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杂化填料聚合物的热性能研究
摘要：聚合物因其易于加工、重量轻、绝缘性优异以及机械性能好而被广泛应用于电子封装领域。对散热管理材料的需求日益增长。然而，大规模连续生产薄型高导热聚合物复合材料仍然具有挑战性，尤其是需要控制填料的填充量。在本文中，我们揭示了一种轻松有效的提高导热率的方法，即使用混合填料稻壳（RH）和氮化铝（AlN）与环氧树脂，通过手工铺层技术制成，重量从 30% 到 40% 不等，比例不同（1:1、1:3 和 3:1 wt.%）在当前的研究中被考虑。使用李氏圆盘法测定热导率等热特性。使用热机械分析仪（TMA）通过在氮气下随温度变化来确定热膨胀系数（CTE）和玻璃化转变温度（Tg）。在扫描电子显微镜（SEM）下研究了混杂复合材料的分子结构和外围形貌分析以及与环氧树脂的相互作用。
带有电荷密度 - 波填充剂
图1：晶体结构和CDW量子相变的1T-TAS 2材料（a）1 t-tas 2的晶体结构的示意图，显示其准2D性质。（b）伴随CDW量子相变的晶格重建，表明TA原子的位移。（c）AS合成1 T -TAS 2晶体的EDS图显示了Ta（紫色）和SE（黄色）原子的元素分布。组合的EDS映射在底部面板中提供。所有比例尺均为500 µm。（d）单个单晶薄片为1 t -tas 2的室温电流电压特性。2.1 V的应用偏置附近的磁滞回路对应于NC-CDW到IC-CDW量子相变。箭头指示向前和反向偏置扫描。插图显示了单个1 T -TAS 2片的光学显微镜图像，其长度约为〜5 µm，并通过制造的金属触点进行电测量。
废咖啡作为废水处理的复合填料
摘要：目前，复合材料在工程和技术的各个方面都发挥着重要作用，其应用范围不断扩大。最近，人们更加关注天然填料，因为它们适合作为热塑性基质中的增强材料，从而改善这些聚合物的机械性能。生物填料因其成本低、强度高、无毒、可生物降解和易得而得到使用。目前，咖啡渣 (SCG) 作为天然填料越来越受到关注，因为每天都会产生大量的 SCG（咖啡加工产生的食品废料）。这项研究使我们能够确定具有已知技术和工艺参数的活性污泥微生物对含有咖啡渣填料的复合材料机械性能的长期影响。配件由用作基质的高密度聚乙烯 (PE-HD) 和用作改性剂的基于咖啡渣 (SCG) 的填料组成。已确定复合材料的组成及其在生物反应器中的停留时间直接影响接触角值。接触角值的变化与测试材料上生物膜的形成有关。在生物反应器中测试的所有样品的接触角都有所增加，样品 A (PE-HD) 的最低值约为 76.4 度，其余含有咖啡渣填充物的复合材料样品的接触角较高，约为 90 度。研究证实，复合材料中咖啡渣的比例增加会导致微生物的多样性和丰富度增加。在生物反应器中暴露一年多后，含有 40% 咖啡渣的复合材料的微生物数量最多，多样性也最强，而含有 30% SCG 的复合材料位居第二。纤毛虫（Ciliata），尤其是属于 Epistylis 属的固着纤毛虫，是活性污泥和生物反应器中样品浸入生物膜后观察到的最常见和数量最多的微生物群。所进行的研究证实，使用聚合物复合材料模塑件和废咖啡渣形式的填料作为载体可以有效增加生物反应器中的微生物种群。
供应链高膨胀柱填料 | 汉高
