技术特征：
1.一种颗粒增强聚合物基导热复合材料的导热通路的表征方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：确定颗粒间形成导热通路的临界间距；s2：基于所述临界间距，统计代表体积单元内与每个颗粒形成导热通路的颗粒id，形成所述代表体积单元内导热通路颗粒id完整列表；s3：采用循环搜索算法计算所述代表体积单元内的导热团簇数量以及每个团簇包含的颗粒id；s4：输出导热团簇数量、每个团簇包含的颗粒id、每个团簇的大小和团簇分布信息，基于上述信息定量表征复合材料内部的三维导热网络。2.根据权利要求1所述的颗粒增强聚合物基导热复合材料的导热通路表征方法，其特征在于，所述步骤s1具体为：针对不同粒径的颗粒分别建立对应粒径下的双颗粒复合材料导热计算模型，根据实际材料属性设定颗粒热导率、基体热导率、颗粒与基体界面间热阻和颗粒与颗粒间接触热阻，计算两颗粒在不同球心间距下的热流密度，得到热流密度随颗粒间距的变化曲线，取热流密度为最大热流密度80％时对应的颗粒间距为导热通路临界间距，即当两颗粒球心间距d满足d≤d
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时，判定两颗粒间形成了导热通路。3.根据权利要求1所述的颗粒增强聚合物基导热复合材料的导热通路的表征方法，其特征在于，所述步骤s2具体为：设所述代表体积单元包含n个大小不同的颗粒，对于颗粒i，分别计算剩余n-1个颗粒与颗粒i球心的距离d，统计d≤d
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的颗粒id，记入颗粒i的导热通路颗粒id列表，其中，i代表颗粒id；重复上述方法，依次对所述代表体积单元内所有颗粒进行统计形成对应的导热通路颗粒id列表，最终形成所述代表体积单元的导热通路颗粒id完整列表。4.根据权利要求3所述的颗粒增强聚合物基导热复合材料的导热通路的表征方法，其特征在于，所述步骤s3具体为：根据所述导热通路颗粒id完整列表，将与颗粒1形成导热通路的颗粒id标记为1号团簇1级颗粒；将1级颗粒作为搜索对象，与1级颗粒形成导热通路的颗粒id标记为1号团簇2级颗粒；以此类推，直至根据搜索颗粒id确定的导热通路颗粒的数量为0，表明1号团簇包含的所有颗粒都已找到；然后将未包含在1号团簇内的最小颗粒id作为搜索颗粒，重复上述循环搜索过程，确定2号团簇包含的所有颗粒；以此类推，直至将所述代表体积单元的导热通路颗粒id完整列表全部搜索完毕，表明所述代表体积单元内所有可形成导热通路的颗粒都已包含在某个团簇内；统计每个团簇包含的颗粒数量和颗粒id，再根据颗粒直径计算每个团簇包含颗粒的总体积。5.根据权利要求4所述的颗粒增强聚合物基导热复合材料的导热通路的表征方法，其特征在于，所述步骤s4中团簇大小包括单个团簇包含的颗粒总数量以及单个团簇包含的颗粒总体积。6.根据权利要求5所述的颗粒增强聚合物基导热复合材料的导热通路的表征方法，其
特征在于，统计每个团簇包含的颗粒的数量相对于所有颗粒的总数量即相对数量，统计每个团簇包含颗粒的总体积相对所有颗粒的总体积即相对体积；相对数量在一定程度上代表了团簇大小。7.根据权利要求1所述的颗粒增强聚合物基导热复合材料的导热通路的表征方法，其特征在于，所述步骤s4中团簇分布信息为数量分布和体积分布信息。8.根据权利要求1所述的颗粒增强聚合物基导热复合材料的导热通路的表征方法，其特征在于，所述步骤s4中基于输出信息定量表征复合材料内部的三维导热网络具体为：基于输出信息确定所述代表体积单元内最大团簇；若最大团簇包含的颗粒的相对体积大，则说明复合材料的导热通路越多，导热性能越好，否则，说明复合材料的导热通路越少，导热性能越差。
技术总结
本发明提供一种颗粒增强聚合物基导热复合材料的导热通路的表征方法，属于导热复合材料技术领域。本发明的方法包括以下步骤：S1：确定颗粒间形成导热通路的临界间距；S2：基于所述临界间距，统计代表体积单元内与每个颗粒形成导热通路的颗粒ID，形成所述代表体积单元内导热通路颗粒ID完整列表；S3：采用循环搜索算法计算所述代表体积单元内的导热团簇数量以及每个团簇包含的颗粒ID；S4：输出导热团簇数量、每个团簇包含的颗粒ID、每个团簇的大小和团簇分布信息，基于上述信息定量表征复合材料内部的三维导热网络。本发明的方法适用于多粒径颗粒增强聚合物基复合材料，实现对复合材料内部颗粒分散状态以及导热通路的定量化描述。内部颗粒分散状态以及导热通路的定量化描述。内部颗粒分散状态以及导热通路的定量化描述。
技术研发人员：鲁济豹 付雪琼 王伟 孙蓉
受保护的技术使用者：深圳先进电子材料国际创新研究院
技术研发日：2022.09.19
技术公布日：2022/12/26