过渡金属二分法因其特性和维度的独特结合而在纳米级的各种应用中进行了研究。对于许多预期的应用,热传导起着重要作用。同时,这些材料通常包含相对较大的点缺陷。在这里,我们对内在和选择外部缺陷对MOS 2和WS 2单层的晶格导热率的影响进行系统分析。我们结合了Boltzmann运输理论和绿色基于功能的T -Matrix方法,以计算散射速率。缺陷配置的力常数是通过回归方法从密度功能理论计算获得的,这使我们能够以中等的计算成本采样相当大的缺陷,并系统地强制执行翻译和旋转声音总和规则。计算出的晶格导热率与MOS 2和WS 2的热传输和缺陷浓度的实验数据定量一致。至关重要的是,这表明可以通过点缺陷的存在来充分解释与晶状体导热率的1 /t温度依赖性的强偏差。我们进一步预测了固有缺陷的散射强度,以减小两种材料中两种材料中序列Vmo≈v= 2s> v = 2s> v s> s AD,而外部(ADATOM)缺陷的散射速率随着质量的增加而降低了外部(ADATOM)缺陷的降低。与较早的工作相比,我们发现固有和外在的正常都是相对较弱的散射体。我们将这种差异归因于翻译和旋转声音总规则的处理,如果没有强制,则可能导致零频率限制的虚假贡献。
在不同的测量条件下研究了由聚苯乙烯(PS)镍溴化物纳米颗粒(NIBR 2)制成的导电聚合物复合材料的光学性能和导热率:0、2、2、4、4、4、8和12 wt。%),紫外线辐射波长和温度范围(30-105°C),使用溶液铸造方法制备固体电解质薄膜,在300-800 nm的波长范围内记录了紫外线辐射的吸收和反射率光谱,并使用specentrophopophopoper- tometer记录。已经研究了制备膜的光学隙和基本光学常数,折射率和介电常数,并显示出对NIBR 2浓度的明显依赖性。对光学结果的分析表明,电子跃迁是直接在k空间中的。研究了制备的薄膜的热导率(K)作为温度和NIBR 2浓度的函数。发现通过添加Nibr 2含量和温度可以增强热导率。在加热过程中,声子被激活,电子跳到较高的局部能状态,从而提高了导热率。
基于纤维素纳米晶体(CNC)和具有各向异性结构的多壁碳纳米管(MWCNT)的轻质和机械强大的杂化泡沫是通过方向性冰冰期来制备的。各向异性杂交CNC-MWCNT泡沫表现出高度各向异性的导热性和方向依赖性的电磁干扰(EMI)的屏蔽(EMI)屏蔽,最大的EMI屏蔽率(EMI-SE)为41-48 db,为8和12 GHZ之间的41-48 db和12 ghz之间的22 for hybrId foam for hybrid foam之间。EMISE由吸收(SE A)主导,这对于微波吸收器应用很重要。对低径向热导率的建模强调了声子散射在异质CNC-MWCNT接口处的重要性,而轴向导热率则由沿对齐的杆状粒子沿固体传导支配。轻巧的CNC-MWCNT泡沫组合的各向异性导热率和EMI屏蔽效率的效率是不寻常的,并且对于方向性热传输和EMI屏蔽非常有用。
各种应用(例如太空应用)对高功率密度、高效率电子设备的需求日益增加。高功率密度要求在封装层面进行有效的热管理,以确保工作温度保持在安全的工作范围内,避免设备早期故障。芯片粘接(芯片和法兰之间的粘合层)一直是热瓶颈,依赖于导热率相对较低的共晶焊料。正在开发先进的高导热率芯片粘接材料,包括烧结银和银环氧树脂,以解决这一问题。然而,这些新材料的热导率通常以其块体形式进行评估;体积热导率可能无法代表实际应用中较低的实际“有效”热导率,这也受到界面和空隙的影响。在本文中,频域热反射已调整为在低频下运行,具有深度灵敏度,可测量夹在芯片和法兰之间的芯片粘接层的热导率。
