Khóa luận tốt nghiệp đại học nghiên cứu tăng cường khả năng tản nhiệt của màng phủ trên cơ sở nhựa epoxy

Khóa luận nghiên cứu tăng cường khả năng tản nhiệt của màng phủ epoxy. Giải pháp nâng cao hiệu quả tản nhiệt cho vật liệu và thiết bị điện tử.

• Tác giả: Nguyễn Thị Linh
• Người hướng dẫn: PGS. Ngô Kế Thế
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2
• Chuyên ngành: Hóa Công nghệ - Môi trường
• Đề tài: Nghiên cứu tăng cường khả năng tản nhiệt của màng phủ trên cơ sở nhựa epoxy
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp đại học
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Khám phá khóa luận tăng cường khả năng tản nhiệt nhựa epoxy

Trong bối cảnh công nghệ phát triển, việc quản lý nhiệt hiệu quả cho các thiết bị điện tử ngày càng trở nên cấp thiết. Các vật liệu truyền thống như kim loại, mặc dù có hệ số dẫn nhiệt cao, lại tồn tại nhiều nhược điểm như khối lượng lớn, chi phí cao và khó gia công. Để giải quyết vấn đề này, khóa luận tốt nghiệp đại học nghiên cứu tăng cường khả năng tản nhiệt của màng phủ trên cơ sở nhựa epoxy đã mở ra một hướng đi mới đầy tiềm năng. Nghiên cứu này tập trung vào việc chế tạo vật liệu composite nền polymer từ nhựa epoxy kết hợp với các chất độn chức năng, nhằm thay thế kim loại trong các ứng dụng tản nhiệt, đặc biệt là tản nhiệt cho linh kiện điện tử như đèn LED. Mục tiêu chính là cải thiện đáng kể hệ số dẫn nhiệt của nhựa epoxy, vốn là một chất cách nhiệt điển hình, biến nó thành một lớp phủ chức năng có khả năng truyền nhiệt hiệu quả. Đề tài không chỉ dừng lại ở việc lựa chọn vật liệu mà còn đi sâu vào việc tối ưu hóa phương pháp chế tạo để đảm bảo sự phân tán hạt độn đồng đều trong nền polymer, yếu tố then chốt quyết định đến khả năng truyền nhiệt của vật liệu cuối cùng. Những kết quả ban đầu được trình bày trong báo cáo khoa học này cho thấy tiềm năng to lớn của việc sử dụng các loại vật liệu độn dẫn nhiệt phổ biến như bột nhôm, bột đồng để tạo ra các loại sơn tản nhiệt hay keo epoxy dẫn nhiệt thế hệ mới, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của ngành công nghiệp điện tử. Nghiên cứu này là một minh chứng rõ ràng cho sự phát triển của khoa học vật liệu tại Việt Nam, tương tự như các đề tài luận văn thạc sĩ vật liệu chuyên sâu khác.

1.1. Tầm quan trọng của việc quản lý nhiệt trong công nghệ

Sự thu nhỏ hóa và gia tăng công suất của các linh kiện điện tử dẫn đến mật độ nhiệt lượng tỏa ra ngày càng lớn. Nếu không được tản đi kịp thời, nhiệt độ cao sẽ làm giảm hiệu suất, rút ngắn tuổi thọ và thậm chí gây hỏng hóc thiết bị. Do đó, việc nghiên cứu và phát triển các giải pháp quản lý nhiệt tiên tiến là yếu-tố-sống-còn, đảm bảo sự ổn định và độ tin cậy cho các hệ thống điện tử, từ máy tính cá nhân, điện thoại thông minh cho đến hệ thống chiếu sáng LED công suất cao.

1.2. Mục tiêu chính của khóa luận nghiên cứu màng phủ epoxy

Mục đích cốt lõi của đề tài là tăng cường khả năng tản nhiệt của màng phủ trên cơ sở nhựa epoxy bằng cách sử dụng các chất độn dẫn nhiệt. Các nhiệm vụ cụ thể bao gồm: (1) Chế tạo vật liệu composite trên nền nhựa epoxy với các loại phụ gia tản nhiệt khác nhau như bột kim loại và oxit kim loại. (2) Khảo sát và đo lường hệ số dẫn nhiệt của các mẫu vật liệu theo tiêu chuẩn quốc tế. (3) Đánh giá chi tiết ảnh hưởng của loại chất độn, hàm lượng và phương pháp phân tán đến hiệu quả tản nhiệt cuối cùng, từ đó tìm ra công thức và quy trình tối ưu.

