石墨泡沫多孔材料的導(dǎo)熱性能研究.pdf

1、多孔材料石墨泡沫同時具有著高導(dǎo)熱、低密度、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)點。該材料具有的常規(guī)材料所不能比的比導(dǎo)熱系數(shù)(容積導(dǎo)熱系數(shù)和密度之比)意味著石墨泡沫將會是一種相當(dāng)優(yōu)秀的散熱材料，將更能適應(yīng)電子、航空航天、賽車、軍事工業(yè)、通訊及信息領(lǐng)域的散熱要求。目前，多孔材料石墨泡沫的制備及性能的研究逐漸成為一個熱點課題。
　　 對于多孔材料的性能研究，或采用實驗的方法，之后擬合成一些經(jīng)驗或半經(jīng)驗公式；或簡化多孔材料實物，進(jìn)行理論推導(dǎo)，得出可適用的

2、公式；或采用有限元的方法，分析其性能。由于實驗方法消耗過大，且所得到的經(jīng)驗或半經(jīng)驗公式很難推廣其使用范圍；對實物多孔材料進(jìn)行簡化后理論推導(dǎo)所得到公式和實際往往有一定的偏差；隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，計算機計算能力的不斷增大，有限元方法廣泛應(yīng)用于多孔材料性能的研究。
　　 基于石墨泡沫，本文分析了多孔材料的導(dǎo)熱性能。首先，基于有著典型結(jié)構(gòu)單元的規(guī)則模型，分析得到將球體的“形狀因子”恒定為1和面心模型分析結(jié)果較為相符。提出了沒有典型結(jié)構(gòu)

3、單元的隨機建模方法?；诰鶆螂S機模型，分析得到多孔材料的導(dǎo)熱性能及其它性能不僅僅是固體導(dǎo)熱系數(shù)和孔隙率的函數(shù)。材料的微觀結(jié)構(gòu)和氣孔分布將影響材料的整體性能。之后，在二維平面上，在原來的規(guī)則排布的基礎(chǔ)上，引入圓心擾動和半徑擾動。分析了當(dāng)圓心擾動時，材料整體性能如孔隙率、相對導(dǎo)熱系數(shù)的變化。當(dāng)圓心擾動和半徑擾動同時存在時，發(fā)現(xiàn)圓心擾動對孔隙率的影響不大，而半徑擾動將降低孔隙率。相對導(dǎo)熱系數(shù)隨圓心擾動的增大而減小，隨半徑擾動的增大而增大。最后