Abstract
本研究將探討界面特性對複合材料之有效導熱度的影響。此複合材料包含隨機分佈於基材(matrix)中的球形粒子(inclusion)或圓柱形纖維。 影響界面特性對複合材料的有效導熱度的因素包括：粒子與界面(相對於基材)的相對導熱度、體積(面積)分率、界面厚度相對於粒子半徑的比值等，本研究將做完整的探討。而在計算有效導熱度的過程中，考慮兩個粒子間之熱交互作用，並利用雙球(圓)座標系解出在線性溫度場下雙粒子的邊界值問題。如此算出的有效導熱度可精確到粒子體積(面積)分率的二次方。依界面性質分成三種情況來討論：(1) 將粒子表面塗以第三種物質的塗佈粒子問題;(2)粒子與基材產生間隙而脫離之粒子脫離問題;(3)粒子表面具有很薄界面層的接觸熱阻問題。對前兩種情況而言，發現相對界面厚度在某一個臨界值時，有效導熱度並不會隨體積(面積)分率而變化；而第三種問題可藉由無因次群Biot數適當地表示出界面特性，且此Biot數亦具有類似的臨界性質。雖然影響複合材料的有效導熱度的因素包括：粒子與界面的導熱度、體積(面積)分率、界面厚度，但是本研究發現無因次熱偶極參數可大略地表示界面對整體有效導熱度的效應。當其值等於零，為一臨界點；大於零時，界面對整體有效導熱度產生增強效應；小於零時，界面對整體有效導熱度產生減損效應。