扫一扫 加微信
首页 > 科研探索 > 科学研究 > 消息正文
首页 > 科研探索 > 科学研究 > 消息正文
改变塑料分子结构新技术更好解决塑料散热问题
发布:lee_9124   时间:2017/8/7 22:05:22   阅读:279 
分享到新浪微博 分享到腾讯微博 分享到人人网 分享到 Google Reader 分享到百度搜藏分享到Twitter
密歇根大学的材料科学和机械工程研究小组开发了一种过程价格低廉且可扩展性强的技术。这是一种可以改变塑料分子结构的新技术,能很好地解决塑料散热问题,为汽车、LED和计算机这些领域带来更轻,更便宜,更节能的产品组件。


 
改变塑料分子结构新技术更好解决塑料散热问题
 
这种设想可能也适用于各种其他的塑料。经过初步测试,它使一种聚合物作为导热玻璃,虽然远不如金属或陶瓷的性能,但相比未经处理的相同聚合物的散热性要好六倍。
 
“在很多应用中,塑料正在逐步取代金属和陶瓷。但它们是不良热导体,甚至没有人认为它们能应用于需要有效散热的地方。”密歇根大学材料科学与工程教授JinsangKing说道,“我们正在尝试用一种以前没用过的方法,通过应用热工程塑料去改变它。”
 
这个方法与以往在塑料中加入金属和陶瓷增强材料的方法完全不同。传统方法只能进行有限的开发,它必须填充大量昂贵的增强材料,用不恰当的方法改变塑料的性能。然而,新技术通过改变材料本身的结构再展开发展。
 
塑料由紧密缠绕的长链分子组成,就像一碗缠绕在一起的意大利面一样。当材料变热时,热量的传导必须在这些链条之间行进。因为迂回的旅程阻碍了传导的进展,让热量的传递变得麻烦很多。
 
囊括了密歇根大学机械工程系副教授KevinPipe及机械工程研究生陈力和材料科学与工程研究生ApoorvShanker的这支团队,用一种化学方法去扩大并拉直了分子链。这种方式给了热能更直接的路径通过材料。完成这个项目后,他们开始研究典型的聚合物或塑料。他们首先在水里溶解了聚合物,然后在溶液中加入电解质增强其PH值,使其变为碱性。
 
聚合物链中的单个链叫做单体,由于带负电荷导致它们互相排斥。当单体分开时,它们展开链紧紧缠绕在一起。最终,水和聚合物溶液使用一种普通工业合成过程中称为旋转铸造的方法喷洒在板子上,使其脱水成为固体塑料薄膜。
 
在塑料内没有缠绕的分子链使热穿透更容易。研究团队还发现了这种方法的第二个优点—强硬的聚合物链可以帮助它们更紧的贴在一起,使它们更导热。
 
“聚合物分子是通过振动传热,一个强硬的分子链可以让它振动的更加容易。”Shanker说道。“试想一根紧绷的吉他弦与一根松散缠绕的绳子相比,当我们拨动弦时,吉他弦会振动,而绳子不会。聚合物分子链差不多也是这样。”
 
Pipe说,这项工作具有非常重要的意义,因为温度在大量聚合物应用中是很重要的。
 
“长期以来,研究人员一直在研究改变聚合物分子结构的方法,以使聚合物具有机械、光学或电子性质,但很少有团队研究分子的结构方式来改变它们的热性能。”Pipe说道。“而材料中的热流往往是一个复杂的过程,即使聚合物中热导发生微小的改变也会产生很大的技术影响。”
 
该团队现在正在试着将新技术与其他几种散热方式结合起来,从而提高复合材料的热导率。他们还致力于将这一概念应用于这项研究以外的其他类型的聚合物。使其成为商业化产品可能需要好几年。
 
“我们正在研究使用有机溶剂将这种技术应用于非水溶性聚合物。”陈力说。“但我们相信用电解质来加热聚合物的概念是一个多用途的概念,它将应用于许多其他材料。”
 
 
来源:材料科技在线
 
相关信息
   标题 相关频次
  “十三五”塑料加工业将有四大重点发展领域
 1
 #高分子材料周报#新突破—未来的塑料由硫制造
 1
 《塑料焊缝无损检测方法》明年3月1日发布实施
 1
 1-9月材料领域行业成绩单:猜猜谁好谁差?
 1
 2015各省塑料管材监测数据大集合
 1
 2015年我国环保塑料行业发展前景趋势分析
 1
 2015中国塑料机械行业优势企业评选结果公告
 1
 3D打印工艺改进带来的惊艳成果:德国推出新塑料打印技术
 1
 3D打印新技术 MIT研究员发明玻璃材质
 1
 3D打印与传统塑料行业“相辅相成”
 1
 BMW X3智能轻量化结构使用大量高技术材料
 1
 IBM科学家发现了硬塑料回收的新方法 更环保更安全
 1
 iPhone 7来了:塑料天线隐身 屏幕还可柔性弯曲
 1
 ISO 527:2012塑料拉伸性能测试标准解析
 1
 LGC推出ROHS检测用塑料标准品
 1
 MIT研发3D打印塑料火箭发动机 还测试成功了
 1
 Nature:塑料革命—化学家如何推动聚合物达到新的极致
 1
 PEEK/PEKK材料:有望成为3D打印高级热塑性塑料市场爆发点
 1
 PP改性塑料性能大幅上涨 成为中国保险杠专用材料
 1
 PVA有哪些作用呢?PVA市场消费如何?
 1
 Thubber热导橡胶可解决电子器件散热问题
 1
 澳科学家成功研发用塑料片打印太阳能电池
 1
 百分百可回收聚合物将带来无污染塑料
 1
 奔驰使用全球首个塑料材质后轴变速箱横梁
 1
 不含双酚A的塑料制品就安全吗
 1
 车用内饰塑料发展趋势及低VOCs改进方法
 1
 车用塑料:轻量化和高性能齐头并进
 1
 处理塑料有救星 研究人员开发可分解塑料的酵素
 1
 传感器可检测来自塑料的毒素
 1
 传感人造皮肤能让假肢真正有了“感觉”
 1
 传统X射线照相技术“老”了吗?
 1
 创新注塑成型工艺实现塑料与金属的紧密结合
 1
 春节已过圣诞更已远去,圣诞树咋办?答案是制造塑料!
 1
 从乌贼墨囊中提取的黑色素可以使塑料拥有更强性能
 1
 打破传统局限 线激光器将塑料焊接技术发挥极致
 1
 低碳塑料生产材料:二氧化碳和植物!
 1
 电器生产商敦促塑料业加快3D打印步伐
 1
 顶空-气相色谱法测定乙烯-乙酸乙烯酯共聚物塑料儿童用品中甲酰胺含量
 1
 多元醇酯冷冻机油的化学组成及其分子结构鉴定
 1
 废胶粉/塑料共混物的研究进展
 1
 废塑料变废为宝化身新型复合材料
 1
 复合纸包装材料将加速替代软包装塑料
 1
 改变人类历史的十大关键材料
 1
 干净环保 藻类制成的双栖鞋有望今年到来
 1
 高频焊接
 1
 更科学高效海洋塑料垃圾清理行动 明年将启动
 1
 工艺随需求的不断进步 塑料零部件小到极致
 1
 国家标准《塑料家具通用技术条件》正式发布
 1
 海水降解材料研究任重道远
 1
 韩国研发出柔软透明头盖骨窗
 1