II. Thách thức lớn về tản nhiệt của màng phủ nhựa epoxy nguyên bản

Nhựa epoxy là một loại polymer nhiệt rắn được ưa chuộng nhờ các đặc tính vượt trội như độ bám dính cao, kháng hóa chất tốt, và tính chất cách điện tuyệt vời. Tuy nhiên, chính cấu trúc phân tử vô định hình và sự định hướng ngẫu nhiên của các chuỗi polymer đã biến nó thành một chất cách nhiệt hiệu quả, đây chính là rào cản lớn nhất khi ứng dụng trong lĩnh vực tản nhiệt. Hệ số dẫn nhiệt của epoxy nguyên chất rất thấp, thường chỉ dao động trong khoảng 0.2 W/m.K. Cơ chế truyền nhiệt trong polymer chủ yếu dựa vào sự dao động của mạng lưới phân tử (phonon). Các liên kết lỏng lẻo giữa các mạch polymer và cấu trúc vô định hình gây ra hiện tượng tán xạ phonon mạnh, làm cản trở dòng nhiệt truyền qua vật liệu. Khi sử dụng màng phủ trên cơ sở nhựa epoxy cho các linh kiện điện tử, lớp phủ này vô tình tạo ra một "rào cản nhiệt", giữ lại nhiệt lượng do linh kiện sinh ra, gây quá nhiệt và suy giảm hiệu suất. Vấn đề này đặc biệt nghiêm trọng đối với các thiết bị công suất cao, nơi mà việc duy trì độ bền nhiệt và hoạt động ổn định là yếu tố tiên quyết. Do đó, để vượt qua thách thức này, nghiên cứu phải tập trung vào việc tạo ra các "cầu nối" dẫn nhiệt bên trong cấu trúc polymer, giúp các phonon di chuyển dễ dàng hơn, từ đó cải thiện khả năng truyền nhiệt tổng thể của vật liệu composite nền polymer.

2.1. Phân tích hệ số dẫn nhiệt thấp của nhựa epoxy nền

Cấu trúc hóa học của nhựa epoxy bao gồm các mạch carbon dài, liên kết với nhau một cách ngẫu nhiên. Sự truyền nhiệt hiệu quả đòi hỏi các dao động phonon phải được lan truyền một cách có trật tự. Tuy nhiên, trong epoxy, các phonon dễ dàng bị tán xạ tại các điểm uốn cong, các đầu mạch tự do và các khoảng trống giữa các chuỗi polymer. Điều này làm cho đường đi tự do trung bình của phonon rất ngắn, dẫn đến hệ số dẫn nhiệt cực kỳ thấp. So với cấu trúc tinh thể có trật tự của kim loại, nơi các electron tự do và phonon có thể di chuyển dễ dàng, cấu trúc vô định hình của epoxy là một trở ngại cố hữu cho việc truyền nhiệt.

2.2. Hạn chế khi ứng dụng epoxy cho tản nhiệt linh kiện điện tử

Việc sử dụng nhựa epoxy nguyên chất làm vật liệu đóng gói, keo dán hoặc lớp phủ bảo vệ cho linh kiện điện tử có thể gây ra hiện tượng tích tụ nhiệt. Nhiệt độ tăng cao không chỉ làm giảm tuổi thọ của chip bán dẫn mà còn ảnh hưởng đến các tính chất cơ lý của chính lớp epoxy, gây ra hiện tượng lão hóa, nứt vỡ. Điều này đặt ra yêu cầu cấp thiết phải biến tính epoxy, tạo ra các loại keo epoxy dẫn nhiệt hoặc lớp phủ chức năng vừa có khả năng bảo vệ, cách điện, vừa có khả năng tản nhiệt hiệu quả.

III. Phương pháp dùng vật liệu độn dẫn nhiệt tăng cường tản nhiệt

Giải pháp cốt lõi được trình bày trong khóa luận tốt nghiệp này là sử dụng vật liệu độn dẫn nhiệt để tạo ra một mạng lưới truyền nhiệt hiệu quả bên trong nền nhựa epoxy. Bằng cách phân tán các hạt có độ dẫn nhiệt cao vào trong ma trận polymer cách nhiệt, các hạt này hoạt động như những "bước đệm", tạo ra các con đường cho nhiệt lượng truyền qua. Khi hàm lượng chất độn đạt đến một ngưỡng nhất định (ngưỡng thấm), các hạt sẽ tiếp xúc hoặc ở đủ gần nhau để hình thành một mạng lưới dẫn nhiệt liên tục, giúp cải thiện đáng kể hệ số dẫn nhiệt của toàn bộ vật liệu composite. Luận văn đã tiến hành khảo sát một loạt các chất độn tiềm năng, từ các vật liệu gốm kỹ thuật đến bột kim loại. Các chất độn được lựa chọn bao gồm: bột nhôm (Al), bột đồng (Cu), khoáng talc, nhôm oxit (Al2O3), oxit sắt (Fe2O3), oxit kẽm (ZnO) và nhôm nitrit (AlN). Mỗi loại chất độn có những ưu và nhược điểm riêng về độ dẫn nhiệt, hình thái hạt, khả năng tương thích với nền epoxy và chi phí. Ví dụ, bột nhôm và bột đồng có độ dẫn nhiệt rất cao nhưng lại dẫn điện, đòi hỏi sự kiểm soát phân tán cẩn thận để tránh chập mạch. Ngược lại, các chất độn gốm như nhôm oxit (Al2O3) hay boron nitride (BN) có độ dẫn nhiệt tốt và cách điện, nhưng thường có chi phí cao hơn. Việc lựa chọn và tối ưu hóa loại chất độn là một bước quan trọng để cân bằng giữa hiệu suất tản nhiệt và các yêu cầu kỹ thuật khác.

