導熱性能優化
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
導熱性能優化的視頻教程
Hypermesh車身性能分析與優化
后續會逐步進行內容補充與完善，有想交流的內容也歡迎留言，我會錄進去）： PS：初始定價20元，后續上傳新視頻會逐步調整價格，原創不易，謝謝理解 第一章.車身模型搭建 1.1Batchmesher批量劃分網格及參數配置； 1.2焊點、膠水、螺栓處理； 1.3TCL二次開發自動賦材料屬性、批量更改ID號、名稱、料厚等； 1.4模型檢查（單元檢查、連接檢查）； 1.5零件替換 第二章.車身基礎性能分析
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基于iSIGHT+Workbench的開孔平板性能優化
借助iSIGHT與Workbench對開孔平板進行聯合仿真優化，并使用iSIGHT中的響應面模型進行優化加速。 視頻主要包含以下內容： Solidworks的參數化建模及參數命名規則； Workbench分析步驟設； iSIGHT與Workbench的參數關聯； iSIGHT的條件判斷功能應用； iSIGHT的響應面模型應用。
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基于 VI-grade 工具鏈的摩托車整車性能優化與電控開發
國內大排量街車與高功率電摩的興起，使得消費者們越來越注重車輛的駕乘體驗與操穩性能，如何仿真及優化摩托車成為了主機廠日益關注的問題。 在本次網絡研討會中，VI-grade的工程師將解讀如何使用VI-grade的工具鏈去優化摩托車性能，涵蓋摩托車的操縱性，穩定性，舒適性，死亡搖擺，零部件強度及電控算法。
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導熱性能優化的實例教程
來源 | Composites Science and Technology
01
背景介紹
熱管理在現代工業和技術中發揮著越來越重要的作用，導熱材料已成為眾多電子產品和大型設備(包括能源設備、航天飛行器等)不可或缺的一部分。大多數金屬和陶瓷一般都是理想的導熱體，這可以分別歸因于電子熱傳導和相對完美的晶格振動。聚合物良好的可加工性和電絕緣性能使其在熱管理中不可或缺，但其隨機盤繞的共價分子鏈會產生強烈的聲子散射，由此產生的低導熱系數極大地限制了其在散熱中的應用。
通過提高分子鏈的結晶度和有序度，聚乙烯纖維、聚乙烯薄膜、聚乙烯氧化物纖維和聚苯并二惡唑纖維獲得了優異的導熱系數。這為輕質、可加工和絕緣導熱材料開辟了兩個新思路。超高分子量聚乙烯(UHMWPE)以其優異的力學性能、低密度、良好的耐化學性、高耐磨性等特點而備受關注。最近的研究已經擴大了在熱管理中使用聚乙烯的可能性。
超高分子量聚乙烯纖維具有較高的導熱系數和優良的絕緣性能，非常適合在電絕緣領域發展為導熱材料。目前，絕緣導熱材料主要是填充導熱填料，然而在高填充量下面臨導熱系數惡化、密度高、可加工性差等棘手問題。利用超高分子量聚乙烯纖維開發全聚合物復合材料有望解決上述問題。但目前很少有研究對超高分子量聚乙烯纖維復合材料的導熱系數進行研究，導熱系數大于10 W/mK的超高分子量聚乙烯復合材料更是罕見。
02
成果掠影
近期，北京大學白樹林教授在開發具有高導熱和電絕緣性能的聚合物復合材料取得新成果。
針對開發具有優異機械性能、電絕緣、高導熱的全聚合物復合材料，通過熱壓法制備了種具有（0°/90°、±45°）兩種取向結構的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纖維/環氧樹脂復合材料。
展開 １ 導熱硅膠墊的選型
導熱硅膠墊是新能源汽車行業較成熟的產品，在選用時需要考慮導熱硅膠附加的加強材料，導熱效果即導熱系數，還有在實際工況下的絕緣性能。
1.1 加強材料選用
實際使用中，導熱硅膠墊上表面直接貼在液冷板上，然后再放置在模組上，即與電芯的極耳緊密貼合。由于導熱硅膠本身硬度較低、強度很小，在動力電池的生產或者使用中，導熱硅膠墊可能存在破損或者被液冷板的毛刺等刺穿，從而引發絕緣失效的現象。所以，實際使用中的導熱硅膠墊都增加一層強化材料，即導熱硅膠墊以PI膜或矽膠布為基材，以導熱硅膠為主體填充材料。
目前常用的加強材料主要有PI（聚酰亞胺）膜、矽膠布（含玻纖），其作用主要是加強材料操作性、強度、絕緣等性能。
