Використовуючи методи математичного моделювання, проаналізовано основні теоретичні моделі теплопровідності полімерних нанокомпозитів (моделі Расселла, Льюїса - Нільсена, Нана, Ліхтенекера та перколяції) та їх відповідність експериментальним результатам для систем полімер-вуглецеві нанотрубки (ВНТ). Для встановлення відповідності між теоретичними моделями та експериментом було використано експериментальні результати концентраційної залежності теплопровідності для систем поліетиленоксид-ВНТ (кристалічна матриця) та сітчастий поліуретан-ВНТ (аморфна матриця). Встановлено, що модель Расселла частково описує експериментальні дані, лише за низького вмісту наповнювача. Проте ця модель не може описати зміну теплопровідності зі збільшенням вмісту наповнювача для систем, наповнених ВНТ. Модель Льюїса - Нільсена передбачає лінійну залежність між теплопровідністю і вмістом наповнювача. Але така поведінка теоретичної кривої не відповідає стрибкоподібній зміні теплопровідності, одержаної в результаті експерименту. Встановлено, що з використанням моделі Нана неможливо точно описати експериментальні результати теплопровідності обраних систем. Використовуючи модифіковану модель Ліхтенекера, можна одержати часткове узгодження теоретичної кривої з експериментальними результатами. Ця модель надала змогу визначити величину теплового опору досліджуваних систем полімер-ВНТ, який дорівнює <$E2~cdot~10 sup 7> Вт/(м<^>2-K). Виявлено, що перколяційна модель демонструє гарну відповідність з експериментальними даними теплопровідності для систем полімер-ВНТ. Ця модель враховує наявність порога перколяції. Перевагою цієї моделі є врахування структурних особливостей формування перколяційного кластера, які виражаються через універсальні критичні індекси k і q. Однак критичні показники для досліджуваних систем полімер-ВНТ, визначені з використанням даної моделі, виявилися нижчими, ніж теоретичні, що пов'язано з високим ступенем агрегації ВНТ.

  Повний текст PDF - 573.649 Kb    Зміст випуску     Цитування публікації

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"