Аннотация. Предложен метод конструирования формулы для оценок эффективной теплопроводности композиций на основе полимерных связующих (силикон, полиуретан, эпоксидная смола) с порошковыми теплопроводными диэлектрическими наполнителями (кварц, корунд, нитрид алюминия, карбид кремния и их парные комбинации). Метод основан на обобщении экспериментальных данных, расчетно-экспериментальном определении эффективной теплопроводности агрегатов наполнителей и поиске обобщенного эмпирического коэффициента в формуле, аналогичной формуле Бургера. Сконструированная с учетом ранее выявленных закономерностей при исследованиях трехкомпонентных смесей и статистическом моделировании их эффективной теплопроводности формула модифицирована с целью обеспечить условия выполнения трех предельных переходов. Предложена степенная зависимость эмпирического коэффициента формулы от отношения теплопроводности наполнителя к теплопроводности связующего. Результаты расчетов по предложенной формуле в 95 % случаев отличались от интерполяционных значений эффективной теплопроводности на ±20 %.

Ключевые слова: теплопроводность, дисперсный материал, полимерное связующее, моделирование, линейная модель

Список литературы:

1. Missenard A. Conductivite thermique des solides, liquides, gaz et de leurs melanges. Paris: Editions Eyrolles, 1965.
2. Chen H., Ginzburg V. V., Yang J., Yang Y., Liu W., Huang Y., Du L., Chen B. Thermal conductivity of polymerbased composites: Fundamentals and applications // Progress in Polymer Science [Электронный ресурс]: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0079670016000216.
3. Gao B. Z., Xua J. Z., Pengc J. J., Kanga F. Y., Dua H. D., Lia J., Chianga S. W., Xua C.J., Hua N., Ninga X. S. Experimental and theoretical studies of effective thermal conductivity of composites made of silicone rubber and Al2O3 particles // Thermochimica Acta. 2015. Vol. 614, N 20. P. 1—8.
4. Agrawal A., Satapathy A. Mathematical model for evaluating effective thermal conductivity of polymer composites with hybrid fillers // Intern. J. of Thermal Sciences. 2015. Vol. 89, N 3. P. 203—209.
5. Xua J., Gaoa B., Dua H., Kanga F. A statistical model for effective thermal conductivity of composite materials // Intern. J. of Thermal Sciences. 2016. Vol. 104. P. 348—356.
6. Орлов А. И. Обобщенная проводимость гетерогенных сред и стержневых систем: Автореф. дис. … канд. физ.-мат. наук. Обнинск, 2009.
7. Эдвабник В. Г. К теории обобщенной проводимости смесей // Современные проблемы науки и образования. 2015. Вып. 1 (ч. 2) [Электронный ресурс]: http://www.science-education.ru/ru/article/ view?id=19855.
8. Чудновский А. Ф. Теплофизические характеристики дисперсных материалов. М.: Физматгиз, 1962. 
9. Дульнев Г. Н., Заричняк Ю. П. Теплопроводность смесей и композиционных материалов. Л.: Энергия, 1974.
10. Сулаберидзе В. Ш. Эффективность применения наполнителя из полых стеклянных микросфер для повышения качества теплоизоляции зданий. СПб: БГТУ „Военмех“, 2014.
11. Михеев В. А., Сулаберидзе В. Ш., Мушенко В. Д. Моделирование теплопроводности трехкомпонентных композиций // Изв. вузов. Приборостроение. 2016. Т. 59, № 7. С. 584—591.