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作者：李石琨;李文鹏;史晓宁;赵维佳;王博;张翀;陈新;
单位：中国电力科学研究院有限公司先进输电技术全国重点实验室;
摘要：为研究氧化铝（Al_2O_3）构筑的填料网络对聚丙烯（PP）复合材料导热性能和介电性能的影响规律，本文通过构建Al_2O_3颗粒随机填充的有限元模型，系统研究了填料填充体积分数、填料粒径以及二元填料的尺寸匹配等因素对Al_2O_3/PP复合材料热导率和介电常数的影响。结果表明：增加填料的填充体积分数可以显著地桥接Al_2O_3填料，协同构建互联的导热网络和电位移通路，从而显著提升Al_2O_3/PP复合材料的热导率和介电常数。对于单一粒径Al_2O_3/PP复合材料，调控Al_2O_3填料尺寸不能有效提高复合材料的热导率和介电常数。引入多尺度填料后，在最佳二元填料（40μm、10μm）比例为70∶30下，整体的导热和电位移网络呈现出大尺寸填料的主导骨架和小尺寸填料的桥接分支特征，协同促进Al_2O_3/PP复合材料达到最优热导率（0.54 W/(m·K)）和介电常数（5.6）。
关键词：氧化铝;;聚丙烯;;热导率;;介电常数;;多尺度优化
基金资助：国家电网公司总部科技项目（5500-202358802A-3-9-HW）
