复合材料的导热系数

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相变材料的分类

相变材料的分类

相变材料的分类相变材料决定着蓄热装置的热性能,按照相变材料的相变温度可将其分为:低温相变材料(相变温度小于100℃)、中温相变材料(相变温度在100~250℃之间)和高温相变材料(相变温度大于250℃)[1]。

按照化学成分可将其分为:有机相变材料、无机相变材料和复合型相变材料。

有机相变材料主要包括石蜡和脂肪酸等,一般没有腐蚀性和过冷现象的发生,缺点是导热系数较低;无机相变材料主要由水合无机盐和金属材料构成,具有较高的蓄能密度和导热系数,缺点是性能不稳定;复合型相变材料是由两种或者两种以上的有机和无机相变材料混合而成,能够有效改善材料导热系数低的问题,缺点是工艺复杂,相变循环稳定性差。

因此,针对相变材料的研究,重点在于如何提高相变材料的导热系数和增强其稳定性上,目前常用的方法有:添加高导热介质法、微胶囊封装法和添加成核剂法。

增强相变材料导热系数和稳定性的方法添加高导热介质法该方法主要通过在相变材料中添加金属钠米颗粒或碳基材料等复合成高导热系数的相变材料。

当纳米银颗粒的质量分数在0%~2%范围内,复合材料的导热系数随着纳米银颗粒的质量分数增高而增强,但潜热有所下降,当高于2%(3.5%~8%)时,复合材料的粘度增加,自然对流受阻,因此热导系数并没有增加的趋势。

在复合网络体中添加质量分数为50%和10%的CF和GNP时,复合材料的蓄热完成时间较只添加CF质量分数为50%的缩短了39.9%,较纯石蜡缩短了84.5%[2]。

在碳纤维质量分数小于10%时,CF/SA复合材料的导热率与碳纤维的质量分数呈正相关,碳纤维的质量分数为10%时,硬脂酸的导热系数提高了206.6%,且硬脂酸的蓄热能力没有明显下降。

微胶囊封装法与纯硬脂酸相比,硬脂酸体积填充度为31.9%的复合材料熔点降低了2.85℃,导热系数增加117~159倍,与空的碳纳米管相比,其导热系数降低了32%~41%[3],在微胶囊相变材料中加入质量分数为2%、4%和6%的纳米铜粉末,导热系数分别增加23.5%、56.7%和149.2%,而且不会对相变材料的相变焓值和相变温度产生较大影响。

C-C复合材料

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2)温度梯度法
工艺方法:将感应线圈和感应器的几何形 状做得与预制体相同。接近感应器的预制 体外表面是温度最高的区域,碳的沉积由 此开始,向径向发展。
特点:与等温法相比,沉积速度快,但一 炉只能处理一件,不同温度得到的沉积物 的微观结构有差别。
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3)差压法
工艺方法:通过在织物厚度方向上形成的 压力梯度促使气体通过植物间隙。将预制 体的底部密封后放入感应炉中等温加热, 碳氢化合物以一定的正压导入预制体内, 在预制体壁两边造成压差,迫使气体流过 空隙,加快沉积速度。
低压浸渍很难得到高致密度的C/C,其密度 一般为1.6~1.85,空隙率约为8~10%。
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3)高压浸渍
PIC工艺:浸渍和碳化都在高压下进行,利 用等静压技术使浸渍和碳化都在热等静压 炉内进行。可提高产碳率降低空隙率。
表6-5 PIC工艺压力对致密化的影响,当外 压增加到6.9MPa时产碳率显著增加,高密 度C/C复合材料需要51.7~103.4MPa的外压。
增强的预制体,使其接近各向同性。
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6.4.2 预制体和碳基体的复合
碳纤维编织预制体是空虚的,需向内渗碳 使其致密化,以实现预制体和碳基体的复 合。
渗碳方法:液态浸渍热分解法、化学气相 沉积法。
基本要求:基体的先驱体与预制体的特性 相一致,以确保得到高致密和高强度的C/C 复合材料。
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二、气相沉积法
气相沉积法(CVD法):将碳氢化合物,如 甲烷、丙烷、天然气等通入预制体,并使 其分解,析出的碳沉积在预制体中。
技术关键:热分解的碳均匀沉积到预制体 中。
影响因素:预制体的性质、气源和载气、 温度和压力都将影响过程的效率、沉积碳 基体的性能及均匀性。

