HFC161气相热导率实验测量

根据瞬态热线法原理,搭建了新的热导率测量实验装置。用标准物质氮气对该实验台进行了检验,结果表明该实验台测量结果准确可靠。对HFC161气相热导率在温度范围为253~373 K、压力范围为139.9~4470.3 kPa进行了实验测量,并将实验结果拟合成温度与压力的多项式,为以后的进一步研究提供计算依据。     

头相关传递函数测试新方法

正头相关传递函数(Head-related transfer function,HRTF)描述了自由声场的声波从声源发出传播到双耳的过程中由于人体反射和散射引起的信号频谱改变。HRTF在双耳定位、虚拟声像合成以及串音消除的研究中发挥着重要的作用。在有关HRTF的研究工作中,HRTF数据库的获取是一个重要的问题。HRTF是高度个性化的。为了使得测试数据具有足够的空间分辨率,需要在一系列的仰角和方位角进     

用拉曼光谱测量GeSbSe玻璃的热导率

本文根据斯托克斯和反斯托克斯拉曼光谱散射截面的不同,测量样品表面温度,并进一步提出了一种测量材料热导率的新方法.利用该方法系统地研究了GexSb10Se90-x,GexSb15Se85-x和GexSb20Se80-x三个系列的GeSbSe玻璃的热导率,从而证明该方法的实用性和可靠性,同时分析其化学组分对材料结构和热导率的影响.该方法测量获得的热导率与文献报道的热导率基本一致,表明拉曼光谱法测试材料的热导率简单、快捷,是一种实用的测量材料热导率的方法.结果表明每个系列硫系玻璃的热导率随着Ge浓度的增加而增加,在等于或近似化学配比组分处,硫系玻璃的热导率达到最大值,然后随着Ge含量的继续增加而降低.认为GeSbSe硫系玻璃热导率表现出的阈值现象归因于GeSbSe三元网络结构分离为二元结构的结果.     

GaN薄膜的热导率模型研究

准确预测GaN半导体材料的热导率对GaN基功率电子器件的热设计具有重要意义.本文基于第一性原理计算和经典Debye-Callaway模型,通过分析和完善Debye-Callaway模型中关于声子散射率的子模型,建立了用于预测温度、同位素、点缺陷、位错、薄膜厚度、应力等因素影响的GaN薄膜热导率的理论模型.具体来说,对声子间散射项和同位素散射项基于第一性原理计算数据进行了系数拟合,讨论了两种典型的处理点缺陷和位错散射的散射率模型,引入了应用抑制函数描述的各向异性边界散射模型,并对应力的影响进行了建模.热导率模型预测值和文献中典型实验数据的对比表明,基于第一性原理计算数据拟合的热导率模型和实验测量值总体符合较好,300 K温度附近热导率数值及其随温度变化的趋势存在20%左右的偏差.结合实验数据和热导率模型进一步确认了第一性原理计算会高估同位素散射的影响,给出了薄膜热导率随薄膜厚度、位错面密度、点缺陷浓度的具体变化关系,同位素和缺陷散射会减弱薄膜热导率的尺寸效应,主要体现在100 nm附近及更小的厚度范围.     

碳化硅中点缺陷对热传导性能影响的分子动力学研究

碳化硅(SiC)由于性能优异,已广泛应用于核技术领域.在辐照环境下,载能入射粒子可使材料中的原子偏离晶体格点位置,进而产生过饱和的空位、间隙原子、错位原子等点缺陷,这些缺陷将改变材料的热物性能,劣化材料的服役性能.因此,本文利用平衡分子动力学方法(Green-Kubo方法)采用Tersoff型势函数研究了点缺陷对立方碳化硅(β-SiC或3C-SiC)热传导性能的影响规律.研究过程中考虑的点缺陷包括:Si间隙原子(Si_Ⅰ)、Si空位(Si_Ⅴ)、Si错位原子(Si_C)、C间隙原子(C_Ⅰ)、C空位(C_Ⅴ)和C错位原子(C_Si).研究结果表明,热导率(λ)随点缺陷浓度(c)的增加而减小.在研究的点缺陷浓度范围(点缺陷与格点的比例范围为0.2%—1.6%),额外热阻率(Δ_R-R_defect-R_perfect,R=1/λ,R_defect为含缺陷材料的热阻率,R_perfec...     

基于界面原子混合的材料导热性能

构造了界面具有原子混合的硅锗(Si/Ge)单界面和超晶格结构.采用非平衡分子动力学模拟研究了界面原子混合对于单界面和超晶格结构热导率的影响,重点研究了界面原子混合层数、环境温度、体系总长以及周期长度对不同晶格结构热导率的影响.结果表明:由于声子的“桥接”机制,2层和4层界面原子混合能提高单一界面和少周期数的超晶格的热导率,但是在多周期体系中,具有原子混合时的热导率要低于完美界面时的热导率;界面原子混合会破坏超晶格中声子的相干性输运,一定程度引起热导率降低;完美界面超晶格具有明显的温度效应,而具有原子混合的超晶格热导率对温度的敏感性较低.     

纳米尺度热物理中的声子弱耦合问题

纳米尺度热物理中的诸多新现象、新机制与声子弱耦合存在密切关联.本文介绍了声子弱耦合机制,以及相关的物理现象:低维体系中热导率的尺寸效应、声子双温度现象和范德瓦耳斯堆叠界面的高热阻等.同时概述了近年国内外学者对于这些新颖物理现象的前沿研究成果.对声子弱耦合目前面临的问题,例如理论模型如何加入声子波动性等,进行了简要讨论和展望.     

地埋管换热特性实验研究

使用恒温循环媒介,利用热平衡原理,建立了单U型管模拟实验装置,对埋管与岩土间的热传递进行了实验。实验表明,在距埋管较近的范围内,岩土层有较快的温度相应速率,而在较远的范围内,岩土层的温度相应速率较慢。通过埋管换热器传热性能实验,利用线热源模型得到了实验岩土的热导率。     

绝缘晶体热导率理论计算简单模型(英文)

本论文给出了一个计算绝缘晶体的热导率的简单计算公式,该公式的准确性已经在大多数的绝缘晶体材料热导率计算结果上得到证明,该计算公式与Slack和Berman提出的公式在本质上是一样的。然而,在Slack和Berman提出的公式中的一些参数,例如德拜温度等,很难直接得到。本文中我们不仅进一步简化了计算热导率的计算公式,公式中涉及的参数都可以利用一些简单的方法得到,同时又具有很高的准确性。本文的工作进一步证明了Peierls的导热理论。     

超低温下金纳米薄膜导电和导热性质的实验研究

受到晶界和表面对电子散射的影响,金属纳米薄膜在导电和导热方面表现出与体材料不同的性质。实验研究了厚度为76 nm的金薄膜在不同温度(3～240K)下的导电和导热特性。结果表明薄膜电导率和热导率均大大低于体材料值;薄膜和体材料的电导率随温度变化趋势相同,热导率的变化趋势相反;薄膜的Lorenz数大于体材料值,Wiedemann-Franz定理不成立。