碳納米管/聚乙烯復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)分子動(dòng)力學(xué)模擬
發(fā)布時(shí)間:2021-07-21 23:16
隨著電子設(shè)備趨于輕薄化和集成化,熱量管理成為設(shè)計(jì)和應(yīng)用電子設(shè)備的核心任務(wù)。電子集成技術(shù)日漸先進(jìn),電子器件體積越來(lái)越小,而運(yùn)行頻率卻不斷上升,電子器件-熱量積累隨之迅速增加,影響了其正常的運(yùn)行工作。散熱問(wèn)題成了限制材料發(fā)展的重要因素,如何及時(shí)地將熱量導(dǎo)出保證電子器件平穩(wěn)運(yùn)行是急需解決的工作。聚乙烯具有許多的優(yōu)勢(shì),重量輕、耐腐蝕且容易加工,將導(dǎo)熱填料添加到聚乙烯中提高聚乙烯復(fù)合材料導(dǎo)熱性能,將會(huì)極大擴(kuò)展聚乙烯復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域。碳納米管具有極高的導(dǎo)熱系數(shù),是目前為止公認(rèn)的最理想導(dǎo)熱填料。本文以碳納米管、碳納米管/聚乙烯復(fù)合材料為研究對(duì)象,采用平衡態(tài)分子動(dòng)力學(xué)的方法研究了時(shí)間步長(zhǎng)、聚乙烯分子鏈長(zhǎng)、溫度對(duì)聚乙烯材料導(dǎo)熱系數(shù)的影響規(guī)律,并對(duì)影響機(jī)理進(jìn)行了探究;然后針對(duì)缺陷對(duì)碳納米管導(dǎo)熱系數(shù)的影響,分別建立模型計(jì)算分析了不同缺陷間距下含有單原子空位缺陷、雙原子空位缺陷和Stone-Wales缺陷的碳納米管導(dǎo)熱系數(shù),并且設(shè)置了對(duì)稱(chēng)缺陷的情況,探討了缺陷密度與對(duì)稱(chēng)性效應(yīng)對(duì)碳納米管導(dǎo)熱系數(shù)影響的集體效應(yīng);最后用碳納米管填充聚乙烯制備碳納米管/聚乙烯復(fù)合材料,研究了碳納米管長(zhǎng)度、環(huán)境溫度、碳納米管填充密度...
【文章來(lái)源】:青島科技大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號(hào)說(shuō)明
1 緒論
1.1 前言
1.2 聚乙烯及其納米復(fù)合材料導(dǎo)熱性能研究
1.2.1 聚乙烯簡(jiǎn)介
1.2.2 聚乙烯基納米復(fù)合材料研究現(xiàn)狀
1.2.3 碳納米管/聚乙烯復(fù)合材料導(dǎo)熱性能研究
1.3 分子動(dòng)力學(xué)概述
1.3.1 分子動(dòng)力學(xué)計(jì)算過(guò)程
1.3.2 勢(shì)能最小化處理介紹
1.3.3 導(dǎo)熱系數(shù)的分子動(dòng)力學(xué)計(jì)算
1.4 課題研究方法及其內(nèi)容
2 聚乙烯導(dǎo)熱系數(shù)的分子動(dòng)力學(xué)模擬
2.1 不同時(shí)間步長(zhǎng)對(duì)聚乙烯導(dǎo)熱系數(shù)模擬的影響
2.1.1 物理模型及時(shí)間步長(zhǎng)設(shè)置
2.1.2 結(jié)果與分析
2.2 溫度對(duì)聚乙烯導(dǎo)熱系數(shù)模擬的
2.2.1 物理模型的建立及溫度設(shè)置
2.2.2 結(jié)果與分析
2.3 不同鏈長(zhǎng)對(duì)聚乙烯導(dǎo)熱系數(shù)模擬的影響
2.3.1 物理模型的建立
2.3.2 結(jié)果與分析
3 缺陷軸向間距對(duì)碳納米管導(dǎo)熱系數(shù)的影響
3.1 完美碳納米管導(dǎo)熱系數(shù)的模擬
3.1.1 計(jì)算模型
3.1.2 結(jié)果與分析
3.2 單原子空位缺陷軸向間距對(duì)碳納米管導(dǎo)熱系數(shù)的影響
3.2.1 計(jì)算模型
3.2.2 結(jié)果與分析
3.3 雙原子空位缺陷軸向間距對(duì)碳納米管導(dǎo)熱系數(shù)的影響
3.3.1 計(jì)算模型
3.3.2 結(jié)果與分析
3.4 Stone-Wales缺陷軸向間距對(duì)碳納米管導(dǎo)熱系數(shù)的影響
3.4.1 計(jì)算模型
3.4.2 結(jié)果與分析
3.5 總結(jié)
4 碳納米管/聚乙烯復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)的分子動(dòng)力學(xué)模擬
4.1 碳納米管填充聚乙烯導(dǎo)熱系數(shù)的模擬
4.1.1 物理模型與導(dǎo)熱系數(shù)模擬
4.1.2 結(jié)果與分析
