In this study, thermal conductivity of aluminium particles reinforced high density polyethylene composites has been examined experimentally, numerically and theoretically. High density polyethylene-aluminium composite materials have been produced by using mold compression process in various (1, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 15, 18, 21, 25, 30 percent) volumetric concentrations of aluminium. Thermal conductivity of polymer composites has been measured by C-Therm thermal analyzer depending on the modified transient plane source technique. Thermal conductivity of high density polyethylene-aluminium composite materials increases by increasing volume fraction of aluminium particles. Numerical study is carried out as functions of concentrations, arrangements and geometries of filler materials in two and three dimensional by ANSYS 14.0 based on finite element analysis software. For two dimensional analyses, shapes of filler are selected as cylinder and square prism, shape of matrix is chosen square prism. For there dimensional analysis, shape of matrix is selected as cube and filler materials' shapes are simulated sphere and cube. Effect of changing amount of fillers in the matrix is examined that the fillers number in the matrix is assumed to be as 1, 2, 4, 8 and 16. As shape of aluminium particles are assumed to be spherical, sphere filler models are found to be in good correlation with experimental values.Experimental measured thermal conductivity values have been compared with theoretically calculated ones. Maxwell's, Hamilton & Crosser's, Meredith & Tobias's, Lord Rayleigh's, Agari & Uno's, Lewis & Nielsen's theoretical models are found to be closer to experimental values.

Bu çalışmada, alüminyum tanecikler ile takviye edilmiş yüksek yoğunluklu polietilen kompozitlerin ısıl iletkenlik değeri deneysel, sayısal ve teorik olarak incelenmiştir. Yüksek yoğunluklu polietilen-alüminyum kompozitler farklı alüminyum hacimsel konsantrasyon (1, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 15, 18, 21, 25 ve 30 yüzde) değerlerinde kalıp sıkıştırma yöntemi kullanılarak üretilmiştir. Polimer kompozitlerin ısıl iletkenliği `modified transient plane source` tekniğine dayalı C-Therm thermal analyzer cihazı ile belirlenmiştir. Alüminyum taneciklerin hacimsel konsantrasyonu artışıyla, yüksek yoğunluklu polietilen kompozitlerin ısıl iletkenlik değeri artmaktadır. Sayısal çalışma dolgu maddesinin konsantrasyonunun, dizilişinin ve geometrisinin fonksiyonu olarak sonlu eleman analiz yöntemine dayanan ANSYS 14. 0 yazılımıyla 2 ve 3 boyutda gerçekleştirilmiştir. İki boyutlu analizler için, dolgu maddesi şekli silindir ve kare prizma, matris malzeme şekli kare prizma olarak seçilmiştir. Üç boyutlu analizler için, dolgu maddesi şekli küre ve küp, matris malzeme şekli küp olarak seçilmiştir. Matris içindeki dolgu maddesi sayısının değişiminin etkisi, dolgu maddesinin sayısı 1, 2, 4, 8 ve 16 olarak varsılarak incelenmiştir. Alüminyum taneciklerin şekli küre varsayıldığı için, küre dolgu modeli deneysel verilerle iyi ilişki göstermektedir.Deneysel ölçülen ısıl iletkenlik değerleri teorik modellerle hesaplanan ısıl iletkenlik değerleri ile karşılaştırılmıştır. Maxwell, Hamilton ve Crosser, Meredith ve Tobias, Lord Rayleigh, Agari ve Uno, Lewis ve Nielsen teorik modellerin sonuçları deneysel sonuçlara yakın değerlerde elde edilmiştir.