Атомистическое компьютерное моделирование термоинтерфейсных материалов с улучшенными теплопроводящими свойствами на основе термопластичных полиимидов.

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 22-73-00288

НазваниеАтомистическое компьютерное моделирование термоинтерфейсных материалов с улучшенными теплопроводящими свойствами на основе термопластичных полиимидов.

Руководитель Назарычев Виктор Михайлович, Кандидат физико-математических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение "Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" , г Санкт-Петербург

Конкурс №70 - Конкурс 2022 года «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах; 03-303 - Теория и компьютерное моделирование полимерных систем

Ключевые слова термоинтерфейсные материалы; молекулярная динамика; квантовая химия; коэффициент теплопроводности; полиимиды; графен; графен оксид; нитрид бора;

Код ГРНТИ31.25.15

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Термоинтерфейсные материалы представляют собой особый класс соединений, которые обладают хорошими теплопроводящими свойствами и используются для улучшения теплопередачи за счет заполнения пространства между любыми двумя заданными поверхностями. Для современной микроэлектроники создание новых термоинтерфейсных материалов, которые обладают низким удельным весом, гибкостью, термической и химической устойчивостью, крайне важно. Термопластичные полиимиды являются гетероциклическими полимерами, которые имеют хорошие эксплуатационные свойства и могут быть перспективны для использования в качестве полимерного связующего при производстве теплопроводящих покрытий для теплового переноса. Тем не менее, значение коэффициента теплопроводности полиимидов, как и всех полимеров, невелико и обычно лежит в диапазоне: ~ 0.1-0.5 (Вт/м•К), что требует улучшения их теплопроводящих свойств. Проект посвящен исследованию молекулярных механизмов, отвечающих за изменение теплопроводящих свойств термопластичных полиимидов при изменении их надмолекулярной структуры. Упорядочение полимерных цепей, которое может приводить к увеличению теплопроводности, может происходить при добавлении в полимерное связующее различных в том числе теплопроводящих нанонаполнителей, и при направленном механическом растяжении. В предлагаемом проекте с помощью методов атомистического компьютерного моделирования будет изучено влияние изменения надмолекулярной структуры термопластичных полиимидов, вызванного их гомо- или гетерогенной кристаллизацией при добавлении различных нанонаполнителей, а также упорядочения полиимидов при приложении механического растяжения, на их теплопроводящие свойства. В рамках проекта также планируется исследовать влияние изменения надмолекулярной структуры как кристаллизующихся, так и аморфных полиимидов вблизи поверхности различных нанонаполнителей (графена, оксида графена, нитрида бора) на передачу тепла между нанонаполнителем и полимером.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