Российские учёные нашли способ производства дешёвых материалов для систем охлаждения

В журнале Polymers недавно была опубликована статья о новом способе производства материалов для систем охлаждения, который позволяет сделать такие материалы дешевле сразу в десять раз. Исследование провели работники НИТУ «МИСиС».

Для своей работы они использовали синтетические каучуки и карбид кремния, которые проходили процесс вулканизации и карбонизации при низких температурах. В результате получились новые недорогие материалы с теплопроводными свойствами, которые можно использовать в электронике и промышленности; в частности, они могут стать основой для тепловых радиаторов.

Многим известно, что перегрев электронных компонентов в сложном оборудовании может привести к их выходу из строя. Для предотвращения этого используются радиаторы, состоящие из полимерных композитов с частицами, которые имеют высокую теплопроводность. Обычно для этой цели используются углеродные материалы, нитрид бора.

Учёные из Центра композиционных материалов НИТУ «МИСиС» предложили способ производства таких изделий, который позволяет определить их геометрию ещё на стадии вулканизации. При этом механическая обработка продукта сводится к минимуму, что позволяет существенно удешевить изготовление.

Полученный материал может использоваться не только по указанному назначению. Его можно применять в насосной технике в качестве уплотнителя, в химически активных средах.

Чтобы произвести такой материал, необходимы карбонизированные матрицы. Их исследователи производят из тех самых синтетических каучуков с большим содержанием частиц карбида кремния. Наполнитель вводится в каучук с помощью двух валиков, которые крутятся навстречу друг другу с разными скоростями; это позволяет как бы «втирать» карбид в основу. Наполнитель распределяется в каучуке равномерно. После этого материал подвергается вулканизации в особых пресс-формах, благодаря чему уже на этой стадии он приобретает необходимую форму. После этого в сушильной лабораторной печи при температуре не выше 360 градусов производится карбонизация изделия. 

Исследователи говорят, что вместо карбида кремния можно использовать и другие наполнители, которые придадут материалу новые свойства. Пока такие разновидности материала не были изготовлены, но их свойства можно определить теоретически. В качестве наполнителей могут использоваться нитрид бора, естественный графит, углеволокно.