聚合物/中空微球复合材料理论传热模型的实验验证

应用导热系数测量仪，测量了中空微球填充聚丙烯复合材料的等效导热系数（keff），并对前期研究中所得到的等效导热系数公式进行了初步验证．结果表明，除个别点外，keff的理论估算值和实测值有较好的一致性．当中空微球体积分数φf≤20％时，随着φf的增加，keff大致呈线性减小．当φf较低时，keff随中空微球粒径的增加而有所下降．     

聚合物/中空微球复合材料传热的理论模型

分析了中空微球填充聚合物复合材料的传热机理，指出其热传递主要以固体和气体的热传导、中空微球表面之间的热幅射和中空微球内气体的自然对流三种方式进行。基于最小热阻力法则和比等效导热系数相等法则，建立了热量传递的理论模型，并推导出了等效导热系数的计算式。应用该式估算了中空微球填充聚丙烯复合材料的等效导热系数（keff），并将其与数值模拟结果进行比较，发现当中空微球含量不高（φf≤20％（体积分数））时，等效导热系数的理论估算值和数值模拟值的变化趋势相似。随着中空微球含量增加，等效导热系数线性递减，当中空微球含量一定时，等效导热系数随着中空微球粒径的增加而有所下降。