数值方法计算填充二硫化钼复合材料导热系数的研究

本文档主要探讨了"基于球型填充相复合材料有效导热系数的计算"这一主题，发表于2008年的合月己工业大学学报(自然科学版)第31卷第9期。作者刘祥宽、Mehari Salomon和胡献国合作，针对填充有二硫化钼(MoS2)的聚甲醛(POM)基复合材料，构建了一个数值单元体法为基础的模型。他们提出两种计算有效导热系数(CETC)的方法：一种是利用有限元法，另一种是通过求解单元体模型的等效热阻。 有限元法是一种数值分析技术，它将复杂的物理问题分解成许多小的、相互独立的单元，每个单元的性质可以被精确模拟，从而整体上预测复合材料的导热性能。通过这种方法，研究人员能够处理填充物在复合材料中的分布和相互作用，以及它们如何影响材料的整体热传递行为。 等效热阻方法则是通过模拟复合材料中各部分的热阻，找出整个复合体系的总热阻，以此作为衡量其导热性能的指标。这种方法更侧重于简化模型，通过理论推导或实验测量得到等效热阻，进而计算出等效导热系数。 论文的核心研究发现，这两种计算方法的结果显示出较高的一致性，这表明数值单元体法在处理这类复合材料的导热问题时具有可靠性。接下来，作者进一步深入研究了二硫化钼含量对聚甲醛基复合材料导热系数的具体影响，揭示了填充物浓度与复合材料导热性能之间的关系。这对于设计和优化此类复合材料在实际应用中的热管理性能具有重要的科学价值，比如在电子设备散热、航空航天隔热材料等领域。 这篇论文提供了计算填充复合材料有效导热系数的有效工具和理论基础，对于理解和控制复合材料的热性能具有重要的学术贡献。通过阅读这篇文章，读者不仅能学习到数值分析在材料科学中的应用，还能了解到如何通过改变填充物的性质来调节复合材料的导热性能。