3.1. Khảo sát các hạt độn kim loại Bột nhôm và bột đồng

Trong nghiên cứu, bột nhôm và bột đồng được xem là những ứng viên hàng đầu do có hệ số dẫn nhiệt vốn có cực kỳ cao (lần lượt >200 W/m.K và >400 W/m.K). Việc đưa các hạt kim loại này vào nền epoxy được kỳ vọng sẽ tạo ra sự cải thiện nhiệt độ nhảy vọt. Thí nghiệm tập trung vào việc xác định ảnh hưởng của kích thước hạt, hình dạng và nồng độ của chúng đến khả năng truyền nhiệt của vật liệu composite.

3.2. Vai trò của chất độn gốm Nhôm oxit và khoáng talc

Các chất độn gốc gốm như nhôm oxit (Al2O3) và khoáng talc được lựa chọn vì khả năng cách điện tốt, phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu an toàn điện. Mặc dù hệ số dẫn nhiệt của chúng thấp hơn kim loại, hình thái dạng tấm của talc và khả năng tương tác tốt với nền polymer có thể tạo ra hiệu quả bất ngờ trong việc hình thành mạng lưới dẫn nhiệt. Nghiên cứu cũng so sánh hiệu quả giữa talc đã được biến tính bề mặt và talc nguyên bản để đánh giá vai trò của sự tương hợp pha.

IV. Bí quyết tối ưu phân tán hạt độn trong màng phủ epoxy

Một trong những phát hiện quan trọng nhất của báo cáo khoa học này là khả năng truyền nhiệt của vật liệu composite nền polymer không chỉ phụ thuộc vào loại và hàm lượng chất độn, mà còn bị ảnh hưởng sâu sắc bởi mức độ phân tán hạt độn trong nền nhựa epoxy. Các hạt độn có xu hướng tự kết tụ lại với nhau do lực hút Van der Waals, tạo thành các cụm lớn và để lại những vùng polymer nguyên chất rộng lớn. Những vùng này hoạt động như các "điểm nghẽn nhiệt", cản trở dòng nhiệt và làm giảm hiệu quả tản nhiệt tổng thể. Để giải quyết vấn đề này, luận văn đã so sánh hai phương pháp chế tạo: khuấy cơ tốc độ cao truyền thống và phương pháp kết hợp khuấy tốc độ cao với rung siêu âm. Kết quả cho thấy một sự khác biệt rõ rệt. Phương pháp rung siêu âm sử dụng sóng âm tần số cao để tạo ra các bọt khí vi mô, khi các bọt khí này vỡ ra sẽ tạo ra các luồng xung kích cực mạnh, giúp phá vỡ các cụm hạt kết tụ và phân tán chúng một cách đồng đều vào trong nền epoxy lỏng. Bằng chứng từ ảnh hiển vi điện tử quét (SEM) cho thấy cấu trúc vi mô của mẫu chế tạo bằng siêu âm đồng nhất hơn hẳn. Điều này được phản ánh trực tiếp qua kết quả đo hệ số dẫn nhiệt: mẫu Epoxy/talc (30%) chế tạo bằng khuấy cơ chỉ đạt 0,622 W/m.K, trong khi mẫu tương tự được hỗ trợ bởi siêu âm đạt tới 1,028 W/m.K, tăng gần 65%. Phát hiện này khẳng định rằng, việc đầu tư vào công nghệ phân tán hạt độn là chìa khóa để khai thác tối đa tiềm năng của vật liệu độn dẫn nhiệt.

4.1. So sánh hiệu quả giữa khuấy cơ và rung siêu âm

Nghiên cứu chỉ ra rằng khuấy cơ tốc độ cao chỉ có thể phá vỡ các cụm kết tụ lớn, nhưng không đủ năng lượng để tách các hạt ở cấp độ vi mô. Ngược lại, năng lượng từ sóng siêu âm có thể tác động sâu vào cấu trúc hỗn hợp, đảm bảo mỗi hạt độn được bao bọc tốt hơn bởi nền polymer. Đây là một phương pháp hiệu quả để cải thiện tính chất cơ lý và đặc biệt là khả năng truyền nhiệt mà không cần tăng thêm hàm lượng chất độn.

4.2. Tầm quan trọng của tương tác pha và phân tán đồng đều

Sự phân tán đồng đều làm giảm khoảng cách trung bình giữa các hạt độn, tạo điều kiện thuận lợi cho việc hình thành mạng lưới dẫn nhiệt ở nồng độ thấp hơn. Hơn nữa, việc xử lý bề mặt chất độn (ví dụ như biến tính bề mặt talc bằng silane) giúp tăng cường liên kết giữa pha độn và nền polymer, làm giảm điện trở nhiệt tại bề mặt phân cách pha. Sự kết hợp giữa phân tán tốt và tương tác pha mạnh mẽ là yếu tố quyết định để tạo ra một lớp phủ chức năng có hiệu suất tản nhiệt cao.

