輕質(zhì)環(huán)氧基復(fù)合材料隔熱性能的實(shí)驗(yàn)與數(shù)值研究
本文選題:空心玻璃微球 + 環(huán)氧樹脂 ; 參考:《玻璃鋼/復(fù)合材料》2017年11期
【摘要】:通過實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬方法研究了空心玻璃微球/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料隔熱性能。首先使用ANSYS/APDL建立代表性體積單元,探討了模擬過程中模型尺寸、填料體積分?jǐn)?shù)、填料平均粒徑及基體與填料導(dǎo)熱系數(shù)之比(λ_m/λ_p,λ_m保持不變)對復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)的影響。數(shù)值研究結(jié)果表明:當(dāng)代表性體積單元尺寸大于500μm時(shí),模型尺寸對復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)的計(jì)算結(jié)果影響較小;復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)隨填料體積分?jǐn)?shù)和λ_m/λ_p的增大而減小,且基本不受填料粒徑影響。其次,將復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)實(shí)驗(yàn)值和計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對比,比較發(fā)現(xiàn)導(dǎo)熱系數(shù)計(jì)算結(jié)果和實(shí)驗(yàn)值及Agari模型理論值吻合較好,證明了計(jì)算方法的可靠性。同時(shí),空心玻璃微球的摻入有效地降低了樹脂的密度。輕質(zhì)隔熱的空心玻璃微球/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料有潛力成為一種具有廣泛應(yīng)用前景的節(jié)能環(huán)保材料。
[Abstract]:The thermal insulation properties of hollow glass microspheres / epoxy resin composites were studied by means of experiments and numerical simulation. First, the representative volume unit was established by ANSYS / APDL, and the effects of model size, packing volume fraction, average particle size of filler and the ratio of matrix to filler thermal conductivity (位 m / 位 app, 位 stack remain unchanged) on the thermal conductivity of composites were discussed. The numerical results show that the model size has little effect on the calculation results of composite thermal conductivity when the size of representative volume unit is larger than 500 渭 m, and the thermal conductivity decreases with the increase of packing volume fraction and 位 m / 位 P, And it is not affected by the particle size of filler. Secondly, by comparing the experimental results with the calculated results, it is found that the calculated results are in good agreement with the experimental values and the theoretical values of the Agari model, which proves the reliability of the calculation method. At the same time, the density of resin was reduced effectively by the incorporation of hollow glass microspheres. The hollow glass microspheres / epoxy resin composites with light heat insulation have the potential to become a kind of energy saving and environmental protection materials with wide application prospect.
【作者單位】: 武漢理工大學(xué)新材料力學(xué)理論與應(yīng)用湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;南水北調(diào)中線干線工程建設(shè)管理局河南分局;湖北水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程系;
【基金】:“十二五”國家科技支撐計(jì)劃“南水北調(diào)工程混凝土病害防治關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”(2015BAB07B04)
【分類號】:TB332
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,本文編號:2074589
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