TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA HÓA HỌC NGUYỄN THỊ LINH NGHIÊN CỨU TĂNG CƢỜNG KHẢ NĂNG TẢN NHIỆT CỦA MÀNG PHỦ TRÊN CƠ SỞ NHỰA EPOXY KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành Hóa Công nghệ M[.]
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI KHOA HÓA HỌC NGUYỄN THỊ LINH NGHIÊN CỨU TĂNG CƢỜNG KHẢ Đ ẠI NĂNG TẢN NHIỆT CỦA MÀNG PHỦ H C Ọ TRÊN CƠ SỞ NHỰA EPOXY SƯ ẠM PH KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chun ngành: Hóa Cơng nghệ - Môi trƣờng HÀ NỘI, 2018 TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI KHOA HÓA HỌC ************** NGUYỄN THỊ LINH NGHIÊN CỨU TĂNG CƢỜNG KHẢ Đ ẠI NĂNG TẢN NHIỆT CỦA MÀNG PHỦ H C Ọ TRÊN CƠ SỞ NHỰA EPOXY SƯ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC PH Chun ngành: Hóa Cơng nghệ - Mơi trƣờng ẠM Ngƣời hƣớng dẫn khoa học PGS.TS Ngô Kế Thế ThS Nguyễn Việt Dũng HÀ NỘI, 2018 Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Viện khoa học vật liệu LỜI CẢM ƠN Khóa luận thực Phịng Nghiên cứu Vật liệu Polyme & Compozit, Viện khoa học Vật liệu, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Em xin bày tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc tới ThS Nguyễn Việt Dũng PGS.TS Ngô Kế Thế, Viện Khoa học Vật liệu, Viện Hàn lâm Khoa Học Công Nghệ Việt Nam giao đề tài nhiệt tình hướng dẫn em suốt q trình thực khóa luận Em xin chân thành cảm ơn anh chị Phòng Nghiên cứu Vật liệu Polyme Compozit bảo giúp đỡ em thời gian qua ẠI Đ Em xin chân thành cảm ơn thầy cô Khoa Hóa học trường Đại đại học Sư phạm Hà Nội cung cấp cho em kiến thức H Ọ trình học tập để em hồn thành khóa luận C Q trình thực khóa luận tốt nghiệp thời gian ngắn khơng SƯ tránh khỏi số sai sót Vì vậy, em mong nhận góp ý bảo ẠM Em xin trân trọng cảm ơn! PH thầy cô bạn sinh viên Hà Nội, ngày 13 tháng năm 2018 Sinh viên Nguyễn Thị Linh Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Viện khoa học vật liệu LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi thầy hướng dẫn Các kết nghiên cứu, số liệu trình bày khóa luận hồn tồn trung thực không trùng với kết tác giả khác Hà Nội, ngày 13 tháng năm 2018 Sinh viên Nguyễn Thị Linh ẠI Đ C Ọ H SƯ ẠM PH Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Viện khoa học vật liệu MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1.Lý chọn đề tài Mục đích đề tài Nhiệm vụ nghiên cứu 1 TỔNG QUAN 1.1 Vật liệu polyme compozit sở nhựa nhiệt dẻo chất độn gia cường dạng hạt Đ 1.2 Giới thiệu chung vật liệu polyme dẫn nhiệt ẠI H 1.3 Đèn LED giải pháp tản nhiệt vật liệu polyme C Ọ 1.4 Tình hình nghiên cứu ngồi nước SƯ 1.4.1 Các nghiên cứu giới PH 1.4.2 Các nghiên cứu nước 14 ẠM THỰC NGHIỆM 16 2.1 Nguyên liệu 16 2.1.1 Chất tạo màng 16 2.1.2 Chất độn gia cường 16 2.2 Phương pháp nghiên cứu 17 2.2.1 Phương pháp khuấy trộn tốc độ cao 17 2.2.2 Phương