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一种对于粘附剂材料作为热界面材料与散热片结合处界面性质的分子动力学分析方法
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2023-11-10 11:57:32
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：天津市滨海新区| 宋学姮 | 2023-11-16 10:09:15
一种对于粘附剂材料作为热界面材料与散热片结合处界面性质的分子动力学分析方法，属于材料科学技术领域。本发明包括：(1)对高分子基体建模；(2)对金属材料建模；(3)固定金属材料表面，对高分子基体朝向金属材料表面施加力和温度，得到高分子基体与金属材料充分结合的界面模型；(4)将高分子基体分开成两部分，生成自愈合模拟的初始结构；(5)以界面模型进行性能试验，记录界面模型的性质变化数据；(6)以初始结构作为起始结构，进行自愈合模拟，记录性质变化数据；(7)对所得数据进行汇总和分析，提取有用信息。本发明模拟尺度达到原子级别，可以提供一般实验手段难以达到的对材料在微观尺度下的性质与性能的表征和分析。
.一种对于粘附剂材料作为热界面材料与散热片结合处界面性质的分子动力学分析方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)使用MAPS软件对高分子链化学式建立不同聚合度的模型，然后用MAPS软件的Amorphous Builder模块进行高分子基体建模，模拟达到理想密度值再平衡，得到高分子基体模型；
(2)使用MAPS软件对金属材料建模；
(3)固定金属材料表面，对高分子基体朝向金属材料表面施加力和温度，充分接触，得到高分子基体与金属材料充分结合的界面模型；
(4)将步骤(1)得到的高分子基体模型分开成两部分，得到自愈合模拟的初始结构；
(5)以步骤(3)得到的界面模型进行性能试验，同时记录并观测试验过程中界面模型的性质变化数据；
(6)以步骤(4)得到的初始结构作为起始结构，进行自愈合模拟，同时记录并观测过程中的性质变化数据；
(7)对步骤(5)和(6)所得数据进行汇总和分析，提取有用信息。
建模和系统设置：
选择原子模型： 使用适当的力场或势函数来描述原子间相互作用，以适当的方式表示热界面材料、散热片和粘附剂的原子结构。
建立界面结构： 设置热界面材料、散热片和粘附剂的相对位置和结合方式，确保与实际情况相符。
2. 能量最小化：
- 几何优化： 进行能量最小化的过程，调整原子位置，使得系统在零温度下达到稳定的结构。
3. 热平衡和热化学性质：
温度控制： 将系统与热浴耦合，使其达到所需的温度。
热平衡： 进行热平衡模拟，确保系统在所选温度下保持稳定。
采样： 通过分子动力学模拟采样系统的热化学性质，如温度、压力和能量。
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界面特性分析：
热导率计算： 使用适当的方法计算热传导性能，例如通过热传导模块或Green-Kubo方法。
界面能量： 分析界面的结合能、键合情况以及可能的界面滑移。
5. 结果解释和验证：
对比实验数据： 将模拟结果与实验数据进行对比，以验证模型的准确性。
敏感性分析： 进行敏感性分析，了解模型参数对结果的影响。
6. 可视化和报告：
可视化： 利用可视化工具展示模拟过程和结果，以更好地理解模型。
报告： 撰写详细的分子动力学分析报告，包括模型建立、模拟参数、结果解释等。
技术转让
粘附剂材料在热界面材料与散热片结合处起着关键的作用，影响热能的传导性能。分子动力学是一种可以用来研究材料微观结构和性质的模拟方法，适用于研究界面性质
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