纳米石墨/聚乙烯复合材料电导特性模拟仿真

韩宝忠　高思明　李春阳　李长明　韩志东

摘要：为研究各因素对纳米石墨/聚乙烯复合材料电导特性的影响，在仿真计算的基础上绘制了具有不同微结构的纳米石墨/聚乙烯复合材料的电导率与外施电场强度关系曲线，通过改变纳米石墨的添加量、径厚比和取向程度设计了不同结构的纳米石墨/聚乙烯复合材料仿真模型，在其上下表面间施加直流电场后，利用COMSOL仿真软件基于有限元法模拟计算各模型内的电流密度分布，进而得到电流密度和电导率，研究结果表明：在纳米石墨的体积分数相同时，随着其径厚比和增加，在相同电场强度下复合材料的电导率显著增加；随纳米石墨沿外施电场方向取向程度的增大。复合材料的导电性明显提高。通过改变纳米石墨/聚乙烯复合材料的微结构可有效调控其电导特性。

关键词：纳米石墨；聚乙烯；电导；仿真

摘要：为研究各因素对纳米石墨/聚乙烯复合材料电导特性的影响，在仿真计算的基础上绘制了具有不同微结构的纳米石墨/聚乙烯复合材料的电导率与外施电场强度关系曲线，通过改变纳米石墨的添加量、径厚比和取向程度设计了不同结构的纳米石墨/聚乙烯复合材料仿真模型，在其上下表面间施加直流电场后，利用COMSOL仿真软件基于有限元法模拟计算各模型内的电流密度分布，进而得到电流密度和电导率，研究结果表明：在纳米石墨的体积分数相同时，随着其径厚比和增加，在相同电场强度下复合材料的电导率显著增加；随纳米石墨沿外施电场方向取向程度的增大。复合材料的导电性明显提高。通过改变纳米石墨/聚乙烯复合材料的微结构可有效调控其电导特性。

关键词：纳米石墨；聚乙烯；电导；仿真

摘要：为研究各因素对纳米石墨/聚乙烯复合材料电导特性的影响，在仿真计算的基础上绘制了具有不同微结构的纳米石墨/聚乙烯复合材料的电导率与外施电场强度关系曲线，通过改变纳米石墨的添加量、径厚比和取向程度设计了不同结构的纳米石墨/聚乙烯复合材料仿真模型，在其上下表面间施加直流电场后，利用COMSOL仿真软件基于有限元法模拟计算各模型内的电流密度分布，进而得到电流密度和电导率，研究结果表明：在纳米石墨的体积分数相同时，随着其径厚比和增加，在相同电场强度下复合材料的电导率显著增加；随纳米石墨沿外施电场方向取向程度的增大。复合材料的导电性明显提高。通过改变纳米石墨/聚乙烯复合材料的微结构可有效调控其电导特性。

关键词：纳米石墨；聚乙烯；电导；仿真