高填充改性复合材料导热预测模型的建立及应用

发布时间：2021-08-31 07:32

　　在对高填充改性复合材料导热过程进行研究的基础上,建立了基于串并联/并串联模型并考虑了界面热阻作用的高填充改性复合材料导热预测模型。借助于双转子连续混炼机制备两种氧化铝粒径不同填充量的聚丙烯/氧化铝（PP/Al₂O₃）复合材料,运用激光导热仪对其导热性能进行了表征,并与模型预测结果进行了对比。结果表明,所建立的模型对高填充复合材料的导热性能的预测具有较高的准确性;当氧化铝填充量较低时,模型中的界面热阻因子最高;随着氧化铝填充量增加,界面热阻因子显著降低;当氧化铝填充量继续增加时,界面热阻因子逐渐降低并趋于稳定;高填充量下相同制备工艺下同种填充改性复合材料的界面热阻近似相同。 

【文章来源】：中国塑料. 2020,34(07)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

填料整体分布图和单元体导热示意图

设单元体上下单元的热阻之和为R1(K/W），中间单元的圆柱体部分热阻为R2(K/W），中间单元的圆柱体之外部分的热阻为R3(K/W），单元体中粒子-基体的界面热阻为RC(K/W），则单元体在热流传递中的热阻网络如图2所示。参照文献可知，串并联模型推导过程中3部分热阻：R1、R2和R3的表达式如下：

同理，沿颗粒的左右2个相切平面取分离体，将其划分为左中右3个单元，设粒子-基体间界面热阻为RC，则该单元体在热流传递中的热阻网络如图3所示。向并串联模型中引入与高填充改性复合材料导热预测串并联模型中具有相同物理意义的界面热阻因子C，得到的高填充改性复合材料导热预测并串联模型公式为：

【参考文献】：
期刊论文
[1]聚合物基导热复合材料的性能及导热机理[J]. 李宾,刘妍,孙斌,潘敏,戴干策.  化工学报. 2009(10)
[2]聚合物基复合材料导热模型及热导率方程的研究[J]. 王亮亮.  中国塑料. 2005(12)

博士论文
[1]高导热绝缘高分子复合材料研究[D]. 周文英.西北工业大学 2007



本文编号：3374480