Издателям
Вышедшие номера
Теплопроводность композита алмаз-парафин
Абызов А.М.1, Кидалов С.В.2, Шахов Ф.М.2
1Санкт-Петербургский государственный технологический институт, Санкт-Петербург, Россия
2Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: andabyz@mail.ru
Поступила в редакцию: 30 марта 2010 г.
Выставление онлайн: 20 декабря 2010 г.

Исследована теплопроводность композитов алмаз-парафин, полученных инфильтрацией углеводородной связки с коэффициентом теплопроводности lambdam=0.2 W·m-1·K-1 в плотный слой частиц алмаза (lambdaf~1500 W·m-1·K-1) с размером частиц 400 mum, а также 180 mum. Расчеты по распространенным моделям, рассматривающим изолированные включения в матрице, показывают, что наибольшее приближение к измеренным значениям теплопроводности композита lambda=10-12 W·m-1·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 ~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. Работа выполнена при частичной (С.В.К., Ф.М.Ш.) финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант N 09-08-01200-а) и Министерства образования и науки Российской Федерации (гос. контракт 16.740.11.0216).
  • K. Yoshida, H. Morigami. Microelectron. Reliab. 44, 303 (2004)
  • T. Schubert, B. Trindade, T. Weibgarber, B. Kieback. Mater. Sci. Eng. A 475, 39 (2008)
  • L. Weber, R. Tavangar. Adv. Mater. Res. 59, 111 (2009)
  • R. Tavangar, J.M. Molina, L. Weber. Scripta Mater. 56, 357 (2007)
  • P.W. Ruch, O. Beffort, S. Kleiner, L. Weber, P.J. Uggowitzer. Compos. Sci. Technol. 66, 2677 (2006)
  • Н.В. Новиков, А.Г. Гонтарь. В сб.: Алмаз в электронной технике / Под ред. В.Б. Кваскова. Энергоатомиздат, М. (1990). С. 66
  • Т.Д. Оситинская, А.П. Подоба. Промышленная теплотехника 3, 1, 43 (1981)
  • А.М. Абызов, С.В. Кидалов, Ф.М. Шахов. Материаловедение 5, 24 (2008)
  • S. Rudtsch, H. Rogab. 4th Asian Thermophysical Properties Conf. / Ed. A. Nagashima. Japan Society of Thermophysical Properties, Tokyo (1995). P. 559
  • H. Inaba, P. Tu. Heat. Mass Transfer 32, 307 (1997)
  • D.P.H. Hasselman, L.F. Johnson. J. Compos. Mater. 21, 508 (1987)
  • Z. Liu, D.D.L. Chung. J. Electron. Packaging 128, 319 (2006)
  • Г.Н. Дульнев, В.В. Новиков. Инж.-физ. журн. 41, 172 (1981)
  • Г.Н. Дульнев, В.В. Новиков. Процессы переноса в неоднородных средах. Энергоатомиздат, Л. (1991). С. 29, 37, 43
  • Ю.М. Милёхин, С.А. Гусев, С.Г. Жиров. Теплопроводность неоднородных материалов. Архитектура-С, М. (2006). С. 96
  • Г.Н. Дульнев, В.В. Новиков. Инж.-физ. журн. 36, 901 (1979)
  • J.-K. Lee. Arch. Appl. Meth. 77, 453 (2007)
  • O. Wiener. Abh. Math.-Phys. Kl. Konig. Sachs. Ges. Wiss. (Leipz.) 32, 509 (1912)
  • Z. Hashin, S. Shtrikman. J. Appl. Phys. 33, 3125 (1962)
  • J.K. Carson, S.J. Lovatt, D.J. Tanner, A.C. Cleland. Int. J. Heat Mass Transfer 48, 2150 (2005)
  • Г.Н. Дульнев, Ю.П. Заричняк. Теплопроводность смесей и композиционных материалов. Энергия, Л. (1974). С. 50
  • K. Lichtenecker. Phys. Z. 30, 22, 805 (1929)
  • K. Schulgasser. J. Math. Phys. 17, 278 (1976)
  • G. Grimvall, M. Soderberg. Int. J. Thermophys. 7, 207 (1986)
  • С.В. Хорьков. Письма в ЖТФ 31, 10, 35 (2005)
  • Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

    Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.