Electrophysical properties and prospective of application of the thermal conductive composites on the basis of nano- and micropowders of zinc oxide
Keywords:
zinc oxide, composites, heat transfer, dielectric constant, specific electrical, resistanceAbstract
The values of thermal conductivity coefficients of KPT-8 thermal paste and composite materials based on micro- and nanopowders of zinc oxide and polymethylsiloxane were measured by the radial heat flux method. The coefficients of thermal conductivity were found to be respectively 0.7 W/(m∙K), 0.9 W/(m∙K) and 2.4 W/(m∙K). Testing of the thermal conductive properties of composites based on nano- and micropowders of zinc oxide in the computer technique reveals manifestation of the size effect. The observed increase of the dielectric constant and reduction of the specific volume electrical resistance with decreasing of grain sizes of ZnO powders in composites is associated with the quantity of water adsorbed on the surface of ZnO powders during the synthesis.
References
Теплопровідна паста: Пат. 102258 Україна, МПК С09K 5/00. / Б.І. Турко, Ю.Ю. Бучко, М.Р. Панасюк, В.Б. Капустяник (Україна). – № u201503434; Заявлено 14.04.15; Опубл. 26.10.15, Бюл. № 20. – 4 с. іл.
Olorunyolemi T., Birnboim A., Carmel Y., Wilson O., Knowlton I. Thermal Conductivity of Zinc Oxide: From Green to Sintered State // J. Am. Ceram. Soc. – 2002. – Vol. 85. – P. 1249-1253.
Игамбердиев Х. Т., Юлдашев Ш. У., Cho H. D., Kang T. W., Рахимова Ш. М. Тепловой транспорт в нанокомпозитах ZnO/PMMA // Физика твердого тела. – 2012. – Т. 54, вып. 7. – С. 1424-1426.
Ozgur U., Gu X., Chevtchenko S., Spradlin J., Cho S.-J., Morkoç H., Pollak F. H., Everitt H. O., Nemeth B., Nause J. E. Thermal Conductivity of Bulk ZnO after Different Thermal Treatments // J. of Electronic Materials. – 2006. – Vol. 35, № 4. – P. 550-555.
Florescu D. I., Mourikh L. G., Pollak F. H. High Spatial Resolution Thermal Conductivity of Bulk ZnO (0001) // J. of Applied Physics. – 2002. – Vol. 91. – P. 890-892.
Huang Z. X., Tang Z. A., Yu J., Bai S. Thermal Conductivity of Nanoscale Polycrystalline ZnO Thin Films // Physica B: Condensed Matter. – 2011. – Vol. 406. – P. 818-823.
Xu Y., Goto M., Kato R., Tanaka Y., Kagawa Y. Thermal Conductivity of ZnO Thin Film Produced by Reactive Sputtering // J. Appl. Phys. – 2012. – Vol. 111. – P. 084320.
Turko B. I., Kapustianyk V. В., Rudyk V. P., Rudyk Y. V. Thermal Conductivity of Zinc Oxide Micro- and Nanocomposites // J. Nano- Electron. Phys. 2016. – Vol. 8. – P. 02004.
Shen L., Bao N., Yanagisawa K., K. Domen, A. Gupta, Grimes C. Direct Synthesis of ZnO Nanoparticles by a Solution-Free Mechanochemical Reaction // Nanotechnology. – 2006. – Vol. 17. – P. 5117-5123.
ГОСТ 19783-74. Паста кремнийорганическая теплопроводная. Технические условия. – Введ. 1975–01–01. – М.: Изд.-во стандартов, 1996. – 11 с.
Бовсуновський А.П. Електротехнічні матеріали: Корот. довідник – К.: НУХТ, 2012. – 36 с.
Криворучко Я. С., Лерман Л. Б. Визначення ефективної діелектричної проникності, коефіцієнтів відбиття та прозорості електромагнітного випромінювання армованими полімерами // Вісник Прикарпатського національного університету імені Василя Стефаника. Серія «Хімія». – 2012. – № 16. – С. 4 8.
Grechko L. G., Zarko V. I., Kozub G. M., Motrich V. V., Chuiko A. A. Dielectric Properties of Pyrogenic Silicon Dioxide // Theoretical and Experimental Chemistry. – 1989. – Vol. 24. – P. 593-596.
Майофис И.М. Химия диэлектриков. Учебное пособие для студентов энергетических специальностей вузов. – М.: Высшая школа, 1970. – 332 с.
Ozgur U., Alivov Y., Liu C., Teke A., Reshchikov M., Dogan S., Avrutin V., Cho S., Morkoc H. A Comprehensive Review of ZnO Materials and Devices // J. Appl. Phys. – 2005. – Vol. 98. – P. 041301-1 041301-103.
Витязь П. А., Свидунович Н. А., Куис Д. В. Наноматериаловедение: учеб. пособие. – Минск: Вышэйшая школа, 2015. – 511 с.
