Отправить статью по E-mail Методика для расчета коэффициента теплопроводности композиционных материалов
- Авторы: Ционенко Д.1, Козловский И.2
-
Учреждения:
- Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники (БГУИР)
- ОДО «Евролиния»
- Выпуск: № 2 (233) (2024)
- Страницы: 62-68
- Раздел: Конструкторские решения
- URL: https://journals.eco-vector.com/1992-4178/article/view/629553
- DOI: https://doi.org/10.22184/1992-4178.2024.233.2.62.68
- ID: 629553
Цитировать
Полный текст
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Доступ платный или только для подписчиков
Аннотация
Разработана методика для расчета усредненного по объему (эффективного) коэффициента теплопроводности эластичных диэлектрических композиционных материалов, применяемых при производстве теплопроводящих прокладок, которые используются в радиоэлектронном оборудовании для обеспечения требуемых режимов теплоотвода.
Полный текст
Об авторах
Д. Ционенко
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники (БГУИР)
Автор, ответственный за переписку.
Email: tsiond@tut.by
к. ф.-м. н., старший научный сотрудник, доцент
БелоруссияИ. Козловский
ОДО «Евролиния»
Email: eurolinia@mail.ru
к.т.н., директор, доцент
БелоруссияСписок литературы
- Кац Д.С., Милевски Д.В. Наполнители для полимерных композиционных материалов: Справочное пособие / Пер. с англ. М.: Химия, 1981. 736 с.
- Колосова А.С., Сокольская М.К., Виткалова И.А., Торлова А.С., Пикалов Е.С. Наполнители для модификации современных полимерных композиционных материалов // Фундаментальные исследования. 2017. № 10-3. С. 459–465.
- Михеев В. А., Сулаберидзе В. Ш., Мушенко В. Д. Исследование теплопроводности композиционных материалов на основе силикона с наполнителями // Известия вузов. Приборостроение. 2015. Т. 58. № 7. С. 571–575.
- Димитриенко Ю.И., Соколов А.П. Метод конечных элементов для решения локальных задач механики композиционных материалов: учеб. пособие / М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010. 66 с.
- Зарубин В.С., Кувыркин Г.Н., Савельева И.Ю. Эффективный коэффициент теплопроводности композита с шаровыми включениями // Тепловые процессы в технике. 2012. № 10. С. 470–474.
- Зарубин В.С., Кувыркин Г.Н., Савельева И.Ю. Эффективный коэффициент теплопроводности композита, армированного волокнами // Известия вузов. Машиностроение. 2013. № 5. С. 75–81.
- Марков А.В. Теплопроводность полимеров, наполненных дисперсными частицами. Модель // Высокомолекулярные соединения. Серия А. 2008. Т. 50. № 4. С. 709–719.
- TermalInfo. Свойства оксида алюминия Al2O3 и магния MgO. [Электронный ресурс]. Режим доступа http://thermalinfo.ru/svojstva-materialov/oksidy/svojstva-oksida-alyuminiya-al2o3-i-magniya-mgo. Теплофизические свойства, теплопроводность силикона. Режим доступа http://thermalinfo.ru/svojstva-zhidkostej/organicheskie-zhidkosti/teplofizicheskie-svojstva-teploprovodnost-silikona Дата обращения 01.11.2023
- Номакон Евролиния. Термическое сопротивление КПДТ-материалов. [Электронный ресурс]. Режим доступа https://nomacon.by/ru/production/thermally-conductive-dielectric-elastic-materials/ Дата обращения 11.11.2023.
Дополнительные файлы
Доп. файлы
Действие
1.
JATS XML
2.
Рис. 1. Структура композита и параметры задачи. Граничные условия: T1 – температура нагревателя, T2 – температура радиатора, T1 > T2
Скачать (137KB)
3.
Рис.2. Примеры элементарных ячеек при различных направлениях градиента температур (ось z): а – для цилиндра, градиент направлен вдоль оси цилиндра; б – для цилиндра, градиент направлен перпендикулярно оси цилиндра; в – для шара
Скачать (116KB)
4.
Рис.3. Частицы наполнителя в связующем веществе: а – объем связки меньше минимального, присутствуют воздушные полости; б – минимальный объем связки приводит к формированию плотноупакованной структуры
Скачать (529KB)
5.
Рис.4. Пример построения эквивалентной схемы термических сопротивлений для двумерного среза композита. Градиент температур направлен сверху вниз
Скачать (143KB)
6.
Рис.5. Зависимость эффективного коэффициента теплопроводности от теплопроводности материала частиц наполнителя для плотноупакованной кубической структуры: а – для цилиндрических частиц наполнителя; б – для частиц наполнителя в форме шара. Параметры моделирования: диаметр каждой частицы 0,01 мм, материал связки – силикон, λ0 =0,13 Вт/(м·К)
Скачать (179KB)
7.
Рис.6. Зависимость коэффициента теплопроводности однородного композита от объемной доли связующего вещества
Скачать (143KB)
8.
Рис.7. Эффективная теплопроводность несжатого композита в зависимости от объема связки для различного содержания включений воздуха
Скачать (229KB)
9.
Рис.8. Структура прокладки, сделанной из композита, армированного сеткой
Скачать (288KB)
10.
Рис.9. Композит, включающий смесь крупных и мелких частиц наполнителя. Коэффициенты теплопроводности композита из крупных частиц в силиконовой связке (красная линия) и композита, содержащего мелкую и крупную фракции (синяя линия)
Скачать (196KB)
