A reconstruction of Maxwell model for effective thermal conductivity of composite materials

مواد کامپوزیتی شامل پرکننده های گرمادهی بالا و ماتریس پلیمری اغلب به عنوان مواد واسط حرارتی برای دفع حرارت تولید شده از وسایل مکانیکی و الکترونیکی استفاده می شود. پیش بینی هدایت حرارتی مؤثر کامپوزیت ها به دلیل وابستگی به عوامل قابل توجهی به عنوان یک مسئله مهم باقی مانده است. اکثر مدل های پیش بینی بر اساس آنالوگ بین پتانسیل الکتریکی و درجه حرارت است که معادله لاپلاس را در شرایط ثابت برآورده می کنند. ماکسول اولین کسی بود که مقاومت الکتریکی مؤثر کامپوزیت ها را با بررسی راه حل هارمونیک کروی دور از معادله لاپارس تحریک شده توسط یک کره از مقاومت های مختلف، و مدل خود را به عنوان کلاسیک در نظر گرفته شد. با این حال، بررسی دقیق مشتق از ماکسول نشان می دهد که چندین مسئله بحث انگیز (کمبودهای) ذاتی در مدل او وجود دارد. در این مطالعه ما مدل ماکسول را بر اساس یک نظریه بالقوه میدان متوسط ​​برای حل این مسائل بازسازی می کنیم. برای کامپوزیت های ساخته شده از ماتریس پیوسته و پرکننده ذرات، مقاومت در برابر تماس با ذرات در بازسازی مدل ماکسول معرفی شد. مدل جدید ماکسول با مقاومت به تماس به عنوان یک پارامتر مناسب نشان داده شده است که به خوبی به داده های تجربی در محدوده وسیعی از غلظت ذرات و میانگین قطر ذره مناسب است. محدوده کاربرد مدل بازسازی شده ماکسول نیز با استفاده از مقاومت مقاومت به تماس به عنوان یک پارامتر بحث شده است.