隨著經(jīng)濟的發(fā)展和科技的進步,人們對導熱高分子材料的應用提出了更高的要求。由于現(xiàn)有理論和實驗條件的限制,越來越多的研究者們開始用模擬的方法來探究高分子材料的導熱機理。本文以環(huán)氧樹脂（EP）、碳化硅（SiC）為研究對象,首先在微觀尺度上采用非平衡分子動力學模擬（NEMD）的方法研究了SiC粒徑對EP/SiC復合材料導熱性能的影響;研究了交聯(lián)度對EP/SiC復合材料界面熱導的影響;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、隨機分布對EP/SiC復合材料導熱性能的影響。通過微觀-宏觀相結(jié)合的方法探究了高分子材料的導熱機理,為改善高分子復合材料的導熱性能提供了一定的理論預測和指導。主要研究內(nèi)容:（1）研究了SiC粒徑對EP/SiC復合材料導熱性能的影響。結(jié)果表明復合材料的熱導率會隨著SiC粒徑的增大而增大。分析了復合體系的振動能譜（VPS）變化情況,結(jié)果表明EP、SiC的VPS重疊區(qū)域面積會隨著SiC粒徑的增大而減小,說明兩者之間的聲子碰撞逐漸減弱,整體熱導逐漸增大;EP的VPS曲線峰值會隨著SiC粒徑的增大而減小,并開始... 

【文章來源】：中北大學山西省

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 高分子材料的導熱概述
    1.2 高分子材料的導熱機理
        1.2.1 微觀尺度的導熱機理
        1.2.2 宏觀尺度的導熱機理
    1.3 分子動力學模擬（MD）概述
        1.3.1 平衡分子動力學模擬（EMD）方法
        1.3.2 非平衡分子動力學模擬（NEMD）方法
    1.4 宏觀有限元模擬（FEM）概述
    1.5 高分子材料導熱研究現(xiàn)狀
        1.5.1 本征型導熱高分子材料的MD研究現(xiàn)狀
        1.5.2 填充型導熱高分子復合材料的MD研究現(xiàn)狀
        1.5.3 高分子復合材料導熱性能的FEM研究現(xiàn)狀
    1.6 本文主要研究內(nèi)容
2 SiC粒徑對EP/SiC復合材料導熱性能影響的MD研究
    2.1 模型構(gòu)建
        2.1.1 無定型模型構(gòu)建
        2.1.2 perl腳本實現(xiàn)動態(tài)交聯(lián)反應
        2.1.3 降溫
    2.2 熱導率的NEMD計算
    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EP/SiC復合材料界面熱導影響的MD研究
    3.1 模型構(gòu)建
    3.2 界面熱導的NEMD計算
    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、隨機分布對EP/SiC復合材料導熱性能影響的FEM研究
    4.1 模型構(gòu)建及模擬細節(jié)
        4.1.1 模型的構(gòu)建及獨立網(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 碳化硅體積份率對環(huán)氧樹脂/碳化硅復合材料導熱性能的影響
        4.2.2 碳化硅隨機分布對環(huán)氧樹脂/碳化硅復合材料導熱性能的影響
    4.3 本章小結(jié)
5 結(jié)論
    5.1 本文的主要結(jié)論
    5.2 本文主要創(chuàng)新之處及存在問題
參考文獻
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】：
期刊論文
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本文編號：3570779