高膨胀支柱填料可减少包装体积并大幅减少运输过程中的二氧化碳排放量。汉高的高膨胀支柱填料在未固化状态下高效地包装在托盘桶中，使用后膨胀率超过 500%，通过减少补给汽车生产厂所需的往返次数，可大幅减少运输过程中的二氧化碳排放量。它还可减少运输人工费用、设备成本和一次性包装浪费。在装配线上，机器人应用可将挡板的手动定位人工减少多达 15%。* 与尼龙挡板相比，可泵送支柱填料的固化重量也可提供汽车轻量化优势。相比之下，注塑尼龙挡板在一次性包装中以 100% 的成品形式运输，最终运往垃圾填埋场。除了节约环境成本外，使用可泵送支柱填料还有显著的好处，包括减少补给行程、降低运输燃料消耗和增加每辆卡车的产量。*基于可泵送支柱填料替代尼龙挡板的总百分比、汽车生产线和劳动力分配。
3D-BN 骨架中填料尺寸对环氧基复合材料热导率影响的研究
随着 5G、人工智能、物联网等技术的快速发展，微电子设备的工作温度不断升高，对导热和电绝缘材料的需求显著增加[1-4]。这主要是因为微电子设备运行时芯片产生的热量由于一层热界面材料（TIM）而不能迅速传递到冷却设备。TIM 的主要作用是填充微电子设备与散热器翅片之间的缝隙，从而降低界面热阻[5]。环氧树脂或硅橡胶等聚合物因具有优异的黏附性、热稳定性和电绝缘性，常用作 TIM[6，7]。然而，它们的 TC 值较低（低于 0.3 W/m·K），不能满足微电子设备的需求。因此，迫切需要具有优异平面热导率的TIM，它能及时将热量传递至散热片，进而将热量传输到设备外部。通过加入陶瓷填料，如AlN[8-10]、Al2O3[11-13]、Si3N4[14]和BN[15，16]，复合策略被认为是提高热导率的最有效方法。特别是对于具有与石墨类似的层状结构的BN，由于其优异的热导率（平面方向约600W/m·K）和宽的带隙[17-20]，它引起了人们的极大兴趣。因此，将BN加入到聚合物中对提高热导率具有重要意义。然而，通过传统共混方法制备的BN基复合材料的平面热导率远低于平面取向的。在这方面，已经开发出一些策略来增强聚合物复合材料的平面导热性。一种策略是构建三维网络骨架。在这种结构中，
石化陶瓷颗粒作为非异氰酸酯多羟基甲烷复合材料
多羟基甲酸酯，称为非异氰酸酯聚氨酯（NIPU），是通过胺固化的多膜循环碳酸盐来制造的，可从多种合成和生物基于生物的环氧树脂和二氧化合物中通过碳二氧化物的化学固定固定。同氰酸酯单体对水分敏感高度敏感，而NIPU加工可耐受性和各种官能团。这对开发高级功能填充剂非常有益，因为不需要特殊的干燥程序或其他预处理。在新兴纳米填料中，石墨烯由于其出色的机械，热和电性能而起着重要作用。作为2D碳聚合物，由缺陷 - 游离SP 2-杂交碳单层组成，石墨烯具有1 TPA的非凡刚度，[6] 5000 W m-1 K-1 K-1，[7]的热导率为5000 W m-1 K-1，[7] [7] 6000 S Cm-1 [8]和2600 MOxipe的电导率。[9]因此，石墨烯对具有出色的机械，热和电性能的多功能聚合物纳米材料的发展具有巨大的希望。[10]与石墨烯相关的纳米材料，例如多壁碳纳米管，石墨氧化物（GO）或热还原的石墨氧化物（TRGO）（TRGO），以改善各种多种聚生物材料的机械和电气性能，包括多种聚生物材料[11,12,12]和Polyure-ysess和Polyure-ysess和Polyure-ysess和Polyure-ysess和Polyure-yses和Polyure-yses。[13,14]其他突出的例子是针对传感器应用定制的石墨烯/弹性体纳米复合材料。这种方法已由Novoselov等人开创。[15–19]尽管边缘量的纳米填料可以提供重大的财产改进，但纳入较高量的基于差异的填充剂通常会在处理和成本效率方面构成问题，从而限制其在轻量级构造中的应用。为了降低成本并改善加工，已经进行了几次尝试，以开发工业可行的合成路线，以定制与石墨烯相关的材料作为功能填充剂。几种自上而下的技术采用石墨作为丰富的市售中间体，用于去角质几层或单层石墨烯。使用其苏格兰胶带技术从石墨表面剥离单层石墨烯。[20]通常，从石墨中去角质需要很高的剪切力才能克服堆积在石墨>的石墨烯层之间的范德华吸引力
