对三明治复合的计算优化,以提高热导率和电绝缘
1Mechanical Engineering Department, College of Engineering and Architecture, Umm Al-Qura University, Makkah 24382, Saudi Arabia.
Polymers
|March 13, 2024
概括
为电子产品优化复合材料,需要调整填充剂的方向和体积分数. 这提高了导热率和电阻,这对于热接口材料至关重要.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 复合材料 复合材料 复合材料
背景情况:
- 由于功率密度的增加,高效的散热对于现代电子产品至关重要.
- 导热,电绝缘复合材料作为热接口材料至关重要.
- 了解影响复合材料热电性能的因素至关重要.
研究的目的:
- 为了研究填充剂体积分数,方向,层配置和层数对复合材料性能的影响.
- 用多尺度有限元素建模分析复合材料的导热率和电电阻.
- 为热管理应用确定最佳的复合材料设计.
主要方法:
- 采用了多尺度有限元建模策略.
- 填充剂体积分数和方向的系统变化.
- 分析不同配置和层数的多层复合结构.
主要成果:
- 填充剂的方向显著改变了导热率 (28x在平面内,21x通过厚度).
- 在/化 (35%) 和/扩展石墨 (30%) 复合材料中观察到透现象.
- 电阻率随着层数量的减少而呈指数级增加.
结论:
- 填充剂的方向和体积分数是定制复合材料热电性能的关键参数.
- 分层结构和填充剂类型影响热接口材料的有效性.
- 该研究为设计用于电子产品热管理的先进复合材料提供了洞察力.