V. Kết quả đột phá từ khóa luận nghiên cứu tản nhiệt epoxy

Khóa luận tốt nghiệp đã đạt được những kết quả ấn tượng, chứng minh tính khả thi của việc tăng cường khả năng tản nhiệt của màng phủ trên cơ sở nhựa epoxy. Kết quả nổi bật nhất thuộc về vật liệu composite sử dụng bột nhôm làm chất độn. Ở hàm lượng 35% khối lượng, mẫu vật liệu Epoxy/nhôm đạt hệ số dẫn nhiệt lên tới 2,506 W/m.K, cao hơn gấp 10 lần so với nhựa epoxy nguyên chất (0,237 W/m.K). Con số này cho thấy tiềm năng to lớn trong việc chế tạo các loại keo epoxy dẫn nhiệt và sơn tản nhiệt hiệu suất cao. Một phát hiện thú vị khác là ảnh hưởng của hàm lượng chất độn. Các thí nghiệm cho thấy hiệu quả tản nhiệt tăng lên khi tăng nồng độ chất độn, nhưng sẽ đạt đỉnh trong khoảng 30-40% khối lượng. Vượt qua ngưỡng này, độ nhớt của hỗn hợp tăng quá cao, gây khó khăn cho quá trình gia công và làm giảm mức độ phân tán, dẫn đến hệ số dẫn nhiệt có xu hướng giảm nhẹ. Đáng chú ý, bột khoáng talc, dù có độ dẫn nhiệt thấp hơn nhiều so với kim loại, lại cho kết quả rất tốt (1,028 W/m.K ở 30%), vượt qua cả bột đồng và nhôm nitrit ở cùng nồng độ. Điều này khẳng định rằng hình thái hạt và khả năng tương tác với nền polymer đôi khi còn quan trọng hơn cả độ dẫn nhiệt vốn có của chất độn. Những kết quả này mở đường cho nhiều ứng dụng thực tiễn, từ việc chế tạo bộ phận tản nhiệt cho đèn LED, vỏ bảo vệ cho thiết bị điện tử, đến các lớp phủ chức năng trong ngành hàng không và ô tô.

5.1. Bột nhôm Al đạt hệ số dẫn nhiệt cao nhất 2 506 W m.K

Với hệ số dẫn nhiệt đạt 2,506 W/m.K, mẫu composite Epoxy/nhôm đã chứng tỏ là công thức hiệu quả nhất trong khuôn khổ nghiên cứu. Kết quả này không chỉ vượt trội so với các loại chất độn khác mà còn tiến gần đến hiệu suất của một số loại hợp kim nhôm, trong khi vẫn giữ được các ưu điểm của vật liệu polymer như trọng lượng nhẹ và dễ tạo hình. Đây là một bước tiến quan trọng trong việc phát triển vật liệu thay thế kim loại.

5.2. Ảnh hưởng của hàm lượng chất độn đến khả năng truyền nhiệt

Phân tích trên nhiều loại chất độn cho thấy một quy luật chung: khả năng truyền nhiệt tăng tuyến tính với hàm lượng chất độn ở nồng độ thấp, sau đó tăng vọt khi đạt đến ngưỡng thấm, và đạt cực đại ở khoảng 30-40%. Việc xác định được khoảng nồng độ tối ưu này giúp cân bằng giữa hiệu suất tản nhiệt, tính chất cơ lý, và tính kinh tế của sản phẩm cuối cùng.

VI. Hướng phát triển cho màng phủ epoxy tăng khả năng tản nhiệt

Những kết quả thu được từ khóa luận tốt nghiệp đại học nghiên cứu tăng cường khả năng tản nhiệt của màng phủ trên cơ sở nhựa epoxy đã đặt nền móng vững chắc cho các nghiên cứu tiếp theo. Hướng phát triển trong tương lai có thể tập trung vào việc khám phá các loại vật liệu độn dẫn nhiệt thế hệ mới với hiệu suất cao hơn. Các vật liệu nano carbon như graphene và carbon nanotube (CNT), với độ dẫn nhiệt lý thuyết vượt trội và tỷ lệ bề mặt cực lớn, hứa hẹn sẽ tạo ra những bước đột phá mới, cho phép đạt được hiệu quả tản nhiệt cao ở nồng độ chất độn rất thấp. Tuy nhiên, thách thức lớn nhất sẽ là làm chủ công nghệ phân tán các vật liệu nano này để tránh hiện tượng kết tụ. Một hướng đi khác là nghiên cứu hệ lai (hybrid fillers), kết hợp nhiều loại chất độn có hình thái khác nhau (ví dụ: hạt cầu và tấm mỏng) để tạo hiệu ứng hiệp đồng, lấp đầy các khoảng trống và tối ưu hóa mạng lưới dẫn nhiệt. Bên cạnh đó, việc đánh giá toàn diện các tính chất cơ lý và độ bền nhiệt của vật liệu composite là rất quan trọng để đảm bảo độ tin cậy khi ứng dụng trong thực tế. Các nghiên cứu sâu hơn về phương pháp sol-gel hoặc các kỹ thuật biến tính bề mặt tiên tiến cũng cần được triển khai để tăng cường liên kết tại bề mặt phân cách pha. Tương lai của sơn tản nhiệt và vật liệu composite nền polymer dẫn nhiệt là vô cùng rộng mở, hứa hẹn sẽ đóng góp tích cực vào sự phát triển bền vững của ngành công nghiệp điện tử và năng lượng.