pháp khuấy trộn tốc độ cao kết hợp rung siêu âm 17 2.2.3 Phương pháp đo hệ số dẫn nhiệt 17 2.2.4 Nghiên cứu hình thái tương tác pha vật liệu 17 Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Viện khoa học vật liệu KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 19 3.1 Ảnh hưởng khả phân tán hạt chất độn 19 3.2 Ảnh hưởng loại chất độn 21 3.3 Ảnh hưởng hàm lượng chất độn 23 3.4 Ảnh hưởng chất tạo màng 29 KẾT LUẬN 31 TÀI LIỆU THAM KHẢO 32 ẠI Đ C Ọ H SƯ ẠM PH Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Viện khoa học vật liệu DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Phân đoạn phân tử polyme Hình 1.2 Cấu trúc tinh thể vật liệu kim loại Hình 1.3 Bóng đèn LED sử dụng tản nhiệt nhôm Bảng 3.1 Hệ số dẫn nhiệt mẫu vật liệu Epoxy/talc chế tạo phương pháp khác 19 Hình 3.1 Biểu đồ đo hệ số dẫn nhiệt mẫu vật liệu epoxy/talc chế tạo phương pháp: khuấy tốc độ cao (ET73-K) khuấy kết hợp rung siêu âm (ET73) 20 ẠI Đ Hình 3.2 Ảnh SEM hình thái bề mặt gẫy vật liệu compozit Epoxy/talc với phương pháp chế tạo: khuấy tốc độ cao (a) khuấy kết hợp rung H C Ọ siêu âm (b) 21 Hình 3.3 Giản đồ đo hệ số dẫn nhiệt mẫu vật liệu compozit epoxy/talc 22 SƯ Hình 3.4 Giản đồ hệ số dẫn nhiệt vật liệu compozit theo hàm lượng PH khoáng talc 25 ẠM Hình 3.5 Giản đồ đo hệ số dẫn nhiệt mẫu vật liệu compozit epoxy/talc 25 27 Hình 3.6 Giản đồ hệ số dẫn nhiệt vật liệu compozit theo hàm lượng bột đồng 27 Hình 3.9 Giản đồ đo hệ số dẫn nhiệt mẫu vật liệu compozit epoxy/nhơm 29 Hình 3.10 Giản đồ đo hệ số dẫn nhiệt mẫu vật liệu compozit epoxy/pek epoxy-pek/talc 30 Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Viện khoa học vật liệu DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Độ dẫn nhiệt vài polymer điển hình [6] Bảng 1.2 Độ dẫn nhiệt số chất độn Bảng 1.3 Độ dẫn nhiệt microcompozit cở sở nhựa epoxy 18°C [9,10] Bảng 1.4 Độ dẫn nhiệt microcompozit cở sở polypropylene 10 Bảng 1.5 Độ dẫn nhiệt nanocompozit cở sở nhựa epoxy 11 Bảng 1.6 Độ dẫn nhiệt nanocompozit cở sở nhựa epoxy 13 Đ ẠI Bảng 3.2 Hệ số dẫn nhiệt mẫu vật liệu epoxy compozit chứa loại Ọ H chất độn độn khác 22 Bảng 3.3 Hệ số dẫn nhiệt mẫu vật liệu Epoxy/talc chế tạo C SƯ phương pháp khác 24 Bảng 3.4 Hệ số dẫn nhiệt mẫu vật liệu Epoxy/đồng tỷ lệ khối PH lượng khác 26 ẠM Bảng 3.5 Hệ số dẫn nhiệt mẫu vật liệu Epoxy/nhôm tỷ lệ khối lượng khác 28 Bảng 3.6 thể kết đo hệ số dẫn nhiệt mẫu vật liệu compozit 30 Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Viện khoa học vật liệu MỞ ĐẦU 1.Lý chọn đề tài Nghiên cứu chế tạo loại vật liệu polyme compozit để thay vật liệu truyền thống kim loại, gỗ, gốm sứ,… số lĩnh vực thu hút nhiều quan tâm nhiều nhà khoa học nhiều năm qua Trong lĩnh vực chiếu sáng đèn LED, phận tản nhiệt chủ yếu sử dụng vật liệu kim loại Tuy có hệ số dẫn nhiệt cao loại vật liệu có số