4.2 碳納米管填充密度對(duì)復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)的影響
4.2.1 物理模型與導(dǎo)熱系數(shù)模擬
4.2.2 結(jié)果與分析
4.3 碳納米管有序與定向填充聚乙烯導(dǎo)熱系數(shù)的分子動(dòng)力學(xué)模擬
4.3.1 物理模型與導(dǎo)熱系數(shù)模擬
4.3.2 結(jié)果與分析
4.4 碳納米管的甲基改性對(duì)復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)的影響
4.4.1 物理模型與導(dǎo)熱系數(shù)模擬
4.4.2 結(jié)果與分析
4.5 小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
本文編號(hào):3295958
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【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號(hào)說(shuō)明
1 緒論
1.1 前言
1.2 聚乙烯及其納米復(fù)合材料導(dǎo)熱性能研究
1.2.1 聚乙烯簡(jiǎn)介
1.2.2 聚乙烯基納米復(fù)合材料研究現(xiàn)狀
1.2.3 碳納米管/聚乙烯復(fù)合材料導(dǎo)熱性能研究
1.3 分子動(dòng)力學(xué)概述
1.3.1 分子動(dòng)力學(xué)計(jì)算過(guò)程
1.3.2 勢(shì)能最小化處理介紹
1.3.3 導(dǎo)熱系數(shù)的分子動(dòng)力學(xué)計(jì)算
1.4 課題研究方法及其內(nèi)容
2 聚乙烯導(dǎo)熱系數(shù)的分子動(dòng)力學(xué)模擬
2.1 不同時(shí)間步長(zhǎng)對(duì)聚乙烯導(dǎo)熱系數(shù)模擬的影響
2.1.1 物理模型及時(shí)間步長(zhǎng)設(shè)置
2.1.2 結(jié)果與分析
2.2 溫度對(duì)聚乙烯導(dǎo)熱系數(shù)模擬的
2.2.1 物理模型的建立及溫度設(shè)置
2.2.2 結(jié)果與分析
2.3 不同鏈長(zhǎng)對(duì)聚乙烯導(dǎo)熱系數(shù)模擬的影響
2.3.1 物理模型的建立
2.3.2 結(jié)果與分析
3 缺陷軸向間距對(duì)碳納米管導(dǎo)熱系數(shù)的影響
3.1 完美碳納米管導(dǎo)熱系數(shù)的模擬
3.1.1 計(jì)算模型
3.1.2 結(jié)果與分析
3.2 單原子空位缺陷軸向間距對(duì)碳納米管導(dǎo)熱系數(shù)的影響
3.2.1 計(jì)算模型
3.2.2 結(jié)果與分析
3.3 雙原子空位缺陷軸向間距對(duì)碳納米管導(dǎo)熱系數(shù)的影響
3.3.1 計(jì)算模型
3.3.2 結(jié)果與分析
3.4 Stone-Wales缺陷軸向間距對(duì)碳納米管導(dǎo)熱系數(shù)的影響
3.4.1 計(jì)算模型
3.4.2 結(jié)果與分析
3.5 總結(jié)
4 碳納米管/聚乙烯復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)的分子動(dòng)力學(xué)模擬
4.1 碳納米管填充聚乙烯導(dǎo)熱系數(shù)的模擬
4.1.1 物理模型與導(dǎo)熱系數(shù)模擬
4.1.2 結(jié)果與分析
4.2 碳納米管填充密度對(duì)復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)的影響
4.2.1 物理模型與導(dǎo)熱系數(shù)模擬
4.2.2 結(jié)果與分析
4.3 碳納米管有序與定向填充聚乙烯導(dǎo)熱系數(shù)的分子動(dòng)力學(xué)模擬
4.3.1 物理模型與導(dǎo)熱系數(shù)模擬
4.3.2 結(jié)果與分析
4.4 碳納米管的甲基改性對(duì)復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)的影響
4.4.1 物理模型與導(dǎo)熱系數(shù)模擬
4.4.2 結(jié)果與分析
4.5 小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
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本文編號(hào):3295958
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