导热性最好的材料排行

导热性最好的材料排行

导热性最好的材料排行导热性是材料的一个重要性能指标,对于许多工程和科学领域来说都至关重要。

导热性好的材料可以有效地传导热量,有利于提高设备的效率和性能。

因此,研究和发展导热性最好的材料一直是材料科学领域的热点之一。

本文将介绍一些目前导热性能最好的材料,以及它们的特点和应用。

石墨烯是一种由碳原子构成的二维材料,具有出色的导热性能。

由于其独特的结构,石墨烯不仅导热系数高,还具有优异的机械性能和化学稳定性。

这使得石墨烯在热管理领域有着广泛的应用前景,例如用于制备高性能的散热材料、导热膏等。

石墨烯的导热性能主要源于其特殊的结构。

石墨烯的碳原子呈现出六角形的排列方式,形成了一个具有高导热性的晶格结构。

这种结构使得石墨烯具有非常高的热传导率,能够迅速有效地传导热量。

因此,石墨烯被认为是目前导热性能最好的材料之一。

除了石墨烯之外,碳纳米管也是一种导热性能极好的材料。

碳纳米管是由碳原子通过特定的方式排列而成的纳米级管状结构,具有极高的导热性能和机械性能。

由于其独特的结构和性能,碳纳米管被广泛应用于热界面材料、导热材料等领域。

除了碳基材料外,金属材料中的铜和银也是具有出色导热性能的材料。

铜和银都是优良的热导体,其导热系数分别为401 W/(m·K)和429 W/(m·K),远高于其他金属材料。

因此,在一些对导热性能要求较高的场合,铜和银被广泛应用于制备散热器、导热模组等。

除了上述材料之外,一些复合材料和纳米材料也展现出了优异的导热性能。

例如,氧化铝基复合材料、硼氮化物纳米材料等都具有良好的导热性能,被广泛应用于电子器件、光电器件等领域。

总的来说,导热性最好的材料主要包括石墨烯、碳纳米管、铜、银等。

这些材料具有出色的导热性能,被广泛应用于热管理、散热、导热等领域。

随着材料科学的不断发展,相信会有越来越多的新材料涌现出来,为导热性能的提升提供更多的选择和可能。

硅微粉和氧化铝的导热系数

硅微粉和氧化铝的导热系数

硅微粉和氧化铝的导热系数导热系数是一个物质传导热量的能力指标,它描述了物质在温度差驱动下传导热量的能力。

本文将分别介绍硅微粉和氧化铝的导热系数,并探讨它们在不同领域的应用。

硅微粉是一种由微米级硅粉体制备而成的粉末,具有优异的导热性能。

其导热系数通常在100-200 W/(m·K)范围内,远高于一般材料。

这使得硅微粉在热传导方面有着广泛的应用。

硅微粉在电子领域中扮演着重要的角色。

由于电子器件的集成度不断提高,散热问题变得尤为突出。

硅微粉因其良好的导热性能成为了散热材料的首选。

硅微粉可以与导热胶或导热膏混合使用,填充在电子器件与散热器之间,有效地提高散热效果。

这不仅能够保护电子器件的正常运行,还能延长器件的使用寿命。

硅微粉也广泛应用于热界面材料中。

在电子元器件的组装过程中,由于材料的不匹配,常常会产生热应力,导致元器件的损坏。

硅微粉可以作为填充材料,填充在元器件与散热器之间,起到缓冲热应力的作用,保护元器件的完整性。

硅微粉还可以用于制备导热硅胶。

导热硅胶是一种高导热性的粘合剂,常用于电子器件的封装和散热。

硅微粉作为导热硅胶的主要成分之一,赋予了其优异的导热性能。

与硅微粉相比,氧化铝的导热系数较低,通常在25-40 W/(m·K)之间。

然而,氧化铝具有良好的绝缘性能和化学稳定性,因此在一些特殊的领域具有重要的应用价值。

氧化铝常用于高温绝缘材料中。

由于其高熔点和优异的耐热性,氧化铝可以作为高温电气设备的绝缘材料,有效地防止电器故障和火灾发生。