hạn chế tỷ trọng lớn, khó gia cơng, chi phí ngun liệu sản xuất cao Vật liệu polyme compozit khắc phục hạn chế này, nhiên, hệ số dẫn nhiệt thấp rào cản lớn để ứng ẠI Đ dụng vật liệu thực tế Đề tài “NGHIÊN CỨU TĂNG CƯỜNG KHẢ NĂNG TẢN NHIỆT CỦA Ọ H MÀNG PHỦ TRÊN CƠ SỞ NHỰA EPOXY” xuất phát từ nhu cầu thực tế đặt C mở hướng ứng dụng cho loại vật liệu polyme compozit SƯ Mục đích đề tài dụng phụ gia tản nhiệt khác ẠM PH Tăng cường khả tản nhiệt màng phủ sở nhựa epoxy sử Nhiệm vụ nghiên cứu Chế tạo vật liệu sở nhựa epoxy có chứa phụ gia tản nhiệt khác Khảo sát độ dẫn nhiệt vật liệu theo tiêu chuẩn ASTM Đánh giá ảnh hưởng loại chất độn khác đến khả tản nhiệt vật liệu Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Linh Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Viện khoa học vật liệu TỔNG QUAN 1.1 Vật liệu polyme compozit sở nhựa nhiệt dẻo chất độn gia cƣờng dạng hạt Ngay từ ngày đầu tiên, chất độn dạng hạt đóng vai trò sống ứng dụng thương mại vật liệu polyme [1] Đầu tiên, chúng xem chất pha loãng để giảm giá thành, có tên chất độn Tuy nhiên, khả lợi ích chúng sớm nhận ra, ngày sử dụng với nhiều mục đích khác Thuật ngữ chất độn chức thường sử dụng để mô tả vật liệu không để giảm giá thành mà cịn cải thiện nhiều tính chất chất ẠI Đ nền, nên gọi chất gia cường Muội than chất độn gia cường sử dụng rộng rãi Ọ H công nghiệp polyme, nhờ đặc trưng lý-hóa khả ứng C dụng mà mang lại cho cao su lưu hóa [2] Tuy nhiên, tính khơng ổn định SƯ giá dầu mỏ làm gia tăng quan tâm đến khoáng tự nhiên PH khác, hợp chất oxit silic Năm 1950, oxit silic điều chế bắt đầu sử dụng làm chất độn gia ẠM cường cho sản phẩm cao su [2] Năm 1976, Wagner nghiên cứu kỹ việc sử dụng oxit silic silicat cao su nhận thấy rằng, với có mặt thành phần số tính chất đặc trưng vật liệu cải thiện kháng xé rách, tính mềm mại, kháng mài mịn, cách nhiệt, tăng độ cứng, mơđun, tích nhiệt thấp, tính đàn hồi cao màu sắc không rõ rệt Kết hợp với thay đổi trình sản xuất, cần phải thích nghi với q trình xử lý bề mặt chất độn xử lý nhiệt trình trộn hợp với cao su, xử lý nhiệt với có mặt chất hoạt hóa hay việc sử dụng tác nhân ghép nối (titanat, silan) Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Linh Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Viện khoa học vật liệu (a) (b) Hình 3.2 Ảnh SEM hình thái bề mặt gẫy vật liệu compozit Epoxy/talc với Đ phương pháp chế tạo: khuấy tốc độ cao (a) khuấy kết hợp rung ẠI siêu âm (b) Ọ H Quá trình truyền nhiệt vật liệu rắn chủ yếu thông qua trình truyền dao động Rõ ràng, phân tán hạt chất độn chất hay C SƯ nói cách khác đồng vật liệu đóng vai trị quan trọng ảnh hưởng đến khả truyền nhiệt vật liệu Bằng phương pháp khuấy tốc độ cao PH kết hợp rung siêu âm giúp cho trình phân tán hạt chất độn chất ẠM tốt từ gia tăng hệ số dẫn nhiệt vật liệu Trong trình