AlN颗粒增强环氧树脂基复合物|纳米氮化铝/聚酰亚胺复合物|球形氮化铝-硅橡胶复合物|聚苯硫醚/氮化铝/氧化镁(PPS/AlN/MgO)导热复合物 氮化物
导热高分子复合材料作为热管理材料，广泛应用于国防建设和国民经济中的各个领域。目前高导热复合材料主要是通过在聚合物中添加高导热填料，然后共混获得。环氧树脂具有优异的粘接、电绝缘、易成型加工等优点，是目前常用的导热高分子复合材料基体。由于氮化铝(AIN)电绝缘性好，膨胀系数低，机械强度和硬度高，导热性优异且无毒，常被用作高导热填料。提高材料热导率的方法很多，其中大小颗粒混合堆积的多级尺度填充方式较为普遍，但由于多级尺度填料对复合材料热导率影响的复杂性，相关的理论模型并不能获得准确而适用的最优填料级配填充比例，目前普遍的方法是采用ANSYS有限元分析软件建立一个能够正确描述复合材料三维结构的模型，以此来研究在外载荷作用下复合材料内部的场物理量。
由图1可知，随着小颗粒含量的增多，复合材料的热导率先增大后减小，模拟值变化趋势与实测值变化趋势-致，在大粒径与小粒径质量比为4:6时达到最大值，为1.373 W / ( m·K)，比其他报道中同类型产品数值提高了约30%左右。在小颗粒填料含量小于60%时，颗粒之间随着小颗粒的增加形成紧密堆积，小颗粒表面热阻影响不明显，导热通道增加，复合材料热导率升高。当小颗粒填料质量分数大于60%时，小颗粒表面热阻起到主要作用，对通过材料的热流起到阻碍作用，导致材料热导率下降。
为了模拟操作简单，在建立有限元模型时进行了简化和理想化处理，不能完全模拟出实际热流传递和填料之间接触的复杂情况，这会导致一定的误差，但从热导率的变化趋势来看，模拟结果准确地反映了树脂基高导热绝缘复合材料热导率的变化趋势，与实验结果变化规律一致。可见，数值模拟结果可以用于指导复合材料填料的配方设计，可以很好地节约实验用料与成本，并大大缩短实验时间。
当填料粒子填充量为60%时，胶膜热导率为1.373 W/( m·K)，比其他报道中同类型产品数值提高了约30%左右。
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