Встановлення впливу типу мікро- та нанонаповнювачів на теплофізичні властивості високотеплопровідних полімерних композитів на основі поліаміду 6
| Jazyk: | angličtina |
|---|---|
| Rok vydání: | 2022 |
| Předmět: | |
| Zdroj: | Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Vol. 4 No. 5 (118) (2022): Applied physics; 15-20 Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 4 № 5 (118) (2022): Прикладна фізика; 15-20 |
| ISSN: | 1729-3774 1729-4061 |
| Popis: | The object of this study is the thermophysical properties of polymer micro- and nanocomposites, as well as the dependence of their heat conductivity with structural characteristics when using different types of fillers. A set of experimental studies of heat conductivity and specific heat capacity of polymer micro- and nanocomposite materials for polyamide 6 and carbon nanotubes, copper and aluminum as matrix and fillers was carried out. When obtaining composites, a method was used that is based on the mixing of components in the polymer melt. The content of fillers varied from 0.3 to 10 %, and the temperature of composite materials – from 305 to 500 K. Experimental dependences of heat conductivity coefficients of the studied composites on the content of the filler were derived. It was established that according to the value of these coefficients in order of their reduction, these composite materials are ranked as follows: composites with fillers with carbon nanotubes, copper, and aluminum. It was found that only one percolation threshold is observed, when using a polyamide 6 matrix. The regularities of changes in the specific heat capacity of the composites under consideration on their temperature when varying within the above limits of the filler content were investigated. The analysis of the influence of the content of fillers on the degree of crystallinity of the polymer matrix of the investigated composite materials was carried out. It is shown that with an increase in the content of fillers, the degree of crystallinity decreases. The relationship between the thermally conductive properties of the composites under consideration and the specified degree of crystallinity has been established. Higher values of heat conductivity of composites correspond to lower values of the degree of crystallinity. The reported results can be widely used in the development of highly heat conductive composites for various engineering applications. Об'єктом дослідження є теплофізичні властивості полімерних мікро- та нанокомпозитів, а також взаємозв'язок їх теплопровідності зі структурними характеристиками при використанні різних типів наповнювачів. Виконано комплекс експериментальних досліджень теплопровідності і питомої теплоємності полімерних мікро- і нанокомпозиційних матеріалів для поліаміда 6 та вуглецевих нанотрубок, міді і алюмінію в якості матриці і наповнювачів. При отриманні композитів застосовувався метод, який базується на змішуванні компонентів у розплаві полімеру Вміст наповнювачів змінювався від 0,3 до 10%, температура композиційних матеріалів – від 305 до 500K. Одержано експериментальні залежності коефіцієнтів теплопровідності досліджуваних композитів від вмісту наповнювача. Встановлено, що за значенням цих коефіцієнтів у порядку їх зменшення вказані композиційні матеріали ранжуються таким чином: композити з наповнювачами з вуглецевими нанотрубками, міддю та алюмінієм. Виявлено, що при застосуванні матриці з поліаміду 6 спостерігається тільки один поріг перколяції. Досліджено закономірності зміни питомої теплоємності композитів, що розглядаються, від їх температури при варіюванні в вищевказаних межах вмісту наповнювачів. Виконано аналіз впливу вмісту наповнювачів на ступінь кристалічності полімерної матриці досліджуваних композиційних матеріалів. Показано, що зі збільшенням вмісту наповнювачів ступінь кристалічності зменшується. Встановлено залежність між теплопровідними властивостями композитів, що розглядаються, і вказаним ступенем кристалічності. Більшим значенням теплопровідності композитів відповідають нижчі величини ступеня кристалічності. Отримані результати можуть широко використовуватися при розробці композитів високотеплопровідних для різних інженерних додатків |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|