硼酸酯连接的 2D COF 薄膜具有低介电常数,室温下沿层状孔隙的热导率为 ∼ 1 W m − 1 K − 1(图 1),标志着材料设计的新范式,该范式结合了相对较高的热导率和较低的质量密度。在此,我们通过证明 3D COF 的相互渗透通过超分子相互作用显着提高其热导率,同时保持其低弹性模量,进一步增强了 COF 的卓越属性。这将互穿 COF 定位为具有机械柔性和导热性的轻质材料,这种物理特性的组合通常在大多数材料系统中都找不到,如图 1 所示。尽管过去已经合成了互穿或缠结的 3D COF 网络,18 – 23 但尚未研究交织多个 COF 晶格对所得物理特性(例如其机械和热特性)的影响。这与它们的近亲 MOF 形成了鲜明对比,在 MOF 中,互穿的影响不仅被证明会导致复杂结构的形成,24 – 27 而且与单个 MOF 晶格相比,还与增强的稳定性、增加的结构柔性和更高的气体吸附有关。28,29 此外,理想化的 MOF 的互穿还被证明可以通过额外的传热通道来提高其热导率。 30,31
“除非管道对受热房间或空间的有用热量需求有贡献,否则管道应进行隔热。进一步说,如果管道经过的空间(或它们经过的空隙的相邻空间)可能保持与它们供热的温度不同的温度,则应尽可能考虑对管道进行隔热。应采取合理措施限制管道的热量损失。《建筑法规》批准文件 L 中建议的隔热厚度与隔热材料的热导率有关,前提是热导率不超过 0.045 W/m K。隔热厚度和热导率之间的关系必须符合水温为 60°C 且环境静止空气温度为 15°C 时的最大允许热损失要求。所有连接到热水储存容器的管道,包括打开的安全通风管和热交换器的一次流动和返回管,都应从连接点或隐藏点至少 1 米处进行隔热”。
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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这些材料的厚度[13,14]、孔隙率[15]、多晶性[16]和生长形貌都会影响关键的设计参数,如质量密度(ρ)和热导率(κ)。例如,质量密度是爆炸材料爆轰性能的主要参数,因为它与由此产生的传播速度成正比。[17,18]另一方面,热导率可以为药物成分的无定形稳定性提供关键见解,这最终决定了它们的生物利用度。[3,19,20]对于薄膜热障,质量密度和热导率都起着重要作用,因为它们通常是被动的并受到瞬态热载荷。 [8] 考虑到工程表面的状况、[12] 微观缺陷、[21] 通往非晶态的新途径[20] 和新型沉积技术[22] 预计将共同作用以控制有机薄膜的微观结构,需要对热物理性质进行局部测量,以指导其合成和生长。然而,对有机薄膜而言,质量密度的局部测量是一个巨大的挑战。例如,掠入射 X 射线反射、光谱椭圆偏振术和横截面扫描电子显微镜要么需要超光滑表面[23]、有机物透明的波长[24],要么需要可能损坏熔点低的样品的离子暴露。[25,26] 另一方面,重量法测量质量和体积会得出整个样本的平均密度,而没有关于微观结构的信息。显然,需要一种能够非破坏性地探测有机薄膜局部质量密度变化的测量技术。频域热反射 (FDTR) 是一种成熟的泵探测测量技术,可用于测定块体和薄膜材料的热性质,探测尺寸与激光光斑尺寸相当(通常约为 10 μ m)。[27–29] 使用 FDTR,可以定期提取材料的热导率和体积热容量 (ρcp)。然后可以使用测得的体积热容量和体积比热容 (cp) 的假设来确定质量密度。为了测量有机薄膜的质量密度,
设计用于锂离子电池电池的温度控制需要了解其组件的热性能。的特性,例如热容量,导热率和热扩散率,表征了细胞内单个和复合材料的热传递。这些参数对于开发电池热模型和设计热管理系统至关重要。可以通过热扩散率和热容量测量来确定薄色组件的热导率,例如电极中使用的电导率。这项工作探讨了测量覆盖在薄铜电流收集器上的电池阳极材料的热导率的方法。这些测量中获得的结果对于电池热管理系统的开发,优化和设计很重要。
摘要 本论文是对具有不同导热性和尺寸的不同热界面材料进行比较研究的成果。本研究的目的是为产生高热量并需要最佳热解决方案的现代电子产品创建指南。CFD 热模拟与数学计算一起进行,以比较不同的 TIM 材料并帮助读者为其热负荷选择最佳 TIM。本研究还讨论了电子产品对热界面材料的要求以及如何使用具有有限热导率但具有更好设计参数(厚度)的热界面材料,并且可能比传统设计的高导热界面材料具有更好的效果。该研究更侧重于通过设计和材料选择的结合来实现更低的热阻,而不仅仅是具有更高的导热率。该作品包括使用具有不同热导率的不同 TIM 进行的多个热模拟结果。该研究还讨论了不同 TIM 的适当应用。关键词:- 热界面材料、热导率、热阻、设计厚度、CFD、热模拟。