materyèl pandan y ap ranfòse estabilite estriktirèl entèn yo.
04 3Metòd enprime D
Yon mwazi-teknoloji ekri dirèk gratis ki karakterize pa gwo libète konsepsyon, pri ki ba, ak pwosesis rapid. Pandan pwosesis la, extrusion fonn ak koule taye pwovoke gwo oryantasyon BNNS nan matris polymère a, sa ki lakòz pi bon fòs mekanik ak amelyorasyon konduktiviti tèmik. Teknoloji sa a lajman itilize nan tou de rechèch ak manifakti endistriyèl.
05 Lòt metòd konstriksyon
Teknik konstriksyon rezo 3D inovatè (egzanp, electrospinning, metòd mekanochimik) ka ogmante siyifikativman konduktiviti tèmik pandan y ap amelyore lòt pwopriyete tankou pèfòmans mekanik ak elektrik. Sepandan, efikasite metòd sa yo varye, epi yo fè fas a limit tankou mank de adaptabilite oswa kondisyon eksperimantal egzijan.