劉紅艷 柴怡鑫 張恒 王靜靜 李佳欣
摘要:隨著我國科技發(fā)展水平的不斷進步,我國的工業(yè)化生產(chǎn)模式已經(jīng)發(fā)生了翻天覆地式的革新變化,人們對導熱材料的性能也提出了更高的要求。高分子材料屬于新型人工合成材料,它的出現(xiàn)不僅給化工和電子等企業(yè)帶來了發(fā)展福音,還推進了中國的現(xiàn)代化進建設(shè)程腳步。本文將從多個角度分析闡述導熱高分子材料的發(fā)展現(xiàn)狀、導熱原理和應(yīng)用領(lǐng)域范圍,為高分子材料的研究進程助力添彩。
關(guān)鍵詞:導熱高分子材料;工業(yè)化發(fā)展進程;導熱率
引言:
近年來我國導熱高分子技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展突飛猛進,國內(nèi)導熱高分子材料技術(shù)研究熱情不斷高漲企業(yè)導熱高分子技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域不斷增加。與傳統(tǒng)工業(yè)中使用的材料相比人工合成的高分子材料不僅具有高導熱性和穩(wěn)定性,還具有制作價格低廉和加工成型率高等特點。這種技術(shù)的改變不僅給企業(yè)的生產(chǎn)和維護帶來了便捷福利同時也最大程度上的保障了企業(yè)的成本損耗,為中國電子化工類企業(yè)的發(fā)展提供了助力。
一、導熱高分子材料研究現(xiàn)狀
1.1導熱塑料
工業(yè)的發(fā)展離不開技術(shù)的革新和支持,隨著我國工業(yè)化進程的不斷推進我們的?導熱高分子材料技術(shù)發(fā)展已經(jīng)取得了可觀的成績。在導熱高分子材料中導熱塑料因?其散熱均勻、質(zhì)量較輕和攜帶加工方便等特點已經(jīng)成為了我國生產(chǎn)加工企業(yè)中廣泛應(yīng)用的材料種類,從導熱塑料的功能角度來看導熱塑料的種類大致分為兩類,一類是導熱導電塑料一類則是導熱絕緣材料。通常來說填料粒子的絕緣性是決定導熱塑料導電性能的關(guān)鍵性要素,當導熱塑料的填料粒子屬于非導電粒子時導熱塑料?將產(chǎn)生絕緣性的性質(zhì)。此外,值得注意的是在同等的情況下導熱絕緣塑料的導熱性?能將始終小于導熱導電塑料。在現(xiàn)實生活中導熱塑料的材質(zhì)多為樹脂,而樹脂阻隔?發(fā)電體的作用也使得導電塑料成為了導熱高分子材料中絕緣阻隔力突出的種類代?表。
1.2導熱橡膠
導熱橡膠是常用的高分子導熱材料,早些時候?qū)嵯鹉z一直被作為導熱高分子?材料填料應(yīng)用,直到近些年后被長期忽略的橡膠性質(zhì)才得以走上主流位置。以橡膠?為主以百分之二十比例的氧化鋁材料為輔是當下主流導熱橡膠材料的配比方式,再?加上納米和納米顆粒技術(shù)的融入使得企業(yè)產(chǎn)品的穩(wěn)定性和導熱性得到了進一步的升?級和發(fā)展。合適的基體材料是導熱高分子材料發(fā)揮自身獨特作用的保證,通常?情況下導熱高分子材料的基體以丁苯橡膠為主而天然橡膠的占比則相對較少,此外?在人工合成高分子材料的實際生產(chǎn)過程中要注重填充材料的預(yù)處理工作,這樣做的?目的是清理表面顆粒從而使基體與主材料之間得到更好的融合。
二、導熱高分子材料在化工領(lǐng)域中的應(yīng)用
2.1導熱塑料在化工領(lǐng)域中的應(yīng)用
