Giới thiệu chung
Khóa luận tốt nghiệp đại học với đề tài "Nghiên cứu tăng cường khả năng tản nhiệt của màng phủ trên cơ sở nhựa epoxy" được thực hiện tại Phòng Nghiên cứu Vật liệu Polyme & Compozit, Viện Khoa học Vật liệu, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Đề tài xuất phát từ nhu cầu thực tế trong lĩnh vực chiếu sáng bằng đèn LED, nơi các bộ phận tản nhiệt chủ yếu sử dụng vật liệu kim loại. Tuy nhiên, vật liệu kim loại có nhược điểm là tỷ trọng lớn, khó gia công và chi phí cao. Vật liệu polyme compozit có thể khắc phục được những hạn chế này, nhưng lại có hệ số dẫn nhiệt thấp.
Mục tiêu chính của đề tài:
- Tăng cường khả năng tản nhiệt của màng phủ trên cơ sở nhựa epoxy thông qua việc sử dụng các phụ gia tản nhiệt khác nhau.
- Chế tạo vật liệu trên cơ sở nhựa epoxy có chứa các phụ gia tản nhiệt.
- Khảo sát độ dẫn nhiệt của vật liệu theo tiêu chuẩn ASTM.
- Đánh giá ảnh hưởng của các loại chất độn khác nhau đến khả năng tản nhiệt của vật liệu.
Tổng quan về vật liệu:
- Vật liệu polyme compozit: Là vật liệu được tạo thành từ nền polyme và các chất độn. Chất độn có thể là dạng hạt, sợi, hoặc tấm, với kích thước micro hoặc nano. Các chất độn này có vai trò cải thiện tính chất cơ lý, tăng cường độ cứng, độ bền nhiệt, giảm độ co ngót và tăng khả năng dẫn nhiệt của vật liệu nền.
- Polyme dẫn nhiệt: Mặc dù polyme thường là vật liệu cách điện, nhưng các nghiên cứu đã chỉ ra khả năng cải thiện độ dẫn nhiệt của chúng. Các phương pháp bao gồm sử dụng chất độn có độ dẫn nhiệt cao như graphite, than đen, sợi cacbon, kim loại, hoặc phát triển các vật liệu polyme có cấu trúc đặc biệt.
- Đèn LED và tản nhiệt: Đèn LED là giải pháp chiếu sáng của tương lai nhờ hiệu suất cao, tiết kiệm năng lượng và tuổi thọ dài. Tuy nhiên, vấn đề tản nhiệt là yếu tố quyết định đến tuổi thọ và hiệu suất của đèn. Việc sử dụng vật liệu polyme compozit có khả năng tản nhiệt tốt, nhẹ, dễ gia công và chi phí thấp là một hướng đi đầy tiềm năng.
Đề tài đã tổng quan về các nghiên cứu trong và ngoài nước về vật liệu polyme compozit, đặc biệt tập trung vào các vật liệu microcompozit và nanocompozit, cũng như các loại chất độn và ảnh hưởng của chúng đến độ dẫn nhiệt.