6.1. Tổng kết những phát hiện chính của báo cáo khoa học

Báo cáo khoa học đã thành công trong việc: (1) Chứng minh phương pháp rung siêu âm cải thiện đáng kể sự phân tán và hệ số dẫn nhiệt. (2) Xác định bột nhôm là chất độn hiệu quả nhất, đạt 2,506 W/m.K. (3) Phát hiện khoảng hàm lượng chất độn tối ưu là 30-40%. (4) Khẳng định sự tương tác pha và hình thái hạt đóng vai trò quan trọng không kém độ dẫn nhiệt vốn có của chất độn.

6.2. Tiềm năng ứng dụng vật liệu nano như Graphene và CNT

Trong tương lai, việc tích hợp graphene hoặc carbon nanotube (CNT) vào nền nhựa epoxy có thể tạo ra các vật liệu tản nhiệt siêu nhẹ, siêu bền và siêu dẫn nhiệt. Với tỷ lệ chỉ vài phần trăm khối lượng, các vật liệu nano này có thể tạo ra một mạng lưới dẫn nhiệt hiệu quả, đồng thời cải thiện cả tính chất cơ lý và độ bền nhiệt của composite, mở ra kỷ nguyên mới cho các giải pháp quản lý nhiệt tiên tiến.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU 1.Lý do chọn đề tài Nghiên cứu chế tạo các loại vật liệu polyme compozit để thay thế vật liệu truyền thống như kim loại, gỗ, gốm sứ,… trong một số lĩnh vực đã và đang thu hút được nhiều sự quan tâm của nhiều nhà khoa học trong nhiều năm qua. Trong lĩnh vực chiếu sáng bằng đèn LED, các bộ phận tản nhiệt chủ yếu sử dụng vật liệu kim loại. Tuy có hệ số dẫn nhiệt cao nhưng loại vật liệu này có một số hạn chế như tỷ trọng lớn, khó gia công, chi phí nguyên liệu và sản xuất cao. Vật liệu polyme compozit có thể khắc phục được những hạn chế này, tuy nhiên, hệ số dẫn nhiệt thấp đang là rào cản lớn nhất để có thể ứng dụng vật liệu này trong thực tế.

Đề tài “NGHIÊN CỨU TĂNG CƯỜNG KHẢ NĂNG TẢN NHIỆT CỦA MÀNG PHỦ TRÊN CƠ SỞ NHỰA EPOXY” xuất phát từ nhu cầu thực tế đặt ra và mở ra một hướng ứng dụng mới cho loại vật liệu polyme compozit. Mục đích của đề tài Tăng cường khả năng tản nhiệt của màng phủ trên cơ sở nhựa epoxy sử 6f87e 1b11a 932da b860 f81 b6 f9bdc3 2eca c777 6e0cf7 b60da 52f6cf66 b5ff294 1e747 e e1b11a9 32da b860 f81 b6f9bdc32 ecac7776 e0cf7b60da5 2f6 cf66b5ff2941e 747e 6f8 7 dụng các phụ gia tản nhiệt khác nhau. 932dab860 f81b6f9 bdc32e cac7776e 0cf7b6 0da5 2f6 cf66b5ff2 941e 747e6 f87e 1b1 1a 860f8 1b6 f9bdc32eca c77 76e0 cf7 b60 da52 f6cf66 b5ff29 41e74 7e6f87e1 b11a9 32da b f81b6f9 bdc32e cac7 776e0 cf7b6 0da52 f6 cf6 6b5ff2 941e7 47e6 f87e 1b11a 932da b86 0 6f9bdc3 2eca c77 76e0 cf7 b60 da52 f6cf66 b5ff294 1e74 7e6f87e1 b11a9 32dab860 f81 b dc32e cac7776 e0cf7b60da5 2f6 cf66b5ff2941e 747e 6f87 e1b1 1a932 dab8 60f81b6 f9 b 3. Nhiệm vụ nghiên cứu 32eca c7776 e0cf7 b60da 52f6cf66b5ff2941 e747e 6f8 7e1b11a932 dab8 60f81b6 f9 bdc c7776 e0cf7b60da 52f6 cf66b5ff2941 e747e 6f8 7e1b11a932 dab8 60f81b6 f9 bdc32e ca  Chế tạo vật liệu trên cơ sở nhựa epoxy có chứa các phụ gia tản nhiệt e0cf7b60 da52 f6 cf6 6b5ff2 941e7 47e6 f87e 1b11a 932da b860 f81 b6 f9bdc3 2eca c777 6 fc3a3 f93a 08582 6d66a 60f835 d2406 ea15 f7e7 b88cbf5e9cb78 cc9e16 d1072 e24 c3ee4 7d0800 c6a8 0136 f54 da448 1c2 b397 7f6 f33 e0be 8a4b3 d678 cc5b77 828 cc3 7ae38 f66a4 khác nhau.

