수지 함침 단계에서 진공 건조기를 사용하는 주된 목적은 알루미늄 질화물(AlN) 섬유 골격 내에 갇힌 공기를 강제로 배출하는 음압 환경을 조성하는 것입니다. 이 배출은 저점도 폴리우레탄(PU) 용액이 재료의 미세한 틈으로 침투하는 것을 방해하는 공기 저항을 제거하기 때문에 매우 중요합니다.
섬유 네트워크 내의 공기 기포를 제거함으로써 진공 건조는 수지의 완전한 침투와 무기 AlN 충전재와 유기 PU 매트릭스 간의 밀착된 계면 접촉을 보장합니다. 이러한 구조적 무결성은 높은 열 전도율과 안정적인 전기 절연을 달성하기 위한 전제 조건입니다.
진공 함침의 메커니즘
미세 구조 배기
알루미늄 질화물(AlN) 프레임워크는 복잡한 3차원 나노 섬유 네트워크로 구성됩니다. 일반 대기압에서는 공기가 이 골격의 미세 기공 깊숙이 갇혀 있습니다.
진공 건조기를 사용하면 음압 환경이 조성됩니다. 이는 이러한 공극에서 공기를 물리적으로 끌어내어 채워질 공간을 남깁니다.
깊은 침투 가능
공기가 배출되면 유체 침투에 대한 장벽이 제거됩니다. 이를 통해 저점도 폴리우레탄(PU) 용액이 AlN 네트워크의 복잡한 구조 내부로 자유롭게 흐를 수 있습니다.
진공이 없으면 수지는 표면만 코팅하고 내부 구조는 건조하고 구조적으로 약하게 남을 가능성이 높습니다.
재료 성능에 미치는 중요 영향
계면 접촉 극대화
이 복합재의 궁극적인 목표는 세라믹 충전재의 특성과 폴리머 매트릭스의 특성을 결합하는 것입니다. 진공 공정은 무기 AlN과 유기 PU 간의 밀착된 계면 접촉을 보장합니다.
이 연속적인 계면은 재료 전체의 에너지 전달에 필수적입니다.
열 및 전기 특성 향상
틈이나 공기 기포는 열의 절연체 역할을 하여 열 전도율을 크게 낮춥니다. PU가 AlN 네트워크를 완전히 채우도록 함으로써 진공 공정은 열 방출을 위한 직접적인 경로를 만듭니다.
동시에 기포 없는 구조는 우수한 전기 절연을 보장하여 공기가 채워진 공동에서 발생할 수 있는 파괴를 방지합니다.
결함 및 일반적인 함정 방지
내부 기포 제거
단순히 수지를 이동시키는 것 이상으로, 진공 환경은 경화 품질을 관리합니다. 이는 재료에서 잔류 수분 및 미량 용매의 이동을 돕습니다.
이러한 휘발성 물질이 진공 음압을 통해 제거되지 않으면 필름이 형성될 때 갇히게 됩니다. 이는 시트의 성능을 저하시키는 내부 기포, 핀홀 또는 구조적 결함을 초래합니다.
내부 응력 감소
진공 건조기의 제어된 환경은 단순히 구멍을 채우는 것 이상으로 폴리머 사슬의 질서 있는 재배열을 돕습니다.
빠르거나 불균일한 건조를 방지함으로써 공정은 내부 응력을 최소화합니다. 결과적으로 기계적 강도가 높고 구조적 밀도가 높은 복합 시트가 만들어집니다.
목표에 맞는 올바른 선택
특정 요구 사항에 맞게 진공 건조기를 효과적으로 사용하고 있는지 확인하려면 다음을 수행하십시오.
- 열 전도율이 주요 초점인 경우: 공기 기포가 열 전달의 주요 장벽이므로 가장 작은 미세 기공까지 배기할 수 있는 충분한 진공 수준을 보장하십시오.
- 기계적 수명이 주요 초점인 경우: 모든 미량 용매와 수분이 배출되어 내부 응력과 핀홀 형성을 방지하도록 공정을 모니터링하십시오.
진공 건조기는 단순한 건조 도구가 아니라 느슨한 섬유 네트워크와 액체 수지를 고성능의 통합 복합 재료로 변환하는 근본적인 메커니즘입니다.
요약표:
| 특징 | 진공 함침의 영향 | 복합 재료의 이점 |
|---|---|---|
| 공기 제거 | AlN 나노 섬유 골격에서 공기 배출 | 수지 침투 저항 제거 |
| 수지 침투 | 저점도 PU가 미세 기공을 채우도록 허용 | 완전한 침투 및 밀도 보장 |
| 계면 품질 | AlN과 PU 간의 밀착 접촉 생성 | 열 전도율 및 절연 극대화 |
| 결함 제어 | 미량 용매 및 수분 제거 | 내부 기포 및 핀홀 방지 |
| 구조적 응력 | 폴리머 재배열 촉진 | 기계적 강도 및 수명 증가 |
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참고문헌
- Md. Shakhawat Hossain, Koji Nakane. Enhancing heat dissipation in polyurethane sheets through the incorporation of freeze‐dried aluminum nitride nanofiber. DOI: 10.1111/ijac.14725
이 문서는 다음의 기술 정보도 기반으로 합니다 Kintek Furnace 지식 베이스 .
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