Is eol go maith go bhfuil ról mór ag alúmana i measc líontóirí seoltacha teirmeacha. -Tá seoltacht teirmeach thart ar 33–36 W/(m·K) ag Al₂O₃ agus friotachas toirte de thart ar 10¹⁰ Ω·cm, rud a fhágann gur filler seoltach teirmeach den scoth agus inslithe leictrigh é. Áirítear ar mhoirfeolaíochtaí na gcáithníní de -Al₂O₃ foirmeacha sféarúla, calógacha, neamhrialta il-cosúil le péist{{7}), foirmeacha éilipsóideacha agus eile; raonta méid na gcáithníní ó nanascála, fomhicrón, go scála miocrón; agus is féidir le struchtúr na gcáithníní a bheith ilchriostalach nó aonair-criostalach. Bíonn tionchar suntasach ag na micreastruchtúir éagsúla seo ar fheidhmíocht ábhar seoltaí teirmeach.
Ní féidir gnáth-alúmana, mar gheall ar a dhromchla ina bhfuil líon mór grúpaí hiodrocsaile agus a bheith an-polar, a líonadh ach amháin i olaí silicone nó roisíní eapocsa ag ualaí íseal, rud a fhágann go bhfuil sé deacair freastal ar éilimh thionsclaíocha. I gcomparáid leis sin, ceadaíonn alúmana sféarúil codán líonadh i bhfad níos airde. Cumasaíonn a sféaracht ard agus achar dromchla íseal sainiúil pacáil ard-dlúis, rud a thugann meascáin le slaodacht íseal agus sreabhach maith atá éasca le scaipeadh go haonfhoirmeach. Ina theannta sin, tá insliú leictreachais den scoth aige, cobhsaíocht ard teirmeach, comhéifeacht leathnaithe teirmeach íseal, agus dea-airíonna meicniúla, rud a fhágann go bhfuil sé oiriúnach d'fheidhmchláir ardfheidhmíochta cosúil le pacáistiú leictreonach.
Ar ndóigh, má mheastar seoltacht theirmeach amháin, is é alúmana flake an rogha is fearr. Téann cáithníní calógacha i dteagmháil lena chéile go héasca chun cosáin seolta teirmeacha "aghaidh" a chruthú le friotaíocht íseal agus ardéifeachtúlacht aistrithe teirmeach. Ag an am céanna, nascann a ndromchlaí míne go héasca le slabhraí macromóilíní polaiméire chun struchtúir thrasnasctha a chruthú a éascaíonn aistriú teasa. Tá comhéifeacht leathnú teirmeach inchoigeartaithe ag alúmana flake den sórt sin, rud a chabhraíonn le cobhsaíocht tríthoiseach na n-ábhar comhéadan teirmeach a fheabhsú.
Mar sin féin, i dtáirgeadh iarbhír, tá claonadh ag alúmana flake slaodacht an chórais polaiméire a mhéadú, rud a dhéanann difear d'fheidhmíocht phróiseála, agus tá sé seans maith go dríodrú, rud a fhágann srathú ábhair. Dá bhrí sin, éilíonn sé ceanglais níos airde maidir le próiseas foirmithe, agus is é sin an chúis is mó lena n-iarratas sách teoranta i gceapacha silicone seoltacha teirmeacha.
Mar sin, bunaithe ar na ceanglais maidir le cobhsaíocht, ardfheidhmíocht, agus costas íseal i gcórais alúmana seoltacha teirmeach le moirfeolaíochtaí éagsúla, ábhair líonta alúmana seoltacha teirmeacha ilchodacha - bainte amach trí líontóirí alúmana sféarúla, gar-sféarúla agus uilleacha a phacáil go dlúth chun líonra seoltachta teirmeach a thógáil le comhéadan teirmeach - chun comhéadan teirmeach seoltachta a fheabhsú go forleathan agus dá bhrí sin feabhas a chur ar ghnóthachan seoltacht theirmeach. éileamh an mhargaidh atá ag fás.