chế tạo mẫu nghiên cứu tiếp theo, nhóm nghiên cứu tiếp tục sử dụng phương pháp khuấy tốc độ cao kết hợp với rung siêu âm để chế tạo mẫu 3.2 Ảnh hƣởng loại chất độn Trong nghiên cứu này, số loại chất độn với hệ số dẫn nhiệt khác đưa vào chất epoxy với hàm lượng 30% để khảo sát hệ số dẫn nhiệt vật liệu compozit Kết thể bảng 3.2 hình 3.3 21 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Linh Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Viện khoa học vật liệu Bảng 3.2 Hệ số dẫn nhiệt mẫu vật liệu epoxy compozit chứa loại chất độn độn khác Tỷ Ký Thành phần hiệu lệ Phƣơng khối pháp lƣợng tạo E0 Epoxy 100 ET73 Epoxy/talc 70/30 chế - Epoxy/talc 70/30 (khơng biến tính) * λchất độn λcompozit (W/m.K) (W/m.K) (W/m.K) 0,237 - 0,237 10,6 1,028 10,6 0,947 0,237 (biến tính bề mặt) ET073 λepoxy 0,237 Khuấy Epoxy/đồng 70/30 tốc độ 0,237 > 400 0,861 EA73 Epoxy/nhôm 70/30 cao kết 0,237 > 200 1,876 EAO Epoxy/oxit nhôm 70/30 hợp rung 0,237 20-29 0,814 EFO Epoxy/oxit sắt 70/30 siêu âm 0,237 5,8 0,586 EZO Epoxy/oxit kẽm Ọ 0,237 50 0,743 EAN Epoxy/nhôm nitrit 70/30 0,237 150-320 0,730 EP73 Epoxy/pek 70/30 0,237 - 0,495 ẠI Đ EC73 H C ẠM PH : theo tài liệu tham khảo SƯ * 70/30 ET073 EA73 Hình 3.3 Giản đồ đo hệ số dẫn nhiệt mẫu vật liệu compozit epoxy/talc Kết đo hệ số dẫn nhiệt mẫu vật liệu compozit cho thấy mẫu vật liệu có chứa bột nhơm cho kết cao với 1,876 W/m.K Tiếp theo mẫu compozit có chứa bột khống talc (biến đổi bề mặt) với 1,081 22 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Linh Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Viện khoa học vật liệu W/m.K Các mẫu vật liệu cịn lại có hệ số dẫn nhiệt cao nhiều so với mẫu nhựa epoxy E0 ban đầu Bảng số liệu đo cho thấy rằng, hệ số dẫn nhiệt bột talc không cao (λ = 10,6 W/m.K) cho kết hệ số dẫn nhiệt compozit đạt 1,081 W/m.K Trong loại chất độn có hệ số dẫn nhiệt cao bột đồng (λ > 400) hay nhôm nitrit (λ = 150-320) cho hệ số dẫn nhiệt compozit 0,861 W/m.K 0,730 W/m.K Điều cho thấy rằng, hệ số dẫn nhiệt cao chất độn khơng đóng vai trị định đến hệ số dẫn nhiệt vật liệu compozit thu So sánh hệ số dẫn nhiệt hai mẫu vật liệu compozit có chứa bột talc ẠI Đ có khơng có biến tính bề mặt thấy mẫu có chứa bột talc biến tính bề mặt có hệ số dẫn nhiệt cao so với mẫu có chứa bột talc khơng biến Ọ H tính bề mặt, điều lần khẳng định khả phân tán chất độn C có chất có ảnh hưởng mạnh đến khả dẫn nhiệt vật liệu SƯ compozit PH 3.3 Ảnh hƣởng hàm lƣợng chất độn Để nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng chất độn đến hệ số dẫn nhiệt ẠM vật liệu, nhóm nghiên cứu lựa chọn loại chất độn mang lại hệ số dẫn nhiệt cao cho compozit bao gồm: bột talc (biến tính bề mặt), bột đồng bột nhơm Bảng 3.3, hình 3.4 hình 3.5 trình bày kết đo hệ số dẫn nhiệt mẫu vật liệu epoxy/talc với tỷ lệ khối lượng khác Các kết