近年來高速發(fā)展的電子信息產(chǎn)業(yè)為導(dǎo)熱高分子材料提供了更大的發(fā)展空間,對(duì)其導(dǎo)熱性能不斷提出新的要求。界面熱阻被認(rèn)為是限制導(dǎo)熱填充型高分子材料熱導(dǎo)率進(jìn)一步提升的主要因素。因此,提高界面熱導(dǎo)并探究界面微觀導(dǎo)熱機(jī)理已經(jīng)成為進(jìn)一步改善高分子材料導(dǎo)熱性能的關(guān)鍵所在。本文采用非平衡分子動(dòng)力學(xué)（NEMD）模擬的方法研究了石墨烯填料的尺寸、層數(shù)和功能化（-H、-OH）以及高分子的密度、側(cè)基等對(duì)石墨烯/高分子復(fù)合材料界面熱導(dǎo)的影響。采用有效介質(zhì)理論（EMT）將界面熱導(dǎo)與復(fù)合材料整體熱導(dǎo)率聯(lián)系起來,并預(yù)測(cè)了界面熱導(dǎo)、填料的長(zhǎng)度以及填料的體積分?jǐn)?shù)對(duì)復(fù)合材料熱導(dǎo)率的影響。通過探究界面微觀導(dǎo)熱機(jī)理,以期為改善高分子復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能提供理論預(yù)測(cè)和指導(dǎo)。研究結(jié)果表明,界面熱導(dǎo)隨石墨烯尺寸和功能化度的增大而增大,這是因?yàn)槭┏叽缭龃笫沟幂^長(zhǎng)波長(zhǎng)聲子被激發(fā),促進(jìn)了在界面處的熱能傳輸。振動(dòng)能譜（VPS）分析表明,隨石墨烯尺寸的增大,在更低頻頻域（<2THz）范圍出現(xiàn)的振動(dòng)模式與高分子碳原子振動(dòng)產(chǎn)生更大程度的振動(dòng)耦合,增大了界面熱傳輸能力。隨著功能化程度的增大,VPS結(jié)果顯示石墨烯碳原子振動(dòng)模式發(fā)生明顯重排,并與高分... 

【文章來源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 高分子材料的導(dǎo)熱概述
        1.1.1 本征型高分子材料導(dǎo)熱機(jī)理
        1.1.2 填充型高分子復(fù)合材料導(dǎo)熱機(jī)理
    1.2 分子動(dòng)力學(xué)概述
        1.2.1 導(dǎo)熱系數(shù)的平衡態(tài)分子動(dòng)力學(xué)模擬方法
        1.2.2 導(dǎo)熱系數(shù)的非平衡態(tài)分子動(dòng)力學(xué)模擬方法
    1.4 導(dǎo)熱高分子復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 本征導(dǎo)熱高分子材料的研究進(jìn)展
        1.4.2 填充型高分子復(fù)合材料的研究進(jìn)展
    1.5 本文主要內(nèi)容
2 填料對(duì)石墨烯/聚乙烯界面熱導(dǎo)影響的分子動(dòng)力學(xué)研究
    2.1 模型構(gòu)建
    2.2 模擬細(xì)節(jié)
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 不同尺寸石墨烯對(duì)界面熱導(dǎo)影響的分子動(dòng)力學(xué)模擬
        2.3.2 石墨烯層數(shù)對(duì)界面熱導(dǎo)影響的分子動(dòng)力學(xué)模擬
        2.3.3 功能化石墨烯對(duì)界面熱導(dǎo)影響的分子動(dòng)力學(xué)模擬
    2.4 本章小結(jié)
3 高分子基體對(duì)石墨烯/聚乙烯基高分子界面熱導(dǎo)影響的分子動(dòng)力學(xué)研究
    3.1 模型構(gòu)建
    3.2 模型細(xì)節(jié)
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 高分子密度對(duì)界面熱導(dǎo)影響的分子動(dòng)力學(xué)模擬
        3.3.2 高分子側(cè)基對(duì)界面熱導(dǎo)影響的分子動(dòng)力學(xué)模擬
    3.4 本章小結(jié)
4 結(jié)論
    4.1 本文的主要結(jié)論
    4.2 本文主要?jiǎng)?chuàng)新之處及存在的問題
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鱗片石墨填充聚酰胺/聚丙烯導(dǎo)熱復(fù)合材料的研究[J]. 徐華根,彭新濤,周軍杰,陳曉東,劉引烽.  工程塑料應(yīng)用. 2015(09)
[2]填充型導(dǎo)熱塑料導(dǎo)熱性能影響因素探析[J]. 鄒文奇,溫變英.  高分子材料科學(xué)與工程. 2015(07)
[3]石蠟/高密度聚乙烯/膨脹石墨導(dǎo)熱增強(qiáng)型復(fù)合相變材料熱導(dǎo)率的影響因素[J]. 劉菁偉,楊文彬,田本強(qiáng),張凱,范敬輝,范瑛.  高分子材料科學(xué)與工程. 2015(05)
[4]硅功能化石墨烯熱導(dǎo)率的分子動(dòng)力學(xué)模擬[J]. 惠治鑫,賀鵬飛,戴瑛,吳艾輝.  物理學(xué)報(bào). 2014(07)
[5]石墨烯表界面化學(xué)修飾及其功能調(diào)控[J]. 林源為,郭雪峰.  化學(xué)學(xué)報(bào). 2014(03)
[6]填充型導(dǎo)熱絕緣高分子材料的研究進(jìn)展[J]. 王月祥.  化工中間體. 2013(08)
[7]石墨烯微片/聚丙烯導(dǎo)熱復(fù)合材料的制備與性能[J]. 汪文,丁宏亮,張子寬,沈烈.  復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2013(06)
[8]膨脹石墨混雜填充聚丙烯復(fù)合材料導(dǎo)熱性能研究[J]. 吳宏武,徐曉強(qiáng),劉漢.  中國(guó)塑料. 2013(03)
[9]碳納米材料在導(dǎo)熱聚合物復(fù)合材料中的應(yīng)用[J]. 趙春寶,汪信,楊緒杰.  電子元件與材料. 2012(01)
[10]高導(dǎo)熱聚合物基納米復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 吳廣力,焦劍,鄒亮,劉攀博.  中國(guó)膠粘劑. 2011(12)

博士論文
[1]納米填料和高導(dǎo)熱高分子復(fù)合材料的制備及其性能研究[D]. 高智芳.天津大學(xué) 2013
[2]高導(dǎo)熱絕緣高分子復(fù)合材料研究[D]. 周文英.西北工業(yè)大學(xué) 2007

碩士論文
[1]鏈結(jié)構(gòu)對(duì)高分子材料導(dǎo)熱性能影響的分子動(dòng)力學(xué)模擬研究[D]. 林也平.中北大學(xué) 2014
[2]化學(xué)修飾對(duì)石墨烯/聚合物復(fù)合材料界面及其特性影響的分子動(dòng)力學(xué)模擬研究[D]. 呂成.中國(guó)石油大學(xué) 2011
[3]納米復(fù)合材料中熱輸運(yùn)的分子動(dòng)力學(xué)模擬[D]. 黃小鵬.中國(guó)科學(xué)院研究生院（工程熱物理研究所） 2008



本文編號(hào)：2964189