聚合物基復合材料導熱模型及熱導率方程的研究

       根據導熱填料在聚合物基體中的分布，提出了導熱聚合物基復合材料兩相體系的“海島一網絡”模型；并結合逾滲理論及其在導電復合材料中的應用，建立了導熱復合襯科的逾參熱導率方程．實驗證明，該模型及熱導率方程符合實際而且適用于高含量填充型尋熱聚合物基復合材料熱導牢的預測。

       聚合物材料本身的導熱性能較差，是熱的不良導體，一般通過填充高導熱性的填料來提高其導熱性能。導熱聚合物基復合材料可廣泛應用于如化工生產和廢水處理中使用的熱交換器、導熱管、蓄電池的冷卻器、汽車剎車片等，而研究其導熱模型及熱導率方程更有助于導熱復合材料的制備與應用。

       國內外許多研究人員曾提出各種模型，如Maxwell-Eucken, Bruggeman, Cheng-Vocken, Zieb-land，Nielsen，Y．Agari模型等并對導熱聚合物基復合材料的熱導率進行了預測，但其理論方程只能適用于填料填充量較小的情況下，而對高填充情況則有較大誤差。華東理工大學的丁峰、浙江大學王家俊[5]等在前人的基礎上也做了大量的研究工作。但是，這些模型與理論方程所預測復合材料的熱導率與實驗值仍存在較大的偏差。筆者根據導熱填料在聚合物基體中的分布，提出了導熱復合材料兩相體系的“海島一網絡”模型；并結合逾滲理論及其在導電復合材料中的應用，建立了導熱復合材料的逾滲熱導率方程。經實驗證明，該模型及熱導率方程符合實際而且適用于高含量填充型導熱聚合物基復合材料熱導率的預測。

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