Аннотация:
Исследована теплопроводность композитов алмаз-парафин, полученных инфильтрацией углеводородной связки с коэффициентом теплопроводности $\lambda_m$ = 0.2 W $\cdot$ m$^{-1}$$\cdot$ K$^{-1}$ в плотный слой частиц алмаза ($\lambda_f\sim$ 1500 W $\cdot$ m$^{-1}$$\cdot$ K$^{-1}$) с размером частиц 400 $\mu$m, а также 180 $\mu$m. Расчеты по распространенным моделям, рассматривающим изолированные включения в матрице, показывают, что наибольшее приближение к измеренным значениям теплопроводности композита $\lambda$ = 10$^{-12}$ W $\cdot$ m$^{-1}$$\cdot$ K$^{-1}$ достигается при использовании дифференциальной эффективной модели (DEM), максвелловская схема среднего поля дает сильно заниженное расчетное значение $\lambda$, а теория эффективной среды – чрезвычайно завышенное. Соответствие расчета эксперименту может быть достигнуто методом конструирования функций теплопроводности. Расчет коэффициента теплопроводности при пороге перколяции показывает, что экспериментальная теплопроводность композитов выше этого критического значения. Установлено, что для композитов с плотноупакованными частицами алмаза (объемная доля $\sim$0.63 в случае монодисперсного наполнителя) использование модели изолированных частиц (Хассельмана–Джонсона, DEM) для расчетов теплопроводности не вполне корректно, так как не учитывает перколяционную компоненту теплопроводности. В частности, это относится к расчетам тепловой проводимости границ раздела алмаз-матрица в алмазно-металлических композитах высокой теплопроводности.
Поступила в редакцию: 30.03.2010 Принята в печать: 20.05.2010
Полный текст:
PDF файл (118 kB)
