1、金納米粒子在激光照射下產生強電場,使載流子在內部遷移從而產生熱能,在熱擴散的作用下可使其周圍一定范圍介質溫度升高。如果將金納米粒子添加到具有一定透光性的熱固性復合材料中,可利用其光熱轉換效應在沒有其他外部熱源的條件下實現固化的目的。
　　本文首先采用ANSYS有限元軟件,模擬金納米粒子在環(huán)氧樹脂基復合材料中發(fā)生光熱效應時,高導熱相對溫度分布的影響。研究了碳纖維與碳納米管對溫度分布影響的區(qū)別,并討論了碳納米管的相關物性參數對體系溫度

2、分布的影響關系;然后,采用點熱源在無限大介質中的瞬態(tài)溫度分布方程進行了相應的計算,討論了激光照射條件對溫度分布的影響;最后,推導得到使指定體積環(huán)氧樹脂固化所需金納米粒子的體積分數計算公式,并探討相應條件對金納米粒子體積分數的影響關系。
　　研究結果表明:1)金納米粒子點熱源對材料的加熱效果與高導熱相尺寸有關。微米尺寸的碳纖維使金納米粒子光熱效應所產生的熱量大部分被擴散而損失掉,而納米尺寸的碳納米管使熱量向遠處擴散的同時增加了有效加

3、熱體積。提高碳納米管熱導率、使碳納米管保持一定長度和降低金納米粒子與碳納米管間的距離,都能提高體系溫度分布均勻性,增大金納米粒子對體系的有效加熱體積。2)用脈沖激光照射含有金納米粒子的復合材料,對溫度分布的影響因素有周期內照射時間、周期內散熱時間和激光照射強度;與持續(xù)激光照射相比,調節(jié)脈沖激光照射條件可提高體系溫度分布均勻性,并顯著降低了所需的激光照射強度。3)要使指定體積環(huán)氧樹脂達到所需溫度,提高光照強度和照射范圍,可減少金納米粒子添