|本期目录/Table of Contents|

[1]朱凤博,张顺花.基于比等效热阻法的片状填料填充聚合物复合材料的导热性的预测[J].浙江理工大学学报,2014,31-32(自科2):165-170.
 ZHU Feng bo,ZHANG Shun hua.Thermal Conductivity Property of Flake Fillers Reinforced Polymer Composites Based on Equivalent Thermal Resistance[J].Journal of Zhejiang Sci-Tech University,2014,31-32(自科2):165-170.
点击复制

基于比等效热阻法的片状填料填充聚合物复合材料的导热性的预测()
分享到:

浙江理工大学学报[ISSN:1673-3851/CN:33-1338/TS]

卷:
第31-32卷
期数:
2014年自科2期
页码:
165-170
栏目:
(自科)纺织与服装工程
出版日期:
2014-03-10

文章信息/Info

Title:
Thermal Conductivity Property of Flake Fillers Reinforced Polymer Composites Based on Equivalent Thermal Resistance
文章编号:
1673-3851 (2014) 02-0165-06
作者:
朱凤博 张顺花
浙江理工大学先进纺织材料与制备技术教育部重点实验室, 杭州 310018
Author(s):
ZHU Feng bo ZHANG Shun hua
Key Laboratory of Advanced Textile Materials and Manufacturing Technology, Ministry of Education,Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou 310018, China
关键词:
聚合物基复合材料 片状填料 导热系数 有限元模拟 比等效热阻法
分类号:
TB332
文献标志码:
A
摘要:
基于比等效热阻法建立了简化了的片状填料填充聚合物基复合材料的导热模型并推导出了相应的等效导热系数公式。以云母片填充聚乳酸为例,应用有限元软件ANSYS建立了云母体积分数在11%下的聚乳酸/云母复合材料的三维稳态热传导单元模型,并模拟了热流沿云母片厚度方向和径向传递的过程。结果表明,当热流沿云母片轴向方向上流动时,经ANSYS模拟求得的复合材料的等效导热系数和文中推导的公式的所给出的预测值更为接近;当热流沿云母片的径向流动时,随着云母体积分数的增加,复合材料的等效导热系数的预测值呈指数性增长,并且高于ANSYS的计算结果。有限元结果和本文的公式均表明,片状填料填充聚合物复合材料的等效导热系数可分解为是沿热流不同正方向上的贡献,更长的等效导热路径使片状颗粒在填充聚合物后能提供更为出色的导热性能。

参考文献/References:

[1] 董其伍, 刘琳琳, 刘敏珊. 预测聚合物基复合材料导热系数方法研究进展[J]. 材料工程, 2009(3): 78-81.
[2] 费海燕, 朱鹏, 宋艳江, 等. 石墨和炭纤维分别改性热塑性聚酰亚胺复合材料的导热行为[J]. 复合材料学报, 2007, 24(5): 44-49.
[3] Tekce H S, Kumlutas D, Tavman I H. Effect of particle shape on thermal conductivity of copper reinforced polymer composites[J]. Reinforced Plastic & Composites, 2007, 26(1): 113-121.
[4] Zhou W, Qi S, An Q, et al. Thermal conductivity of boron nitride reinforced polyethylene composites[J]. Material Research Bulletin, 2007, 42(10): 1863-1873.
[5] Ott H J. Thermal conductivity of composite materials[J]. Plastics and Rubber Processing and Applications, 1981, 1(5): 9-24.
[6] Wang J J, Su Y X. Effects of interfacial thermal barrier resistance and particle shape and size on the thermal conductivity of AIN/PI composites[J]. Composites Science and Technology, 2004, 64(10/11): 1623-1628.
[7] 梁基照, 刘冠生. 无机粒子填充聚合物复合材料传热模型及有限元模拟[J]. 特种橡胶制品, 2006, 27(6): 35-38
[8] 梁基照, 刘冠生. 颗粒填充聚合物复合材料导热系数公式的初步验证[J]. 塑料科技, 2007, 35(7): 30-32.
[9] Liang J Z, Li F H. Simulation of heat transfer in hollow glass bead filled polypropylene composites by finite element method[J]. Polymer Testing, 2007, 26(3): 419-424.
[10] 刘祥宽, Mehari S, 胡献国. 球形颗粒填充聚合物基复合材料有效导热系数的研究[C]// 第8届全国摩擦学大会论文集, 2007: 217-222.
[11] 宋思洪, 廖强, 沈卫东. 不同形状颗粒弥散复合材料的等效导热系数[J]. 重庆大学学报, 2011, 34(6): 87-91.
[12] 虞锦洪. 高导热聚合物基复合材料的制备与性能研究[D]. 上海: 上海交通大学, 2012.
[13] Kim W J, Taya M, Nguyen M N. Electrical and thermal conductivities of a silver flake/thermosetting polymer matrix composite[J]. Mechanics of Materials, 2009, 41(10): 1116-1124.
[14] Hatta H, Taya M. Thermal diffusivities of composites with various types of filler[J]. Journal of Composite Materials, 1992, 26(5): 612-625.
[15] Mortazavi B, Hassouna F, Laachachi A, et al. Experimental and multiscale modeling of thermal conductivity and elastic properties of PLA/expanded graphite polymer nanocomposites[J]. Thermochimica Acta, 2012, 552(10): 106-113.
[16] Mortazavi B, Baniassadi M, Bardon J, et al. Modeling of twophase random composite materials by finite element, Mori Tanaka and strong contrast methods[J]. Composites Part B: Engineering, 2012, 45(1): 1117-1125.
[17] 杨世铭, 陶文铨. 传热学[M]. 北京: 高等教育出版社, 1998.
[18] KumlutaD, Tavman I H, Turhan Coban M. Thermal conductivity of particle filled polyethylene composite materials[J]. Composites Science and Technology, 2003, 63(1): 113-117.

相似文献/References:

[1]赵飞阳,向双飞,赵叔军,等.聚合物基复合材料用预处理秸秆纤维的研究进展[J].浙江理工大学学报,2024,51-52(自科六):809.
 ZHAO Feiyang,XIANG Shuangfei,ZHAO Shujun,et al.composites with a polymer matrix[J].Journal of Zhejiang Sci-Tech University,2024,51-52(自科2):809.

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期: 2013-11-04
作者简介: 朱凤博,(1988-),男,湖北十堰人,硕士研究生,主要研究方向:复合材料及先进复合加工技术
通信作者: 张顺花,E-mail:zshhzj@163.com
更新日期/Last Update: 2014-04-15