固溶体合金的声子散射是降低晶格热导率的一种已证实的机制。Klemens 分析模型既可以作为工程材料的预测工具,特别是在热电领域,也可以作为快速发展的复杂和缺陷材料热传输理论的基准。本评论/综述概述了用于预测由于合金散射引起的热导率降低的简单算法,以避免常见的误解,这些误解会导致对质量涨落散射的大幅高估。Klemens 空位散射模型预测的散射参数比通常假设的要大近 10 倍,但由于误差抵消,这种巨大的影响常常无法检测到。Klemens 描述可推广用于对具有缺陷的复合材料的从头算计算。解析近似与实验和理论的接近性揭示了从复杂性中出现的简单现象和降低热导率的未知机会。
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尽管锡是一种非常著名的金属,并被广泛用于工业领域,但就地壳的相对丰度而言,它是一种相当稀有的元素。全世界只有少数几个具有商业价值的锡矿(主要是氧化物锡石),因此纯锡是一种相对昂贵的商品。例如,根据伦敦金属交易所 1993 年的数据,锡的市场价值与镍相当,比铅高出约 20 倍。任何工业过程的目标都是利用最经济的操作条件来生产出高质量的最终产品。因此,鉴于金属成本相对较高,对于任何涉及使用大量锡或锡基合金的过程,充分确定最佳操作参数始终是明智之举。
摘要:形状记忆合金(SMA)是一种具有独特性能的先进材料,例如形状记忆效应和超弹性,这使得它们在空间应用方面非常有价值。本文探讨了它们在执行器、传感器结构、振动控制、热管理和故障检测系统中的应用。 SMA 可提高可变形机翼和可重构航天器等应用的燃油效率、适应性和性能。尽管存在疲劳和成本等挑战,但最近的进展正在克服这些限制。这篇评论重点介绍了 SMA 在下一代航空航天系统中的当前作用和未来潜力。
摘要:在片上操作和体温特有的温度下,用于高效能量收集器的 CMOS 兼容材料是可持续绿色计算和超低功耗物联网应用的关键因素。在此背景下,研究了新的 IV 族半导体,即 Ge 1 − x Sn x 合金的晶格热导率 (κ)。通过最先进的化学气相沉积在 Ge 缓冲 Si 晶片上外延生长 Sn 含量高达 14 at.% 的层。通过差分 3 ω 方法电测量晶格热导率 (κ) 从 Ge 的 55 W/(m · K) 急剧下降到 Ge 0.88 Sn 0.12 合金的 4 W/(m · K)。经验证,对于应变松弛合金,热导率与层厚度无关,并证实了先前通过光学方法观察到的 Sn 依赖性。实验 κ 值与电荷传输特性的数值估计相结合,能够捕捉这种准直接带隙材料系统的复杂物理特性,用于评估 n 型和 p 型 GeSn 外延层的热电性能系数 ZT。结果突出了单晶 GeSn 合金具有很高的潜力,可以实现与 SiGe 合金中已经存在的能量收集能力,但在 20°C - 100°C 温度范围内,没有与 Si 兼容的半导体。这为在 CMOS 平台上实现单片集成热电提供了可能性。关键词:热电材料、晶格热导率、GeSn 合金、CMOS、绿色计算、能量收集 ■ 简介
1996 年 1 月 1 日之后发布的报告通常可通过 OSTI.GOV 免费获取。网站 www.osti.gov 公众可以从以下来源购买 1996 年 1 月 1 日之前制作的报告: 国家技术信息服务 5285 Port Royal Road Springfield, VA 22161 电话 703-605-6000 (1-800-553-6847) TDD 703-487-4639 传真 703-605-6900 电子邮件 info@ntis.gov 网站 http://classic.ntis.gov/ 美国能源部 (DOE) 员工、DOE 承包商、能源技术数据交换代表和国际核信息系统代表可以从以下来源获取报告: 科学和技术信息办公室 PO Box 62 Oak Ridge, TN 37831 电话 865-576-8401 传真 865-576-5728 电子邮件 reports@osti.gov 网站 https://www.osti.gov/
随着使用计算和数据密集型方法探索多主元合金 (MPEA) 的努力不断增加,预测材料特性的实验实现和验证需要对这些合金进行高通量和组合合成。虽然增材制造 (AM) 已成为解决这些挑战和通过零件制造进行快速原型设计的主要途径,但开发和理解工艺-结构-性能相关性的广泛研究迫在眉睫。特别是,基于定向能量沉积 (DED) 的 MPEA AM 前景广阔,因为功能分级组件制造以及表面熔覆的成分变化可能无限。我们分析了 MPEA 的 DED 的最新努力、各种过渡和难熔元素的激光金属沉积过程中的微观结构演变,并评估了各种加工参数对材料相和性能的影响。我们的努力表明,开发用于工艺参数选择的稳健预测方法和修改合成机制对于使 DED 平台能够重复生产无缺陷、稳定和设计 MPEA 至关重要。
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