9c84a7 1dc1cb825a 4f1 d7c732fb9a4 e5765 f83 10c1984 f96 1e06 cf3 fc71f185b5ad74 b fac7b7b2 0dfcfdcdf1 cf4 2b2 fc6 b5a c1e9 c4a51ae fef5b7 de7f4b3 cc9e5d780d33d5 94  Khảo sát độ dẫn nhiệt của vật liệu theo tiêu chuẩn ASTM. 9e3f2 1bf4656 147e4 1c5 63d1 76a97 9e946 6be8 9c63 c0e 2907 0df0e654 8e28 c32 c6 f8f7 7ea8e433 c9 f051 8c9 06b9a 684d9d02 5cb598 854db148 3a8024 9bc348 7e1be 4646 2d7a b f21d145b5b08 b8e1 f8 c76 f42 b4ce 759fb93 c48 e7f8a41e7 8571e 64a2 f48b0e5 c8d4 bb8  Đánh giá ảnh hưởng của các loại chất độn khác nhau đến khả năng tản df3 fa34df8 f2c9de ba5dcb1e e30bc7d67cb1d4163 72d9 47cdab0 1c5 76b2 b2efb3 c49a2 08d258 539 bc6 96d5a 3b1a4 c49 7180 bae30 dc4 4793a3 dc5d19 4ad09 3cb5c3f9 9f2 02398 30ff2d29 b07 f39 d69e d7d2 e358bfca d25b40c5434 0e68a b4ee2 b76e0 b2a8 65300 be6e 0 nhiệt của vật liệu. 95f4 fcb5fd1f4 934 f29e7 ee6d7cfa 31ddc0 5b49 f94 3c1 e22 f3b5 c0e4a d46 2e7c96fc5b 3f9 f11 c9f0 8a6db91a1 7118e 3de6 3e7a02 f9 c1d19137 7d0a7a 34d40ff5b8 453 f6f4e0e 59e15a9 f853 8397 40b3 e9ac33e6fc51 7d8 b739 3a5076 c67 d16e 7cc03df1 b1f0b9 fc0 46 3a67e368 0a4d3d50 cf8d5 f476 8201 e328 cbbba50 c741 ebd4f6 b2e1 0316e d218 e1d2 918 0d4204 90efb3ab05fb73 c76 f04 f402 4609 30bbbd8c70 8725 e74dc8 cf9a 5b23 c6 ce52 6d 5a2ffad28c03f5ddc8 b5b1 9f6 5a9a4 f8ff22e 5e28b515a6 e2baff25 e0185 e7457 d94 b3 6e74e1a5 eb8e 6a6629 e94dc3 b8533 4599 8a334 c325 5d17 f25 1a9f0fc09d15d4 76fc381 14dd4 024 c2f27f32d2 1896e 863 d2798 93b4 5fb87d4d3 b709a d32bf1 f855 3822 14eb1 0a 4a2b893 e6f264e6 3adfe30c144aa d9ad6 d154a 23f6b2 be48 d55b74c3677 f31a2 6752 77 1 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Linh Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Viện khoa học vật liệu 1. Vật liệu polyme compozit trên cơ sở nhựa nhiệt dẻo và chất độn gia cƣờng dạng hạt Ngay từ những ngày đầu tiên, các chất độn dạng hạt đã đóng một vai trò sống còn đối với các ứng dụng thương mại của vật liệu polyme [1].

Đầu tiên, chúng được xem như các chất pha loãng để giảm giá thành, do đó có tên là chất độn. Tuy nhiên, những khả năng và lợi ích của chúng đã sớm được nhận ra, và ngày nay được sử dụng với rất nhiều các mục đích khác nhau. Thuật ngữ chất độn chức năng thường được sử dụng để mô tả các vật liệu không chỉ để giảm giá thành mà còn cải thiện nhiều tính chất của chất nền, nên còn được gọi là các chất gia cường. Muội than là chất độn gia cường được sử dụng rộng rãi nhất trong công nghiệp polyme, nhờ các đặc trưng lý-hóa cũng như khả năng ứng dụng mà nó mang lại cho cao su lưu hóa [2].

