随着电子产品散热问题越来越突出,具有优良导热性能的胶黏复合材料已成为研究的热点。本文通过VC++,ANSYS和MATLAB联合编程设计了一种参数化有限元分析方法,实现了胶黏复合材料导热性能的数值模拟。以AlN/EP导热胶黏复合材料为研究实例,通过比较复合材料导热率的模拟值与实验值验证了该方法的可靠性。并借助有限元分析方法探究了填料粒子的空间分布、粒径大小、不同粒径配比、粒子形状对胶黏复合材料导热性能的影响。具体研究内容如下:在网状分布、随机分布和均匀分布这三种粒子空间分布中,网状分布体系中的粒子容易聚集形成导热网链,它对填充体系的导热率影响最大。其他空间分布体系因为不能形成有效的导热通路,故对填充体系的导热率影响不大。由此可见,使填料粒子分布不均匀是提高体系导热率的有效方法。选择10μm,40μm,70μm,100μm四种粒径的AlN粒子填充环氧树脂基体探究粒子的大小对复合材料导热率的影响。模拟结果表明,粒子粒径在一定范围内变化(10μm~40μm)时,粒径越大,其填充体系的导热率越大,但粒径增加超过这个范围(大于40μm)后,粒径的大小对其填充体系导热性能的影响并不大。选择合适大小的填料粒子是提高体系导热性能有效的途径。40μm/10μm不同粒径配比时,小粒子可以填充在大粒子间的缝隙中,将分散的大粒子连接起来,形成导热网链,使得混合配比体系的导热率高于单一粒径填充体系。并且在两种粒径配比达到最佳时,其填料体系的导热率最大。比较40μm/10μm和100μm/10μm两种配比填充效果后,发现粒径差别越大越能改善体系的导热性能。通过比较球形、椭球形和立方形的三种导热粒子的填充体系的导热率,可以知道,在低填充量下,粒子形状对体系导热率影响不大。但随着填充量的增加,立方形粒子能迅速提高填充体系的导热率,椭球形粒子次之,球形粒子最慢,并且这三种填充体系导热率的差距越来越大,特别是立方形粒子和球形粒子两种填充体系。由此可知,细长形的粒子容易与其他粒子建立连接,形成导热网链,提高导热率。