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填料与环氧树脂界面导热系数对其复合材料有效导热系数影响的多尺度分析
Diamond and Related Materials ( IF 4.3 ) Pub Date : 2022-11-09 , DOI: 10.1016/j.diamond.2022.109521 Can Sheng , Kang Liang , Gai Wu , Fang Dong , Yuzheng Guo , Sheng Liu
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更新日期:2022-11-14
Diamond and Related Materials ( IF 4.3 ) Pub Date : 2022-11-09 , DOI: 10.1016/j.diamond.2022.109521 Can Sheng , Kang Liang , Gai Wu , Fang Dong , Yuzheng Guo , Sheng Liu
环氧模塑料(EMC)的散热性能对于大功率应用非常重要。在本文中,使用两种不同尺度的方法计算了包含二氧化硅颗粒 (SiO 2 Ps) 和金刚石颗粒 (CPs) 的基于热固性环氧树脂 (EP) 的 EMC 的热传输特性。首先,使用分子动力学(MD)对EMC的代表性体积元素(RVE)进行建模,计算有效导热系数(ETC)。对双酚 A 的二缩水甘油醚 (DGEBA) 树脂和 JEFFAMINE® D-230 硬化剂之间的 EP 交联进行了建模。结果表明,与 SiO 2相比,CPs 可以使复合材料的 ETC 提高 71.4%附言。Silica/EP界面的界面导热系数(ITC)是Diamond/EP界面的1.33倍。在填充有分散填料的 RVE 中观察到界面上的不连续温度梯度。此外,采用宏观尺度方法通过有限元法(FEM)和麦克斯韦理论模型确定EMC的ETC。分析了填料的形状和填料/EP界面的ITC对EMC的ETC的影响。随着ITC的增加,复合材料的ETC逐渐增加。当 ITC 超过临界值时,ETC 没有变化。链填料更有利于热传输。两种多尺度建模技术的结果非常一致。
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