導熱硅膠墊的結構如圖１所示。
理論上：
絕緣性：PI膜＞矽膠布，影響絕緣，絕緣性越高，電氣性越好；
熱阻：PI膜＞矽膠布，影響導熱性，熱阻越高導熱性越低；
強度：PI膜＞矽膠布，影響耐磨損，強度越高，耐磨損、耐拉扯、耐刺穿性能越好。
現選用同等厚度不同類型的導熱硅膠墊，即PI膜膜導熱硅膠墊和矽膠布導熱硅膠墊，分別進行強度、絕緣性能、導熱性能的測試，通過測試結果比較兩種類型導熱硅膠墊的差異。同等厚度兩種類型導熱硅膠墊強度、絕緣性能、導熱性能測試結果見表 １。
以上測試結果表明：PI膜導熱硅膠墊的強度和絕緣性能明顯優于矽膠布導熱硅膠墊，導熱性能相差不大，可以接受。綜合導熱性能、絕緣性能與高機械強度要求，PI膜更適用于PACK電池包、水冷散熱應用等環境。
展開 然而，室溫下導熱系數在0.1 ~ 0.5 W/(m K)之間的純聚合物無法滿足要求。到目前為止，與結構復雜、合成工藝復雜的導電聚合物相比，高導熱填料復合材料因其簡單有效而得到了廣泛的應用。采用氧化鋁、石墨烯(G)、碳化硅和六方氮化硼(h-BN)等多種導電填料增強聚合物基體的導熱系數。其中，氮化硼納米片(BNNSs, 導熱系數為400.0 W/(m K)，楊氏模量為865 (GPa)是典型的二維材料，因其低滲透閾值和高縱橫比而備受關注。然而，由于隨機分散的BNNSs或部分定向的BNNSs無法將其各向異性的優勢發揮到最高水平，復合膜通常表現出中等的導熱系數，與理論預測相差甚遠。因此，高導熱系數的氮化硼基柔性聚合物薄膜的制備仍是一個巨大的挑戰。
02
成果掠影
近期，中國科學院寧波材料技術與工程研究所的虞錦洪教授、香港理工大學徐林麗教授和中國科學院大連化學物理研究所李勇教授取得新進展。本文提出了一種基于燃燒合成技術的快速高產方法，將BNNSs與石墨烯(G)緊密結合作為雜化填料，將G原位生長在BNNSs的表面和層間，形成特殊的G@BNNS異質結結構。由G@BNNS填料和纖維素納米纖維(CNF)基質經過濾制成的可折疊導熱復合薄膜，其面內和面外導熱系數分別為125.0和2.1 W/(mK)。如此高的導熱系數是由于G與BNNSs的作用降低了界面熱阻。利用該復合薄膜作為散熱片，可以在大功率LED器件中有效地進行高功率條件下的多次循環散熱，并且可以在平面方向上均勻散熱。研究結果表明，G@BNNS/CNF薄膜既能滿足現代電子器件的維護性能，又能滿足熱管理的散熱要求。
展開 本文綜述了當前本征導熱聚合物研究進展，分析和討論了影響聚合物導熱的結構及其他因素，闡述了導熱聚合物的制備方法及策略，提出了未來在傳熱機制、結構與性能及宏量制備等方面面臨的挑戰。
當前研究中仍存在如下幾個關鍵問題待解決：1）聚合物熱傳輸的深層次物理機制，2）本征導熱模型構建，3）多尺度分子鏈結構對聲子熱傳遞的協同影響機制，4）聚合物分子鏈的拓撲幾何結構變化對導熱的定量調控機制，5）本征導熱聚合物的低成本宏量制備新技術研究，未來研究主要圍繞上述問題展開。
借助分子模擬、分子傳熱理論和機器學習工具，首先從原子及分子水平闡明聚合物的熱傳遞物理機制及多尺度分子鏈結構對聲子導熱的影響機理，系統構建出聚集態結構與聚合物導熱關系的理論框架。
面向宏量制備及工業應用，熱固性導熱聚合物的制備重點聚焦于設計不同結構形態的致晶基元，基于調控自組裝液晶疇在交聯網絡內的空間拓撲結構來同步提升導熱及電絕緣性能。熱塑性導熱聚合物應聚焦借助取向和鏈間非共價作用協同構筑從分子?介觀?宏觀的多尺度有序結構，同步實現高絕緣導熱性能，最終實現工業化應用。
本征導熱聚合物同步集成了高導熱、卓越電絕緣、優良力學強度及柔韌性、光學透明等綜合優勢，隨科技發展，兼具優異輻射制冷性能、疏水、透氣性、智能等新型功能的導熱聚合物將為可穿戴冷卻微電子產品提供新機遇。
隨著對聚合物熱傳輸機理的深刻理解及制備新方法的不斷突破，在不遠的將來，導熱高分子憑借其綜合的獨特性能將在許多現有的和新興的領域發揮越來越重要的作用。
展開 為了保證電子設備的穩定運行，迫切需要一種高性能的熱界面材料(TIM)，其通用厚度約為0.05 ~ 5.00 mm，廣泛應用于電子元件與散熱器之間的間隙。對于電子元件產生的熱量向散熱器的正傳遞，TIM應該具有高的面外導熱系數(λ⊥)。
六方氮化硼(BN)作為導熱填料在TIM中得到了廣泛的關注，因為它具有很高的導熱性和電絕緣性，特別是單個BN微板的400 W/mK面內導熱系數(λ∥)為了充分利用BN的優秀面內導熱系數，二維填料的垂直排列方法得到人們的關注，但與平行取向片狀填料相比，通常需要更復雜的工藝或特殊的設備。
