隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步,人們對(duì)導(dǎo)熱高分子材料的應(yīng)用提出了更高的要求。由于現(xiàn)有理論和實(shí)驗(yàn)條件的限制,越來(lái)越多的研究者們開(kāi)始用模擬的方法來(lái)探究高分子材料的導(dǎo)熱機(jī)理。本文以環(huán)氧樹(shù)脂（EP）、碳化硅（SiC）為研究對(duì)象,首先在微觀尺度上采用非平衡分子動(dòng)力學(xué)模擬（NEMD）的方法研究了SiC粒徑對(duì)EP/SiC復(fù)合材料導(dǎo)熱性能的影響;研究了交聯(lián)度對(duì)EP/SiC復(fù)合材料界面熱導(dǎo)的影響;其次考慮到微觀模擬的局限性,采用宏觀有限元模擬（FEM）的方法,將微觀的模擬結(jié)果作為輸入?yún)?shù),研究了SiC體積份率、隨機(jī)分布對(duì)EP/SiC復(fù)合材料導(dǎo)熱性能的影響。通過(guò)微觀-宏觀相結(jié)合的方法探究了高分子材料的導(dǎo)熱機(jī)理,為改善高分子復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能提供了一定的理論預(yù)測(cè)和指導(dǎo)。主要研究?jī)?nèi)容:（1）研究了SiC粒徑對(duì)EP/SiC復(fù)合材料導(dǎo)熱性能的影響。結(jié)果表明復(fù)合材料的熱導(dǎo)率會(huì)隨著SiC粒徑的增大而增大。分析了復(fù)合體系的振動(dòng)能譜（VPS）變化情況,結(jié)果表明EP、SiC的VPS重疊區(qū)域面積會(huì)隨著SiC粒徑的增大而減小,說(shuō)明兩者之間的聲子碰撞逐漸減弱,整體熱導(dǎo)逐漸增大;EP的VPS曲線峰值會(huì)隨著SiC粒徑的增大而減小,并開(kāi)始... 

【文章來(lái)源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁(yè)數(shù)】：74 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
    1.2 高分子材料的導(dǎo)熱機(jī)理
        1.2.1 微觀尺度的導(dǎo)熱機(jī)理
        1.2.2 宏觀尺度的導(dǎo)熱機(jī)理
    1.3 分子動(dòng)力學(xué)模擬（MD）概述
        1.3.1 平衡分子動(dòng)力學(xué)模擬（EMD）方法
        1.3.2 非平衡分子動(dòng)力學(xué)模擬（NEMD）方法
    1.4 宏觀有限元模擬（FEM）概述
    1.5 高分子材料導(dǎo)熱研究現(xiàn)狀
        1.5.1 本征型導(dǎo)熱高分子材料的MD研究現(xiàn)狀
        1.5.2 填充型導(dǎo)熱高分子復(fù)合材料的MD研究現(xiàn)狀
        1.5.3 高分子復(fù)合材料導(dǎo)熱性能的FEM研究現(xiàn)狀
    1.6 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 SiC粒徑對(duì)EP/SiC復(fù)合材料導(dǎo)熱性能影響的MD研究
    2.1 模型構(gòu)建
        2.1.1 無(wú)定型模型構(gòu)建
        2.1.2 perl腳本實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)交聯(lián)反應(yīng)
        2.1.3 降溫
    2.2 熱導(dǎo)率的NEMD計(jì)算
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 平衡的判定
        2.3.2 溫度的分布
        2.3.3 振動(dòng)能譜（VPS）分析
        2.3.4 均方位移（MSD）分析
        2.3.5 均方回轉(zhuǎn)半徑（RG）分析
        2.3.6 徑向分布函數(shù)（RDF）分析
    2.4 本章小結(jié)
3 交聯(lián)度對(duì)EP/SiC復(fù)合材料界面熱導(dǎo)影響的MD研究
    3.1 模型構(gòu)建
    3.2 界面熱導(dǎo)的NEMD計(jì)算
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 平衡的判定
        3.3.2 溫度的分布
        3.3.3 振動(dòng)能譜（VPS）分析
        3.3.4 均方位移（MSD）分析
        3.3.5 均方回轉(zhuǎn)半徑（RG）分析
        3.3.6 徑向分布函數(shù)（RDF）分析
    3.4 本章小結(jié)
4 SiC體積份率、隨機(jī)分布對(duì)EP/SiC復(fù)合材料導(dǎo)熱性能影響的FEM研究
    4.1 模型構(gòu)建及模擬細(xì)節(jié)
        4.1.1 模型的構(gòu)建及獨(dú)立網(wǎng)格的劃分
        4.1.2 材料屬性的定義及組裝體的完成
        4.1.3 分析步的設(shè)置
        4.1.4 相互作用的設(shè)置及外加載荷的施加
    4.2 結(jié)果與討論
        4.2.1 碳化硅體積份率對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂/碳化硅復(fù)合材料導(dǎo)熱性能的影響
        4.2.2 碳化硅隨機(jī)分布對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂/碳化硅復(fù)合材料導(dǎo)熱性能的影響
    4.3 本章小結(jié)
5 結(jié)論
    5.1 本文的主要結(jié)論
    5.2 本文主要?jiǎng)?chuàng)新之處及存在問(wèn)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
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博士論文
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碩士論文
[1]環(huán)氧樹(shù)脂基復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能研究[D]. 張成雨.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]碳納米管/天然橡膠復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)分子動(dòng)力學(xué)模擬[D]. 宋云鵬.青島科技大學(xué) 2015
[3]碳納米管/三元乙丙橡膠復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)分子動(dòng)力學(xué)模擬[D]. 楊剛.青島科技大學(xué) 2013
[4]低維納米結(jié)構(gòu)導(dǎo)熱性質(zhì)的分子動(dòng)力學(xué)模擬與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 李元偉.清華大學(xué) 2012
[5]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)：3570779