đo cho thấy rằng, trường hợp chất độn khoáng talc nhận thấy rằng, hệ số dẫn nhiệt vật liệu compozit đạt giá trị lớn 1,028 W/m.K hàm lượng talc đưa vào khoảng 30% Ở hàm lượng này, hệ số dẫn nhiệt vật liệu giảm dần Kết cho thấy xu hướng tương tự với kết 23 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Linh Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Viện khoa học vật liệu tính chất lý vật liệu compozit mà thực đạt trạng thái tính chất cao hàm lượng khoáng talc khoảng 30% Bảng 3.3 Hệ số dẫn nhiệt mẫu vật liệu Epoxy/talc chế tạo phương pháp khác Thành Tỷ hiệu phần lƣợng chế tạo (W/m.K) E0 Epoxy 100 - 0,237 ET91 Epoxy/talc 90/10 0,677 ET82 Epoxy/talc 80/20 Khuấy tốc độ 0,839 ET73 Epoxy/talc 70/30 cao kết hợp 1,028 ET64 Đ lệ khối Phƣơng pháp λcompozit Epoxy/talc 60/40 rung siêu âm ET55 Epoxy/talc 50/50 ẠI Ký 1,002 0,911 C Ọ H SƯ ẠM PH 24 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Linh Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Viện khoa học vật liệu 1.2 Hệ số dẫn nhiệt, λ, W/m.K 1.028 1.002 0.839 0.911 0.8 0.677 0.6 0.4 0.2374 0.2 0 10 20 30 40 50 Hàm lượng khống talc (%) ẠI Đ Hình 3.4 Giản đồ hệ số dẫn nhiệt vật liệu compozit theo hàm lượng khoáng talc C Ọ H SƯ ẠM PH ET64 ET55 Hình 3.5 Giản đồ đo hệ số dẫn nhiệt mẫu vật liệu compozit epoxy/talc Với chất độn bột đồng, hệ số dẫn nhiệt vật liệu compozit (bảng 3.4) tăng dần hàm lượng chất độn đưa vào từ 10% đến 40% Ở 40% bột đồng, hệ số dẫn nhiệt vật liệu compozit đạt giá trị lớn với 1,084 W/m.K Như vậy, xu hướng tăng hệ số dẫn nhiệt vật liệu compozit epoxy/đồng giống với trường hợp vật liệu compozit epoxy/talc vật liệu đạt giá trị lớn hệ số dẫn nhiệt khoảng 30-40% hàm lượng chất độn 25 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Linh Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Viện khoa học vật liệu Bảng 3.4 Hệ số dẫn nhiệt mẫu vật liệu Epoxy/đồng tỷ lệ khối lượng khác Thành Tỷ lệ khối Phƣơng pháp λcompozit hiệu phần lƣợng chế tạo (W/m.K) E0 Epoxy 100 - 0,237 EC91 Epoxy/đồng 90/10 0,647 EC82 Epoxy/đồng 80/20 Khuấy tốc độ 0,663 EC73 Epoxy/đồng 70/30 cao EC64 Epoxy/đồng 60/40 rung siêu âm kết Epoxy/đồng 50/50 hợp 0,861 1,084 0,961 ẠI EC55 Đ Ký C Ọ H SƯ ẠM PH 26 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Linh Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Viện khoa học vật liệu Hệ số dẫn nhiệt, λ, W/m.K 1.2 1.084 0.961 0.861 0.8 0.647 0.663 0.6 0.4 0.2374 0.2 0 10 20 30 40 50 Hàm lượng bột đồng (%) Đ ẠI Hình 3.6 Giản đồ hệ số dẫn nhiệt vật liệu compozit theo hàm lượng bột đồng C Ọ H SƯ ẠM PH EC64 EC55 Hình 3.7 Giản đồ đo hệ số dẫn nhiệt mẫu vật liệu compoxit epoxy/đồng Với chất độn bột nhôm, hệ số dẫn nhiệt vật liệu compozit cao nhiều so với hai trường hợp chất độn bột khoáng talc bột đồng hàm lượng tương ứng Giá trị hệ số dẫn nhiệt vật liệu xác