Определение теплофизических свойств композиционного материала с использованием различных моделей
| Parent link: | Фундаментальные проблемы современного материаловедения: научный журнал.— , 2014-.— 1811-1416 Т. 14, № 2.— 2017.— [С. 178-183] |
|---|---|
| Другие авторы: | , , , |
| Примечания: | Заглавие с экрана В статье рассмотрены особенности теоретического определения эффективности теплопроводности композиционных материалов, состоящих из наполнителя и матрицы, коэффициент теплопроводности материала которой выше, чем у материала наполнителя. Приведено описание разработанного алгоритма расчета коэффициента теплопроводности таких композитов с использованием программы, написанной на языке программирования Microsoft Visual Basic. При задании структуры композита рассматривались два типа элементарных ячеек: с вкраплениями и с взаимопроникающими компонентами. Каждая элементарная ячейка состояла из двух блоков: матрицы и наполнителя. В качестве модельных материалов матрицы и наполнителя использовались соответственно медь и молибден. Проведены расчет коэффициентов теплопроводности такого композита с использованием десяти моделей и сравнение полученных результатов с имеющимися экспериментальными данными. Показано, что коэффициент теплопроводности элементарной ячейки такого композиционного материала зависит от коэффициентов теплопроводности материала матрицы и материала наполнителя, а также от размеров составляющих блоков ячейки. В результате проведенных исследований установлено, что расчетный коэффициент теплопроводности композиционного материала заметно снижается с уменьшением отношения длин блоков элементарной ячейки матрицы и наполнителя. Заниженные экспериментальные значения коэффициента теплопроводности композита могут быть обусловлены примесями и дефектами, присутствующими в данном материале. Наиболее адекватно экспериментальные данные описывает модель обобщенной проводимости Лихтенеккера для смесей с неравноправными компонентами при перпендикулярной ориентации пластин, при этом разница между расчетами и экспериментами составляет не более 20 %. Article represents theoretical determination of effective heat conductivity of composite materials consisting of filler-material and matrix-material which has higher heat-conduction coefficient than filler has. Authors describe PC program algorithm of calculation of heat-conduction coefficient written with Microsoft Visual Basic for calculation of heat conductivity of composite materials. There were reviewed two types of unit cells: with impregnations and with interpenetrating components. The unit cell consisted of two blocks: matrix and filler. Copper and molybdenum were used as modelling materials for matrix and filler respectively. Authors made calculations for heat-conduction coefficients of composite material involving ten models and compared calculated and experimental data. It was shown that heat-conduction coefficient of unit sell of composite material depends on heat-conduction coefficient of matrix-material and heat-conduction coefficient of filler-material and also on sizes of unit cell blocks. During experiments it has been established that calculated heat-conduction coefficient of composite material decreases when ratio of lengths of matrix and filler blocks decreases. Low experimental data of heat-conduction coefficient could be caused by impurities and defects in composite material. The most sufficiently experimental data described by the generalized Lichtenecker conductivity model for mixtures with unequal components in perpendicular orientation of the plates. The difference between calculations and experiments does not exceed 20 %. Режим доступа: по договору с организацией-держателем ресурса |
| Язык: | русский |
| Опубликовано: |
2017
|
| Предметы: | |
| Online-ссылка: | https://elibrary.ru/item.asp?id=29312191 |
| Формат: | Электронный ресурс Статья |
| KOHA link: | https://koha.lib.tpu.ru/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=655112 |