復(fù)合導(dǎo)電高分子材料微觀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型及其導(dǎo)電行為研究.pdf

1、復(fù)合導(dǎo)電高分子材料微觀結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建及其導(dǎo)電機(jī)理是目前新型材料領(lǐng)域主要的研究內(nèi)容。在現(xiàn)有的導(dǎo)電模型中，基本上是把滲流閾值作為參量融入其中，而關(guān)鍵的滲流閾值求解方式卻沒有給出。由于影響復(fù)合導(dǎo)電高分子材料導(dǎo)電特性的因素眾多，使得從實(shí)驗(yàn)上分別對各個影響因素進(jìn)行試驗(yàn)分析比較具有很大的盲目性。如果能夠預(yù)知復(fù)合導(dǎo)電高分子材料的滲流閾值并得出最小滲流閾值對應(yīng)的材料參數(shù)、結(jié)構(gòu)形貌，那么就可以最大限度地減少實(shí)驗(yàn)次數(shù)，降低實(shí)驗(yàn)成本。
　　 本文從理

2、論分析入手，通過計(jì)算機(jī)仿真，研究復(fù)合導(dǎo)電高分子材料的微觀結(jié)構(gòu)，建立合適的微觀結(jié)構(gòu)模型，結(jié)合基礎(chǔ)物理知識，將所建立的模型轉(zhuǎn)變?yōu)槲锢砟Ｐ?，利用?shù)學(xué)方法對所建立的模型進(jìn)行表達(dá)，最終形成一般的數(shù)學(xué)模型，然后通過計(jì)算，對所建立的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析，揭示復(fù)合導(dǎo)電高分子材料的導(dǎo)電特性。
　　 對于導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，本文借助網(wǎng)絡(luò)的一般知識和網(wǎng)絡(luò)形成的機(jī)理，研究了導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的基本特征量，為建立復(fù)合導(dǎo)電高分子網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)模型奠定了理論基礎(chǔ)。
　　 在仿真

3、算法上，本文重點(diǎn)利用深度優(yōu)化搜索算法和遺傳算法。同時針對遺傳算法中收斂準(zhǔn)則問題進(jìn)行了深入的分析研究，主要從遺傳算法的收斂特點(diǎn)及定義出發(fā)，通過對遺傳算法程序設(shè)計(jì)中的停機(jī)判據(jù)的研究，建立了遺傳算法的停機(jī)判斷因子數(shù)學(xué)表達(dá)式。該判據(jù)只需在程序的運(yùn)行過程中記錄不同種群中最優(yōu)個體的適應(yīng)度函數(shù)值并統(tǒng)計(jì)種群的多樣性。如此可以使公式較易在具體的程序中實(shí)現(xiàn)，只需占用少量的存儲空間和時間，便可以實(shí)現(xiàn)自動停止迭代的目的。該停機(jī)判斷因子從側(cè)面反映了遺傳算法所求問

4、題最優(yōu)解的可信度。
　　 最后，本文通過仿真試驗(yàn)，研究了復(fù)合導(dǎo)電高分子材料中導(dǎo)電顆粒的形貌與導(dǎo)電特性之間的關(guān)系。主要對球形顆粒在基體中的分布進(jìn)行了仿真試驗(yàn)，建立了導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的格子模型并給出了導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)描述方法-狀態(tài)矩陣。通過對狀態(tài)矩陣的分析，得出復(fù)合導(dǎo)電材料電阻率與填料粒子形貌、填料體積分?jǐn)?shù)之間的關(guān)系，同時結(jié)合試驗(yàn)給出了探針探測半徑對探針能夠探測到導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的概率的影響。最后，結(jié)合仿真結(jié)構(gòu)以及試驗(yàn)中所得到的數(shù)據(jù)，通過擬合建立了導(dǎo)