định cao cho trường hợp vật liệu compozit chứa 35% bột nhơm 27 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Linh Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Viện khoa học vật liệu Bảng 3.5 Hệ số dẫn nhiệt mẫu vật liệu Epoxy/nhôm tỷ lệ khối lượng khác Ký Thành Tỷ lệ khối Phƣơng λcompozit hiệu phần lƣợng pháp chế tạo (W/m.K) E0 Epoxy 100 - 0,237 EA91 Epoxy/nhôm 90/10 EA82 Epoxy/nhôm 80/20 EA73 Epoxy/nhôm 70/30 0,804 Khuấy tốc độ cao kết hợp rung siêu âm EA6535 Epoxy/nhôm 65/35 1,691 1,876 2,506 ẠI Đ C Ọ H SƯ ẠM PH 28 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Linh Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Viện khoa học vật liệu Hệ số dẫn nhiệt, λ, W/m.K 2.506 2.5 1.691 1.876 1.5 0.804 0.5 0.237 0 10 15 20 25 30 35 Hàm lượng bột nhôm, % Đ C Ọ H nhơm ẠI Hình 3.8 Giản đồ hệ số dẫn nhiệt vật liệu compozit theo hàm lượng bột SƯ ẠM PH EA82 EA6535 Hình 3.9 Giản đồ đo hệ số dẫn nhiệt mẫu vật liệu compozit epoxy/nhôm Như vậy, khảo sát ảnh hưởng hàm lượng chất độn đến hệ số dẫn nhiệt nhận thấy mẫu vật liệu compozit có xu hướng đạt giá trị hệ số dẫn nhiệt cao hàm lượng chất độn khoảng 30% 3.4 Ảnh hƣởng chất tạo màng Nhựa epoxy hỗn hợp epoxy/pek sử dụng để khảo sát hệ số dẫn nhiệt có khơng có khống talc 29 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Linh Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Viện khoa học vật liệu Bảng 3.6 thể kết đo hệ số dẫn nhiệt mẫu vật liệu compozit Ký Tỷ Thành phần hiệu lệ khối λcompozit lƣợng (W/m.K) E0 Epoxy 100 0,237 EP91 Epoxy/pek 90/10 0,547 EP82 Epoxy/pek 80/20 0,560 EP73 Epoxy/pek 70/30 0,506 EP64 Epoxy/pek 60/40 0,495 EP55 Epoxy/pek 50/50 0,523 EPT73 (Epoxy-pek)/talc 70(70-30)/30 0,957 ẠI Đ C Ọ H SƯ EPT73 ẠM PH EP55 Hình 3.10 Giản đồ đo hệ số dẫn nhiệt mẫu vật liệu compozit epoxy/pek epoxy-pek/talc Khi sử dụng pek kết hợp với nhựa epoxy làm chất tạo màng, hệ số dẫn nhiệt vật liệu tăng lên, điều cho thấy pek có tác dụng làm tăng khả truyền nhiệt nhựa epoxy Tuy nhiên, khả dẫn nhiệt vật liệu không phụ thuộc vào hàm lượng phần pek thêm vào Giá trị hệ số dẫn nhiệt epoxy/pek đạt giá trị dao động khoảng 0,5 W/m.K Khi thêm bột khoáng talc hàm lượng 30% chất nhựa epoxy/pek, hệ số dẫn nhiệt đo vật liệu compozit 0,957 W/m.K Giá trị hệ số dẫn nhiệt tương đương với hệ số dẫn nhiệt mẫu vật liệu 30 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Linh Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Viện khoa học vật liệu chứa 30% bột khoáng talc nhựa epoxy Như vậy, thay đổi thành phần chất tạo màng không dẫn đến thay đổi hệ số dẫn nhiệt mẫu vật liệu compozit ẠI Đ C Ọ H SƯ ẠM PH KẾT LUẬN 31 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Linh Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Viện khoa học vật liệu - Quá trình phân tán hạt chất độn có ảnh hưởng nhiều đến khả