Al2O3/PDMS复合材料热传导的分子动力学模拟

• 作者: 杜英喆 张恒 苑世领
• 来源期刊: 化学学报
• 关键词: 分子动力学模拟 热传导 聚二甲基硅氧烷 Al2O3填料 复合材料 热界面材料
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 所属期刊栏目: 研究论文|Article
• 页码范围: 787-793
• 页数: 7页
• 语种: 中文
• DOI: 10.6023/A21030098

摘要

采用分子动力学模拟方法研究了Al2O3/聚甲基二硅氧烷(PDMS)复合材料在300 K时的传热行为,通过分析热传导、温度梯度以及导热增强等理论数据,讨论了不同半径以及不同浓度的Al2O3填料粒子对PDMS传热的影响.结果 表明随着体积分数的增大,Al2O3/PDMS复合材料的热传导先减小后增加.并且当Al2O3填充粒子的半径为5 nm时,Al2O3/PDMS复合材料的热传导达到最大值.通过考察传热过程中的Al2O3填料和Al2O3/PDMS复合材料的温度和结构变化,添加有小半径Al2O3填料的Al2O3/PDMS复合材料在传热的过程中主要以声子的形式进行传热,此时决定热导率的主要因素有热容c、声子的平均速度v和声子的平均自由程l.同时,当体积分数为15％时,传导链形成,热量可以顺利通过Al2O3填料形成的传导链传播,有助于热传导的增加.