Al-Si-Zn钎料在AA7075和AR500表面润湿行为的研究
本文介绍了 Al-Si-Zn 填充金属在 AR 500 钢和 AA 7075 铝合金表面润湿和铺展的实验研究结果。通过不同表面条件下的接触角和铺展比分析了填充金属在金属表面的润湿和铺展情况。接触角是测量液-气界面切线与固体表面之间的角度。而铺展比是根据填充金属铺展形状几何直径的变化来测量的。低熔点填充金属的使用越来越受欢迎，因为它们能够降低热量对金属的影响。然而，低铺展和脱湿条件限制了填充金属的应用，因为这些条件会对接头能力产生不利影响。但总的来说，这项针对这些金属的不同表面条件的研究是为了确定填充金属的润湿和铺展行为。本研究将通过火炬钎焊加热的 Al-Si-Zn 填充金属应用于具有不同表面条件的 AR 500 钢和 AA 7075 铝合金表面。实验结果表明，与粗糙的金属表面相比，填充金属在光滑表面上的扩散面积更大。
使用低成本填充材料对空气基温跃层 TES 的热分层进行评估
在本研究中，采用计算流体动力学 (CFD) 方法评估基于河卵石填充床的工业规模热能存储 (TES) 系统的热分层程度。TES 集成到使用空气作为传热流体的参考聚光太阳能发电厂中。根据基于所谓的能量矩或高度加权能量进入填充床的无量纲 MIX 数，定性评估热分层的瞬态演变。得到的分层效率范围在 0 到 1 之间，理论阈值分别由完全混合和理想分层的 TES 的能量矩给出。分析的 30 个连续循环的特点是 12 小时充电，然后是 12 小时放电。结果表明，TES 系统在 20-22 个循环后达到稳定工作状态，平均分层效率约为 0.95。 CFD 模拟采用 ANSYS 的 Fluent 14.5 代码执行。© 2015 作者。由 Elsevier Ltd. 出版。同行评审由 EUROSOLAR（欧洲可再生能源协会）负责。
NPL 报告 MAT 12 纳米填料的表征...
聚合物体系中纳米填料颗粒的特性综述 WR Broughton 工业和创新部 摘要 本报告严格审查了用于确定聚合物体系中纳米填料颗粒的形状、大小和粒度分布的测量技术。特别强调了这些技术能够提供可靠的定量数据，以便评估部件中的分散程度以用于生产和服务检验，以及用于预测纳米颗粒增强聚合物的材料特性。报告涵盖了分析技术，例如扫描电子显微镜 (SEM)、透射电子显微镜 (TEM) 和扫描隧道显微镜 (STM)、X 射线衍射 (XRD) 和 X 射线断层扫描、核磁共振 (NMR)、原子力显微镜 (AFM) 和用于实验室研究的纳米压痕。报告还考虑了可能适用于生产或服务检验的电和电磁（电介质、电阻抗断层扫描 (EIT) 和涡流）、光学、流变、热和超声波技术。测量技术从生成的数据、适用性、易用性、灵敏度和空间分辨率以及数据一致性等方面进行评估。报告概述了用于表征分散纳米颗粒聚合物材料的热性能和机械性能的预测分析技术。建模方法考虑了基于连续体的建模，包括用于预测传统复合材料热机械性能的微观机械模型（Halpin-Tsai 和 Mori Tanaka）、用于表征纳米复合材料行为的分子建模和计算方法。从对纳米填充聚合物系统的适用性、提供的数据以及适应因电、热和化学效应引起的后处理迁移而导致的聚类效应（即分散不均匀性）的能力等方面讨论了这些模型。