dẫn nhiệt vật liệu Sử dụng phương pháp rung siêu âm để phân tán tốt hạt chất độn chất epoxy, hệ số dẫn nhiệt vật liệu cải thiện đáng kể - Nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng chất độn đến khả dẫn nhiệt vật liệu cho thấy rằng, giá trị hệ số dẫn nhiệt mẫu vật liệu đạt giá trị cao khoảng 30-40% chất độn Mẫu vật liệu compozit epoxy/talc có hệ số dẫn nhiệt cao 1,028 W/m.K hàm lượng 30% bột khống talc Mẫu vật liệu compozit epoxy/đồng có hệ số dẫn nhiệt cao 1,084 W/m.K hàm lượng 40% bột đồng Trong đó, mẫu vật liệu compozit epoxy/nhơm ẠI Đ có hệ số dẫn nhiệt cao 2,506 W/m.K hàm lượng 35% bột nhôm - Hệ số dẫn nhiệt cao chất độn không dẫn đến hệ số dẫn nhiệt cao C Ọ H vật liệu compozit chế tạo SƯ ẠM PH TÀI LIỆU THAM KHẢO 32 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Linh Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Viện khoa học vật liệu R.N Rothon, Particulate-Filled Polymer Composites, Shrewsbury: Rapra Technology Limited (2003) C.R.G Furtado, J.L Leblanc, R.C.R Nunes, Mica as additional filler in SBR silica compounds, European Polymer Journal, 36(3), 1717-1723 (2000) George Wypych Handbook of Fillers, Toronto, Ont.: ChemTec; Norwich, N.Y.: Plastics Design Library (2000) Karger - Kocsis J, editor, Polypropylene: an a-z reference, Dordrecht: Kluwer (1999) Arencon D, Velasco JI Fracture toughness of polypropylene-based particulate composites, Materials, 2, 2046-2094 (2009) Takezawa, M Akatsuka, and C Farren, High thermal conductive epoxy resins ẠI Đ with controlled high order structure, Proc 7th Intern Confer Prop Appl Diel Materials, 3, 1146-1149 (2003) E.H.Weber, H Development and Ọ composites, C conductivepolymer/carbon modeling PhD of dissertation, thermally Michigan SƯ Technological University (2001) Z Han and A Fina, Thermal conductivity of carbon nanotubes and their PH polymer nanocomposites: a review, Progr Polym Sci., 36(7), 914-944 (2011) ẠM R Kochetov, Thermal and electrical properties of nanocomposites, including material processing, PhD dissertation, Delft University of Technology, 2012 10 R Kochetov, T Andritsch, U Lafont, P.H.F Morshuis, and J.J Smit, Thermal conductivity of nano-filled epoxy systems,” IEEE Conf El Ins Diel Phen., Virginia Beach, Virginia, USA, 658-661 (2009) 11 X Huang, W Liu, P Jiang, and T Tanaka, Boron nitride based poly(phenylene sulfide) composites with enhanced thermal conductivity and breakdown strength, Conf Proc Inter Symp Ins El, 35-38 (2011) 12 Y Agari and T Uno, Thermal conductivity of polymer filled with carbon materials: effect of conductive particle chains on thermal conductivity, J Appl Polym Sci., 30(5), 2225-2235 (1985) 33 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Linh Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Viện khoa học vật liệu 13 B Weidenfeller, M