Tuy nhiên, tính không ổn định của giá dầu mỏ đã làm gia tăng các quan tâm đến các khoáng tự nhiên khác, như các hợp chất của oxit silic. 6f87e 1b11a 932da b860 f81 b6 f9bdc3 2eca c777 6e0cf7 b60da 52f6cf66 b5ff294 1e747 e Năm 1950, oxit silic điều chế bắt đầu được sử dụng làm chất độn gia e1b11a9 32da b860 f81 b6f9bdc32 ecac7776 e0cf7b60da5 2f6 cf66b5ff2941e 747e 6f8 7 932dab860 f81b6f9 bdc32e cac7776e 0cf7b6 0da5 2f6 cf66b5ff2 941e 747e6 f87e 1b1 1a 860f8 1b6 f9bdc32eca c77 76e0 cf7 b60 da52 f6cf66 b5ff29 41e74 7e6f87e1 b11a9 32da b cường cho các sản phẩm cao su [2]. Năm 1976, Wagner đã nghiên cứu kỹ f81b6f9 bdc32e cac7 776e0 cf7b6 0da52 f6 cf6 6b5ff2 941e7 47e6 f87e 1b11a 932da b86 0 6f9bdc3 2eca c77 76e0 cf7 b60 da52 f6cf66 b5ff294 1e74 7e6f87e1 b11a9 32dab860 f81 b dc32e cac7776 e0cf7b60da5 2f6 cf66b5ff2941e 747e 6f87 e1b1 1a932 dab8 60f81b6 f9 b việc sử dụng oxit silic và silicat trong cao su và nhận thấy rằng, với sự có 32eca c7776 e0cf7 b60da 52f6cf66b5ff2941 e747e 6f8 7e1b11a932 dab8 60f81b6 f9 bdc c7776 e0cf7b60da 52f6 cf66b5ff2941 e747e 6f8 7e1b11a932 dab8 60f81b6 f9 bdc32e ca mặt các thành phần này một số tính chất đặc trưng của vật liệu đã được cải e0cf7b60 da52 f6 cf6 6b5ff2 941e7 47e6 f87e 1b11a 932da b860 f81 b6 f9bdc3 2eca c777 6 fc3a3 f93a 08582 6d66a 60f835 d2406 ea15 f7e7 b88cbf5e9cb78 cc9e16 d1072 e24 c3ee4 7d0800 c6a8 0136 f54 da448 1c2 b397 7f6 f33 e0be 8a4b3 d678 cc5b77 828 cc3 7ae38 f66a4 thiện như sự kháng xé rách, tính mềm mại, kháng mài mòn, cách nhiệt, 9c84a7 1dc1cb825a 4f1 d7c732fb9a4 e5765 f83 10c1984 f96 1e06 cf3 fc71f185b5ad74 b fac7b7b2 0dfcfdcdf1 cf4 2b2 fc6 b5a c1e9 c4a51ae fef5b7 de7f4b3 cc9e5d780d33d5 94 tăng độ cứng, môđun, tích nhiệt thấp, tính đàn hồi cao và màu sắc không rõ 9e3f2 1bf4656 147e4 1c5 63d1 76a97 9e946 6be8 9c63 c0e 2907 0df0e654 8e28 c32 c6 f8f7 7ea8e433 c9 f051 8c9 06b9a 684d9d02 5cb598 854db148 3a8024 9bc348 7e1be 4646 2d7a b f21d145b5b08 b8e1 f8 c76 f42 b4ce 759fb93 c48 e7f8a41e7 8571e 64a2 f48b0e5 c8d4 bb8 rệt. Kết hợp với sự thay đổi trong quá trình sản xuất, cần phải thích nghi df3 fa34df8 f2c9de ba5dcb1e e30bc7d67cb1d4163 72d9 47cdab0 1c5 76b2 b2efb3 c49a2 08d258 539 bc6 96d5a 3b1a4 c49 7180 bae30 dc4 4793a3 dc5d19 4ad09 3cb5c3f9 9f2 02398 30ff2d29 b07 f39 d69e d7d2 e358bfca d25b40c5434 0e68a b4ee2 b76e0 b2a8 65300 be6e 0 với các quá trình xử lý bề mặt chất độn như xử lý nhiệt trong quá trình trộn 95f4 fcb5fd1f4 934 f29e7 ee6d7cfa 31ddc0 5b49 f94 3c1 e22 f3b5 c0e4a d46 2e7c96fc5b 3f9 f11 c9f0 8a6db91a1 7118e 3de6 3e7a02 f9 c1d19137 7d0a7a 34d40ff5b8 453 f6f4e0e hợp với cao su, xử lý nhiệt với sự có mặt của các chất hoạt hóa hay việc sử 59e15a9 f853 8397 40b3 e9ac33e6fc51 7d8 b739 3a5076 c67 d16e 7cc03df1 b1f0b9 fc0 46 3a67e368 0a4d3d50 cf8d5 f476 8201 e328 cbbba50 c741 ebd4f6 b2e1 0316e d218 e1d2 918 0d4204 90efb3ab05fb73 c76 f04 f402 4609 30bbbd8c70 8725 e74dc8 cf9a 5b23 c6 ce52 6d dụng các tác nhân ghép nối (titanat, silan).

