[发明专利]一种纳米材料添加确定方法、系统及电子设备

说明书

本发明公开一种纳米材料添加确定方法、系统及电子设备，涉及复合材料技术领域。本发明基于导热性能和界面热导确定每种纳米材料的热导分量，即得到纳米材料的热学指标，基于这一热学指标能够快速判断提高导热性能的潜力更大的纳米材料。并且，本发明通过建立每种纳米材料与基材料间的热导率与每种纳米材料特征长度间的关系确定临界长度，当选取的纳米材料的特征长度小于临界长度时，确定该纳米材料的有效尺寸区间，即得到纳米材料的尺寸指标，进而能够判断给出的纳米材料对应在最佳热导率提升区间，基于以上处理，能够基于纳米材料的有效尺寸区间和/或热导分量确定基材料中纳米材料的添加制备得到满足要求的复合材料。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，特别是涉及一种纳米材料添加确定方法、系统及电子设备。

背景技术

在实际生产中存在各种纳米材料。纳米材料的性能和经济性通常是判断纳米材料是否适合复合材料的标准。

通常判断纳米材料添加对整体(基质+掺合料)导热性能的影响，是通过实验或者构建复合模型模拟计算获得。现有判断纳米材料添加对整体(基质+掺合料)导热性能的影响的方式往往存在复杂程度高、耗费时间长等缺点。

此外，现有技术还采用理论方法判断纳米材料添加对整体(基质+掺合料)导热性能的影响，但是这种方法需要经过计算、反复的测算以及对比才能完成，也存在耗费时间长等缺点。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种纳米材料添加确定方法、系统及电子设备。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种纳米材料添加确定方法，包括：

获取导热性能以及每种纳米材料与基材料间的界面热导；所述导热性能为待制备复合材料的热传导性能；

基于所述导热性能和所述界面热导确定每种纳米材料的热导分量；

获取每种纳米材料与所述基材料间的热导率以及每种纳米材料特征长度；

建立每种所述纳米材料与所述基材料间的热导率与每种所述纳米材料特征长度间的关系；

基于所述热导率与所述纳米材料特征长度间的关系确定临界长度；

选取纳米材料，并判断选取的纳米材料的特征长度是否小于所述临界长度，得到判断结果；

当所述判断结果为是时，确定选取的纳米材料的有效尺寸区间，并基于选取的纳米材料的有效尺寸区间和选取的纳米材料的热导分量确定基材料中这一纳米材料的添加，以制备得到复合材料；

当所述判断结果为否时，基于选取的纳米材料的特征长度和选取的纳米材料的热导分量确定基材料中这一纳米材料的添加，以制备得到复合材料。

可选地，所述热导分量的计算公式为：

式中，为热导分量，κ_nano为导热性能，G_I为纳米材料与所述基材料间的界面热导，a_i为纳米材料的几何因子。

可选地，在基于所述导热性能和所述界面热导确定每种纳米材料的热导分量之后，还包括：

基于不等式运算规则确定所述热导分量与所述导热性能间的关系为正比关系。

可选地，基于不等式运算规则确定所述热导分量与所述导热性能间的关系为正比关系，具体包括：

设定纳米材料的几何因子a_i为1，并基于不等式运算规则得到公式

基于所述公式确定所述热导分量与所述导热性能间的关系为正比关系。