氧化铝也可以用于制备陶瓷基复合材料。

陶瓷基复合材料是一种高性能的结构材料,具有优异的力学性能和耐热性。

氧化铝作为复合材料的基体材料,可以提高复合材料的导热性能和耐热性。

氧化铝还可以用于制备陶瓷薄膜。

陶瓷薄膜具有优异的耐磨损性和化学稳定性,常用于涂层、光学器件和传感器等领域。

氧化铝薄膜的导热系数虽然较低,但其它优异的性能使其在这些领域中得到广泛应用。

26种保温材料的导热系数排行榜

26种保温材料的导热系数排行榜

26种保温材料的导热系数排行榜保温材料依据材性来分类,大体分为有机材料、无机材料和复合材料。

不同的保温材料性能各异,价格也千差万别,本文按照材料的保温性能即导热系数数值的大小进行依次排列,依次介绍产品的组成、效果示意应用价值及相关厂家等。

第一名:真空绝热板,导热系数0.008W/(m·K)排名第一的肯定是真空绝热板,该板材是由无机纤维芯材与高阻气复合薄膜通过抽真空封装技术,外覆专用界面砂浆,制成的一种高效保温板材。

图片如下:空气的导热系数大约是0.023W/(m·K),要做到比空气还低的导热系数,那就只有真空了。

所以真空绝热板的导热系数是现有保温材料中最低的是毋庸置疑了。

其最大的优势,也就是其保温性能可以傲视所有其他类型的保温材料。

不过该板材也有短板,比如大家都会提出的真空度难以保持的问题:若是发生破损,板材的保温性能即会骤降;其次,施工平整度要求也较高,不能任意裁切。

当然,基本上所有的保温体系都有不同的缺陷,真空绝热板的上述缺陷问题也掩盖不了它本身超优异的导热系数指标和防火性能。

这足以让其傲视世面上所有的保温材料类型。

尽管真空保温材料发源于国外,但是国内的企业是最敢于将该材料用于外墙保温系统尝试的。

归功于国内一批专业真空板研发带头的保温板生产企业,在建筑节能领域大胆创新和尝试,真空绝热板外保温系统已经成为我国部分地区建筑外墙的重要方案之一,甚至在北方的被动式低能耗建筑里都有应用。

该保温板材性能是好的,整体保温系统的个别问题是存在的,但是,建筑外墙保温节能的安全性问题始终伴随着建筑节能工程,国内必须有更多的企业去继续摸索和创新!第二名:气凝胶保温材料,导热系数0.02W/(m·K)气凝胶材料被称为世界上最轻的固体。

以纳米二氧化硅气凝胶为主体材料,通过特殊的工艺复合而成,具有耐高温、导热系数低、密度小、强度高、绿色环保、防水不燃等优越性能,同时兼具优越的隔声减震性能,是冶金、化工、国防、航空航天等领域不可或缺的高效隔热保温材料。

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复合材料的导热系数
解析:
复合材料的导热系数一般在0.6-6.0W/mk之间。

导热系数是指在稳定传热条件下,1m厚的材料,两侧表面的温差为1度(K,℃),在一小时内,通过1平方米面积传递的热量,单位为瓦/米·度(W/(m·K),此处为K可用℃代替)。

复合材料的导热系数是一个重要的物理参数,用于评估材料导热性能和热传导能力。

导热系数仅针对存在导热的传热形式,当存在其他形式的热传递形式时,如辐射、对流和传质等多种传热形式时的复合传热关系,复合传热关系通常被称为表观导热系数、显性导热系数或有效导热系数。

此外,导热系数是针对均质材料而言的,实际情况下,还存在有多孔、多层、多结构、各向异性材料,此种材料获得的导热系数实际上是一种综合导热性能的表现,也称之为平均导热系数。

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