化工領(lǐng)域一直是導熱高分子材料應(yīng)用的重要領(lǐng)域,導熱高分子材料的高適用性和高熱能轉(zhuǎn)換率既是導熱高分子材料與傳統(tǒng)導熱器的本質(zhì)區(qū)別也是導熱高分子材料的獨特優(yōu)勢?;ゎI(lǐng)域企業(yè)對于生產(chǎn)環(huán)境的要求是極其特殊的,傳統(tǒng)的導熱器材不僅無法做到化工企業(yè)的高效導熱要求,甚至還會因其使用頻率限制問題發(fā)生儀器破損腐蝕等情祝影響化工企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展進度。導熱高分子材料的應(yīng)用很大程度上的解決了化工企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展難題,以導熱高分子材料中的導熱塑料為例,導熱塑料中擁有高比例的石墨分子物質(zhì),這種石墨分子物質(zhì)的存在不僅可以使導熱器材的穩(wěn)定性質(zhì)變大,還可以起到抵抗化學藥品侵蝕導熱材料的作用。除此之外,在遇到高溫生產(chǎn)環(huán)境時,導熱塑料中的石墨成分還可以起到充分的換熱作用,以此來保證化工企業(yè)產(chǎn)品的正常生產(chǎn)。
2.2導熱橡膠在化工領(lǐng)域中的應(yīng)用
導熱橡膠屬于膠基復(fù)合型導熱材料,現(xiàn)多應(yīng)用在電子化工行業(yè)當中,以美國明.尼蘇達州Bergpuist?company公?司為例,該公司生產(chǎn)的導熱橡膠墊因其導熱功率約為空氣的60倍以上并且該膠墊具有良好的延展彈力需要時可按照任意尺寸進行裁剪等原因受到市場廣泛追捧。Bergpuist?company公?司生產(chǎn)的導熱橡膠墊以硅橡膠和NBR為主要基質(zhì)材料,這種材料的橡膠墊多用于電器原件的接觸部件,它不僅可以給儀器的工作系統(tǒng)提供所需要的高耐熱性和彈性條件并迅速將系統(tǒng)中的熱量傳遞出去,還可以在保障儀器使用壽命的基礎(chǔ)上降低企業(yè)采購成本提高企業(yè)經(jīng)濟效益。通常情況來說企業(yè)工廠儀器原件溫度每上升2攝氏度就會給儀器的使用帶來百分之十的損害,而以硅橡膠和NBR材料為基質(zhì)以納米級碳化硅粉體為填料制成的膠基復(fù)合型導熱材料對于提高化工企業(yè)工作效率和提升化工企業(yè)工作安全性具有重要意義。
2.3導熱節(jié)能膠粘器在化工領(lǐng)域中的應(yīng)用
導熱節(jié)能膠粘器依托于導熱高分子材料屬于創(chuàng)新型應(yīng)用產(chǎn)品,其導熱原理及作用的產(chǎn)生主要是依靠其中的導熱成分來實現(xiàn)的。導熱節(jié)能膠粘器的熱控制度和熱傳遞性在眾多導熱高分子材料中具有一定的優(yōu)勢且導熱節(jié)能膠粘器的粘接過程屬于優(yōu)化后過程。以北京化工研究院為例,北京化工研究院曾研制出兩種I型號的膠粘劑,分別是TM-I型無機導熱膠粘劑和TM-II有機導熱膠粘劑。TM-I型無機導熱膠粘劑的導熱成分是鱗片狀石墨和硅酸鹽,它具有熱導率大傳熱效果好等優(yōu)點因此TM-I型無機導熱膠粘劑的溫度適用范圍較大。TM-II型有機導熱膠粘劑的導熱材料成分則是高濃度的結(jié)晶型石墨,它具有化學性質(zhì)穩(wěn)定、溫度極高、耐水性好和便捷儲藏等優(yōu)點,甚至可在-190攝氏度~190攝氏度中進行正常合理使用。
三、結(jié)束語:
高分子導熱材料種類眾多,在選取高分子材料時要根據(jù)化工企業(yè)的客觀需要,有針對性的選擇高分子材料填料種類,同時為了保障基體材料和填料的界面性能導?熱高分子材料的填料要預(yù)先做預(yù)處理工藝處理。導熱高分子材料的出現(xiàn)為我國化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和進步帶來了機遇和挑戰(zhàn),而填料作為導熱高分子材料技術(shù)革新的關(guān)鍵方向,如何把握好填料和工藝制作的革新力點是今后發(fā)展導熱性高分子材料的重要研究基點。
參考文獻:
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