I dtéarmaí íonachta, tá íonacht de thart ar 99.8% de ghnáth ag alúmana caighdeánach. Mar sin féin, nuair a dhéantar é a scagadh go 99.99% ard-alúmana íonachta, feabhsaítear a seoltacht theirmeach tuilleadh. Tá sé seo amhlaidh toisc go gcuireann neamhíonachtaí agus lochtanna in alúmana isteach ar shreabhadh réidh na bhfónóin i gcreathadh laitíse. Is é sóidiam eisíontas coitianta a chuireann isteach go mór ar sheoltacht theirmeach; mar mhiotal alcaile, is cúis le sóidiam saobhadh ar an struchtúr criostail, rud a chuireann bac ar shreabhadh teasa. D’fhéadfadh go mbeadh cion sóidiam níos mó ná 100 ppm ag alúmana traidisiúnta, ach is féidir le alúmana ardíonachta a tháirgtear trí phróisis éifeachtúla agus inbhuanaithe an t-ábhar sóidiam a choinneáil faoi bhun 10 ppm. Mar gheall ar a inneachar íseal eisíonachta agus a struchtúr aonfhoirmeach, cumasaíonn alúmana ard-íonachta iompar fónóin níos fearr agus seachadann sé feidhmíocht theirmeach níos fearr.
Ach nuair a athraíonn struchtúr alúmana go hailtireacht scagach, taispeánann sé insliú teirmeach den scoth agus airíonna teasfhulangacha. Cén fáth é seo? Is iad seo a leanas na príomhchúiseanna:
Ar thaobh amháin, athraíonn seoltacht theirmeach an ábhair chéanna le teocht. De réir mar a ardaíonn an teocht sna áitheanna tionsclaíocha, laghdaítear seoltacht theirmeach alúmana go leanúnach; ag 1200 céim, tá a seoltacht theirmeach thart ar leath de sin ag 400 céim. Mar sin féin, is é 20–30 W/(m·K) seoltacht theirmeach alúmana ag teocht an tseomra, agus fiú ag 1200 céim in áith ardteochta, féadann sé beagnach 10 W/(m·K) a shroicheadh- níos airde fós ná go leor ábhar eile. Dá bhrí sin, tá iompar inslithe alúmana go bunúsach mar gheall ar athruithe ar a struchtúr.
Nuair a úsáidtear alúmana mar ábhar seoltaí teirmeach, go ginearálta éilíonn sé ard-dlús agus íonacht ard chun na comhpháirteanna céim ghloine a eascraíonn as socruithe adamhach nó ianach neamhord a íoslaghdú. Mar sin féin, is í an ghné is suntasaí d’alúmana mar inslitheoir teirmeach ná a struchtúr póiriúil, ísealdlúis. Is rogha iontach é a seoltacht íseal teirmeach, a neart meicniúil ard, agus teocht ardseirbhíse do líneálacha teasfhulangacha in áitheanna tionsclaíocha.
Déanann ábhair inslithe theirmigh na bealaí seolta teasa, comhiompair agus radaíochta a shochtadh go héifeachtach trína struchtúr comhdhéanaimh uathúil, agus ar an gcaoi sin baintear insliú éifeachtach amach. Tarlaíonn aistriú teasa in ábhair inslithe trí thrí bhealach den chuid is mó: seoladh soladach -chéim teirmeach, seoltacht teirmeach céim gháis, agus aistriú teasa radaigh. Ina measc seo, is é seoladh soladach pas-an ceann is tábhachtaí; fiú ag teochtaí réasúnta ard, tá thart ar 70% fós ar an teas a aistrítear tríd an gcéim sholadach.
I struchtúir phóiriúla den sórt sin, téann seolta teasa céim soladach ar aghaidh go príomha trí dhá chosán: is é ceann amháin aistriú teasa tríd an ngás laistigh de phiocháin, lena n-áirítear comhiompar aeir, aistriú gathach, agus aistriú teasa mar gheall ar ghluaisne mhóilíneach gáis; tá an ceann eile fós soladach-aistriú céime, ach athraítear treo an tsreafa teasa, ag leathnú go mór an cosán aistrithe teasa iomlán. Mar sin, is féidir le criadóireacht alúmana scagach, go pointe áirithe, bac a chur ar sheoladh teirmeach agus ar radaíocht theirmeach, ag soláthar inslithe theirmigh go héifeachtach.