材料必须在表现出低的导热率的同时结合高塞贝克系和电导率。3广泛认可了常规无机半导体材料(例如BI 2 SB 3,BI 2 TE 3和PBTE)的进步。2,3与它们的无机柜台相比,进行聚合物有望在废热收集中使用时出色的优势,可享有丰富的可及性,丰富的可用性,成本效益,轻度和固有的低导热率。4 - 6聚(3,4-乙二醇乙烯噻吩):聚(苯甲酸苯甲酸酯)(PEDOT:PSS)是一种导电聚合物,在TE应用中具有有希望的利用特征。这种可商购的聚合物表现出显着的优势,例如水的差异性,良好性,高透明度和易于加工性。7 - 9这些特征有助于其在热电学中的可行材料。但是,应注意,与以前的研究相比,该特定聚合物表现出的TE性能显着降低。10,11
抽象的碳化硅(SIC)的目标是由于其出色的热性能,是功率微电子的第一材料。SIC技术的最新进展最终使Crystalline SIC纳米结构的制造。然而,纳米级SIC的热性能仍然忽略了。在这里,我们系统地研究了SIC纳米结构的热传导,包括纳米膜,纳米线和语音晶体。我们的测量结果表明,纳米结构的热导率比批量低几倍,并且值与结构的最狭小维度成比例。在最小的纳米结构中,导热率达到了批量的10%。为了更好地了解SIC中的纳米级热传输,我们还探测了声子在纳米结构中的平均自由路径和连贯的热传导。我们的理论模型将观察到的热传导的抑制与表面声子散射联系起来,这限制了声子的含义自由路径,从而降低了导热率。这项工作揭示了SIC纳米结构的热特性并解释了它们的起源,从而实现了SIC微电子的逼真的热工程。
碳材料显示出有趣的物理特性,包括在石墨烯中发现的超导性和高度各向异性的热导率。压缩应变可以在碳材料中诱导结构和键合跃迁并创建新的碳相,但是它们与导热率的相互作用仍然在很大程度上没有探索。我们使用Picsecond瞬时热室内和第一原理计算研究了压缩石墨阶段的原位高压导热率。我们的结果表明,在15 - 20 GPA时峰值至260 W = MK峰值,但降至3。0 W = 〜35 GPA的MK。与免费的原位拉曼和X射线衍射结果一起,压缩碳的异常热导率趋势归因于声子介导的电导率,受层间屈曲和SP 2的影响,SP 2转换为SP 3过渡,然后,M-Carbon Nanocrystals和Nananocrystals和Nananocrystals和Amorphous Carbos的形成。应变诱导的结构和键合变化提供了碳材料中热和机械性能的广泛操作。
石墨烯纤维已成为具有出色集成特性的有前途的碳纤维。以前的实验室研究集中在原型单纤维上,但是石墨烯纤维丝的可扩展制造仍然几乎没有探索。在这里,我们报告了具有高强度和优质导热率的石墨烯纤维丝的大规模工业制造。在可扩展的湿旋转过程中,我们引入了逐步的溶剂插入塑料拉伸,以改善前体石墨烯氧化物纤维丝的均匀性,密度和结构顺序。化学还原和高温石墨化恢复石墨烯原子结构,并实现大型石墨晶体大小的细丝。石墨烯纤维丝显示出有利的总体性能,包括1.4 GPA的拉伸强度,1.93 g/cm 3的密度,4.1×10 5 s/m的电导率和1204 W/mk的导热率。石墨烯纤维丝的制造奠定了其广泛应用的基础,因为纺织品和复合材料和溶剂插入塑料拉伸可能是制造二维材料的高性能纤维丝的一般方法。
基于可用的GAAS,GAN或SIC半导体,对高功率电子设备的需求不断增长,能够在超过200°C的温度下连续运行[1-3]。这需要芯片到基底组装技术的必要变化以及对替代组装基板的研究。在如此高的连续操作温度下,不能使用SAC焊料和层压板底物。SAC焊料连续操作的限制是在150°C左右的温度,而不是最佳导热率:低于50 W/MK。在底物方面,正在研究带有Cu,Ag,Au或Ni安装金属化的陶瓷底物。这些要求在过去十年[4-7]中对其他组装技术(例如基于Ag糊的烧结或滑动(固体液体互化)技术)的兴趣日益增长[4-7]。基于糊状的烧结技术正在变得重要。通过正确调整温度和烧结时间以及接触压力,具有非常好的粘附,导热率和可靠性的接触压力。经典的烧结过程可以在200°C至300°C的温度下进行,范围从10 MPa到40 MPa。键合过程的参数取决于糊剂中Ag粉末粒的大小和形状,添加剂以防止结块和使用的溶剂[8]。