Höfer, and F R Schilling, Thermal conductivity, thermal diffusitivity, and specific heat capacity of particle filled polypropylene, Comp Part A: Appl Sci Manuf., 35(4), 423-429 (2004) 14 Mousam Choudhury, Smita Mohanty, Sanjay K Nayak, Effect of Surface Modification of Aluminum Nitride on Electrical and Thermal Characterizations of Thermosetting Polymeric Nanocomposites, Polymer Composites, 34(1), 1-14 (2013) 15 T Tanaka, M Kozako, and K Okamoto, Toward high thermal conductivity nano micro epoxy composites with sufficient endurance voltage, J of Inter Council on El Eng., 2(1), 90-98 (2012) 16 J Jordan, K.I Jacob, R Tannenbaum, M.A Sharaf, and I Jasiuk, Experimental 11 (2005) ẠI Đ trends in polymer nanocomposites – a review, Mater Sci Eng.: A, 393(1-2), 1- H 17 W Evans, R Prasher, J Fish, P Meakin, P Phelan, and P Keblinski, Effect of Ọ C aggregation and interfacial thermal resistance on thermal conductivity of 51(5-6), 1431-1438 (2008) SƯ nanocomposites and colloidal nanofluids, Inter J Heat and Mass Transfer, PH 18 C Sun, Controlling the rheology of polymer/silica nanocomposites, PhD ẠM dissertation, Eindhoven University of Technology (2010) 19 S.L Shindé and J.S Goela, High Thermal Conductivity Materials, Springer (2006) 20 R Kochetov, T Andritsch, U Lafont, P.H.F Morshuis, S.J Picken, and J.J Smit, Thermal behavior of epoxy resin filled with high thermal conductivity nanopowders, IEEE El Ins Conf., Montreal, QC, Canada, 524-528 (2009) 21 M Z Rong, M Q Zhang, and W H Ruan, Surface modification of nanoscale fillers for improving properties of polymer nanocomposites: a review, Mater Sci Techn., 22(7), 787-796 (2006) 34 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Linh Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Viện khoa học vật liệu 22 P.C Irwin, Y Cao, A Bansal, and L.S Schadler, Thermal and mechanical properties of polyimide nanocomposites, IEEE Conf El Ins Diel Phen., Albuquerque, New Mexico, USA, 120-123 (2003) 23 M Choudhury, S Mohanty, S K Nayak, and R Aphale, Preparation and characterization of electrically and thermally conductive polymeric nanocomposites, J Minerals Mater Charact Eng., 11,744-756 (2012) 24 Z Han, J.W Wood, H Herman, C Zhang, and G.C Stevens, Thermal properties of composites filled with different fillers, IEEE Inter Symp El Ins., 497-501 (2008) 25 Nguyễn Việt Dũng, Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme dẫn nhiệt định hướng ứng dụng công nghệ chiếu sáng đèn LED Đề tài sở chọn lọc cấp Đ Viện khoa học vật liệu, 2015 ẠI 26 Phạm Thị Lánh, Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme dẫn nhiệt từ polycacbonat H nhựa epoxy định hướng ứng dụng công nghệ chiếu sáng đèn Ọ C LED Đề tài sở cấp Viện Khoa học vật liệu, 2016 SƯ ẠM PH 35 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Linh