Aicmiú na n-ábhar inslithe theirmigh alúmana nanoporous
Áirítear go príomha le hábhair inslithe theirmigh alúmana nana-phróiseáilte ábhair inslithe aerghlóine alúmana agus nana-ábhair inslithe alúmana brúite, i measc nithe eile. Tá dlús íseal, seoltacht theirmeach íseal, agus friotaíocht ard teochta ag baint leo, agus tá ionchais iarratais leathana acu i dtionscail agus i aeraspáis.
Ábhair inslithe alúmana airgel
Áirítear go príomha le próiseas ullmhúcháin aerogels alúmana foirmiú sol, geiliú, dul in aois, agus céimeanna triomú.
In ullmhú aerogail alúmana, de ghnáth déantar salainn alúmanaim a thiontú go tuaslagán nó sol, a théann faoi imoibrithe ceimiceacha chun glóthach a fhoirmiú, agus ar deireadh triomaítear an glóthach chun an aerogel alúmana a fháil. Tá an próiseas seo dírithe ar an modh sol-glóthach, in éineacht le teicnící triomúcháin éagsúla chun struchtúr an líonra nanoporous a chaomhnú. Tairgeann aerógail ocsaíd a ullmhaítear tríd an modh glóthach sol solúbthacht próisis láidir, airíonna samplacha níos fearr, agus forbairt próisis níos aibí, rud a fhágann gurb é seo an príomh-threoir d'ullmhú airgel alúmana.
Nana-ábhair inslithe alúmana brúite
Is éard atá in ábhair inslithe nana-alúmana brúite ná struchtúr póiriúil a fhoirmítear trí nana-cháithníní alúmana a phacáil. Cuireann na pores flúirseach bac go héifeachtach ar sheoladh teasa móilíneach gáis; tá seoltacht íseal teirmeach ag an gcnámharlach soladach; agus méadaíonn méid na gcáithníní nanoscale go mór scaipeadh teasa, ag laghdú seoltacht theirmeach.
Is éard atá i gceist leis an modh ullmhúcháin d’ábhair inslithe nana-bhrúite alúmana ná cáithníní púdar nana-alúmana a chomhcheangal mar mhaitrís le hábhair athneartaithe chun ábhair inslithe ardfheidhmíochta a fhorbairt. Is féidir na teicnící ullmhúcháin a roinnt go ginearálta i bhfoirmiú tirim agus foirmiú fliuch.
Foirmiú tirim: Déantar foirmiú tirim gan leachtanna nó gan ach méid beag leacht, áit a ndéantar nana-mhaitrís agus na hábhair athneartaithe a mheascadh agus ansin a thriomú-brúite. Tá an modh seo éadrom, simplí a oibriú, agus neamhdhíobhálach don chomhshaol. Go sonrach, déantar nana-phúdair, ábhair athneartaithe, ceanglóirí agus amhábhair soladacha eile a mheascadh go haonfhoirmeach trí mheáin mheicniúla, ansin déantar an meascán a luchtú isteach i múnla agus a bhrú faoi choinníollacha sonracha ag baint úsáide as preas chun an nana-ábhar ilchodach a fháil.
Foirmiú fliuch: Úsáideann foirmiú fliuch nana-phúdair ocsaíd mar amhábhair. Le linn an phróisis mheascadh, cuirtear leacht cosúil le huisce dí-ianaithe mar thuaslagóir. Trí stirring meicniúil, déantar na hamhábhair a mheascadh i sciodar le sreabhach áirithe. Déantar an sciodar a dhoirteadh isteach i múnla ansin, agus baintear an tuaslagóir trí scagachán, triomú, cóireáil teasa, nó trí mhodhanna eile chun an t-ábhar inslithe nana-ocsaíde a fháil.
Nana-ábhair inslithe alúmana brúite a tháirgtear trí fhoirmiú fliuch, tá seomra -seoltacht teochta teirmeach cosúil le seoltacht ábhair thirim foirmithe. Thairis sin, ceadaíonn láithreacht tuaslagóir meascadh níos comhionann na n-amhábhar, ag soláthar scaiptheacht níos fearr; tá sé níos éasca an foirmiú sciodair a rialú agus paraiméadair cosúil le tiúchan a choigeartú go beacht.