目前，制造垂直取向的主流方法是冷凍鑄造和在填料表面植入磁性納米顆粒后進行垂直磁感應。最近，文獻報道了一種新的堆焊方法，具有操作簡單的優點，可以以類似于“放置積木”的方式有效地構建所需的微觀結構。得益于這種簡單的方法，一些有效的平行定向技術已開始用于制造片狀填料的垂直排列，如雙輥剪切和帶式鑄造。在所有的取向技術中，熱壓工藝是操作最簡單，應用最廣泛，成型規模最大，尤其是取向效果最好的。但是，這種定向技術尚未報道用于建造垂直排列結構。
為了利用BN中高效的面內熱傳導，實現TIMs的高面外導熱系數，BN填充材料中的熱壓工藝和堆疊焊接方法的合作對于垂直排列的納米模擬結構可能是可行的。堆焊過程中，對熱壓薄膜的性能要求是具有較高的可焊性和高溫下的形狀穩定性。然而，熱壓薄膜同時具有這兩種特性是具有挑戰性的。將動態共價鍵集成到化學交聯網絡中以制造聚合物基體，提供了一種在高溫下苛刻的可焊性和形狀穩定性之間取得平衡的方法。
02
成果掠影
近期，北京化工大學先進彈性體中心盧詠來教授和李京超老師在TIMs的設計和制備取得了一種新的進展。
展開 
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在顯示屏全貼合制造過程中，Mura（顯示不均）是一個常見的外觀不良現象。具體表現為在低灰階畫面下，屏幕出現局部亮暗不均、色斑或條紋，嚴重影響視覺體驗與產品質感。本文將從Mura的成因出發，探討其與OCA（光學膠）力學性能之間的關系，并提出基于材料力學測試的改善思路。
Mura的成因與
應力來源
01
PART
OAS軟件搞定系統性能優化1個月前
簡介
激光擴束準直系統是激光傳輸、激光加工、激光雷達及天文觀測等領域的核心光學組件，可按指定倍率擴大光束直徑、壓縮發散角，保障長距離傳輸時的高平行度與高能量密度。本案例依托 OAS 光學軟件，完成激光擴束準直系統的全流程建模、仿真、優化與性能驗證，精準量化光束傳播特性、像差水平與準直性能，為工程化設計提供可靠數據支撐與優化方向。
案例設置與操作
模型構建
采用 OAS 軟件序列光線追跡模式
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<p>國內大排量街車與高功率電摩的興起，使得消費者們越來越注重車輛的駕乘體驗與操穩性能，如何仿真及優化摩托車成為了主機廠日益關注的問題。</p><p>在本次網絡研討會中，VI-grade的工程師將解讀如何使用VI-grade的工具鏈去優化摩托車性能，涵蓋摩托車的操縱性，穩定性，舒適性，死亡搖擺，零部件強度及電控算法。</p><p><br></p><p><strong>??直播內容與亮點</strong
在當今快速發展的電子和通信行業，精確的電磁仿真已成為產品設計與優化的核心環節。無論是5G天線、汽車雷達還是航空航天系統，工程師們都需要可靠的工具來預測和優化電磁性能。Altair Feko 正是為此而生的行業領先解決方案，它通過全面的電磁場仿真與優化功能，幫助企業在產品開發階段節省成本、縮短周期并提升性能。
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<p><br></p><p class="ql-align-center"><img class="ztext-gif" width="640" role="presentation" src="https://pic1.zhimg.com/v2-4535bc19aaf1c155e5894f226a8af668_b.webp" data-thumbnail="https://pic1.zhimg.com
“
通過將 HyperMesh 整合到我們的設計流程中，我們不僅將空間車架重量減輕了 20%，還超越了剛度與安全基準。這套精簡高效的工作流程不僅為我們節省了時間與成本，更助力我們始終處于賽車工程領域的創新前沿。
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Philipp Thonet
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關于客戶
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