5a2ffad28c03f5ddc8 b5b1 9f6 5a9a4 f8ff22e 5e28b515a6 e2baff25 e0185 e7457 d94 b3 6e74e1a5 eb8e 6a6629 e94dc3 b8533 4599 8a334 c325 5d17 f25 1a9f0fc09d15d4 76fc381 14dd4 024 c2f27f32d2 1896e 863 d2798 93b4 5fb87d4d3 b709a d32bf1 f855 3822 14eb1 0a 4a2b893 e6f264e6 3adfe30c144aa d9ad6 d154a 23f6b2 be48 d55b74c3677 f31a2 6752 77 2 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Linh Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Viện khoa học vật liệu Tuy nhiên, việc sử dụng oxit silic đã làm tăng giá thành sản phẩm, trong nhiều trường hợp, giá thành của sản phẩm tăng lên đáng kể, do đó người ta phải kết hợp sử dụng các chất độn khoáng khác như sét, đá vôi (CaCO3). Điều này lại làm giảm các tính năng kỹ thuật của sản phẩm. Cùng với sự phát triển của khoa học và công nghệ, những hạn chế mà các loại chất độn mang lại cho polyme nền đã được cải thiện. Cùng với đó, những tính năng mới của những vật liệu polyme compozit này mang lại không ngừng được khám phá.

Quá trình biến đổi các vật liệu polyme nhiệt dẻo thông qua việc thêm vào các chất độn dạng hạt cũng đã có một lịch sử lâu dài và nó vẫn tiếp tục đóng một vai trò quan trọng cả trong lĩnh vực nghiên cứu và thương mại [1]. Lý do dẫn đến điều này là khả năng thiết kế được các loại vật liệu có tính năng phù hợp với nhiều mục đích sử dụng khác nhau. Việc sử dụng các loại vật liệu polyme compozit để thay thế cho các loại vật liệu truyền thống như kim loại, gỗ và gốm đang nhận được rất nhiều sự quan tâm trong thập kỷ trở lại đây. Vật liệu polyme compozit có một số lợi thế so với các vật liệu truyền 6f87e 1b11a 932da b860 f81 b6 f9bdc3 2eca c777 6e0cf7 b60da 52f6cf66 b5ff294 1e747 e thống như dễ dàng gia công, dễ tạo hình sản phẩm, tỷ trọng thấp và trong e1b11a9 32da b860 f81 b6f9bdc32 ecac7776 e0cf7b60da5 2f6 cf66b5ff2941e 747e 6f8 7 932dab860 f81b6f9 bdc32e cac7776e 0cf7b6 0da5 2f6 cf66b5ff2 941e 747e6 f87e 1b1 1a 860f8 1b6 f9bdc32eca c77 76e0 cf7 b60 da52 f6cf66 b5ff29 41e74 7e6f87e1 b11a9 32da b nhiều trường hợp làm giảm chi phí sản xuất [1,3].

f81b6f9 bdc32e cac7 776e0 cf7b6 0da52 f6 cf6 6b5ff2 941e7 47e6 f87e 1b11a 932da b86 0 6f9bdc3 2eca c77 76e0 cf7 b60 da52 f6cf66 b5ff294 1e74 7e6f87e1 b11a9 32dab860 f81 b dc32e cac7776 e0cf7b60da5 2f6 cf66b5ff2941e 747e 6f87 e1b1 1a932 dab8 60f81b6 f9 b Các loại vật liệu polyme phải được gia cường do các yêu cầu cao về độ 32eca c7776 e0cf7 b60da 52f6cf66b5ff2941 e747e 6f8 7e1b11a932 dab8 60f81b6 f9 bdc c7776 e0cf7b60da 52f6 cf66b5ff2941 e747e 6f8 7e1b11a932 dab8 60f81b6 f9 bdc32e ca bền cũng như độ cứng trong rất nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực như hàng e0cf7b60 da52 f6 cf6 6b5ff2 941e7 47e6 f87e 1b11a 932da b860 f81 b6 f9bdc3 2eca c777 6 fc3a3 f93a 08582 6d66a 60f835 d2406 ea15 f7e7 b88cbf5e9cb78 cc9e16 d1072 e24 c3ee4 7d0800 c6a8 0136 f54 da448 1c2 b397 7f6 f33 e0be 8a4b3 d678 cc5b77 828 cc3 7ae38 f66a4 không, ô tô, điện tử, vi điện tử, cơ sở hạ tầng và xây dựng, dược phẩm và 9c84a7 1dc1cb825a 4f1 d7c732fb9a4 e5765 f83 10c1984 f96 1e06 cf3 fc71f185b5ad74 b fac7b7b2 0dfcfdcdf1 cf4 2b2 fc6 b5a c1e9 c4a51ae fef5b7 de7f4b3 cc9e5d780d33d5 94 công nghiệp hóa chất.