检索结果-南通市图书馆

封装铜纳米线的碳米纳管热输运温度影响机制探究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

工程热物理学报 2024年第1期45卷 235-240页

作者：邹瀚影邱琳冯妍卉张欣欣北京科技大学能源与环境工程学院北京100083

碳纳米管的独特中空结构使其能够通过内部封装材料形成核壳结构,制备各种可调控功能性纳米器件。受限于纳米特征尺寸,有限的研究报道导致微观热输运机制尚不明晰,导致碳纳米管核壳结构的材料设计缺乏明确的理论支持。其中,管内封装金属... 详细信息

碳纳米管的独特中空结构使其能够通过内部封装材料形成核壳结构,制备各种可调控功能性纳米器件。受限于纳米特征尺寸,有限的研究报道导致微观热输运机制尚不明晰,导致碳纳米管核壳结构的材料设计缺乏明确的理论支持。其中,管内封装金属纳米线的制备、调控和应用已经得到初步探索,作为一种典型的碳管核壳结构,其热输运特性及机制具有较强的研究价值。因此,本工作以铜金属为典型,探究碳管内封装铜纳米线结构在不同的加热温度下复合结构的热导率变化,并通过管内纳米线轨迹、温度分布、声子态密度和重叠能等进行热输运机制分析。

关键词：碳纳米管铜金属纳米线界面热输运强化机制分子动力学模拟

金刚石/碳纳米管异质界面热导及声子热输运特性

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

物理学报 2024年第13期73卷 346-355页

作者：刘子怡褚福强魏俊俊冯妍卉北京科技大学能源与环境工程学院北京100083 北京科技大学新材料技术研究院北京100083

碳纳米管作为新一代热界面材料,在天然材料中具有最高的热导率,有望解决金刚石半导体超高热流密度的散热问题.因此,本文提出将金刚石和碳纳米管结合,可大幅度提高器件性能及稳定性,减小封装尺寸,实现器件小型化设计.采用非平衡分子动力... 详细信息

碳纳米管作为新一代热界面材料,在天然材料中具有最高的热导率,有望解决金刚石半导体超高热流密度的散热问题.因此,本文提出将金刚石和碳纳米管结合,可大幅度提高器件性能及稳定性,减小封装尺寸,实现器件小型化设计.采用非平衡分子动力学方法从微观层面探究了金刚石/碳纳米管异质结构界面热特性及影响因素.研究发现碳纳米管层数增加使声子态密度峰值增大并向低频波段移动,低频声子增多更有利于界面传热,同时声子重叠能提高,声子耦合振动增强提升了界面传热效率;同时,一定范围内体系温度的升高及碳纳米管长径比的增大可以提高近界面处金刚石和碳纳米管的态密度截止频率,提升低频波段的峰值,进一步增强两侧声子的耦合振动,提高了界面热导.最后,采用正交试验模拟获得了金刚石/碳纳米管界面热导的最优值,结果远优于目前一般半导体/金属的界面热导.该工作为优化金刚石/碳纳米管异质界面的热输运提供了思路,并将有利于器件热管理和芯片材料设计.

关键词：碳纳米管金刚石界面热导分子动力学

界面导热对铜/金刚石复合材料热导率的影响分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

工程热物理学报 2023年第9期44卷 2514-2520页

作者：王子扬孙方远冯妍卉北京科技大学能源与环境工程学院北京100083

基于TDTR实验实测的界面热导,建立二维复合材料模型,利用有限元方法对Cu/TiC/diamond复合材料热导率进行数值模拟。分析了添加TiC过渡层后不同厚度、界面热导和金刚石粒径对复合材料热导率的影响。数值模拟结果表明:添加过渡层后,复合... 详细信息

基于TDTR实验实测的界面热导,建立二维复合材料模型,利用有限元方法对Cu/TiC/diamond复合材料热导率进行数值模拟。分析了添加TiC过渡层后不同厚度、界面热导和金刚石粒径对复合材料热导率的影响。数值模拟结果表明:添加过渡层后,复合材料内部的导热向理想结合情况接近,综合热导率随过渡层厚度增加而降低。金刚石体积分数一定的情况下,当界面热导为5~22 MW·m^(-2)·K^(-1)时,金刚石粒径对复合材料综合热导率的影响最为显著。

关键词： Cu/diamond界面导热复合材料过渡层界面热导热导率

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

扫描热显微镜热导率表征与影响因素分析

工程热物理学报 2022年第9期43卷 2471-2476页

作者：刘子晗冯妍卉邱琳张欣欣北京科技大学能源与环境工程学院北京100083 北京科技大学冶金工业节能减排北京市重点实验室北京100083

扫描热显微镜以其纳米级的空间和热分辨率被广泛用于材料表面形貌以及热物理性质的表征。本文以现有扫描热显微镜闭环模式为基础,探讨开环模式下进行材料热导率定量测量的理论模型以及实验方法。通过理论计算,分析讨论了近场辐射对于扫... 详细信息

扫描热显微镜以其纳米级的空间和热分辨率被广泛用于材料表面形貌以及热物理性质的表征。本文以现有扫描热显微镜闭环模式为基础,探讨开环模式下进行材料热导率定量测量的理论模型以及实验方法。通过理论计算,分析讨论了近场辐射对于扫描热显微镜热探针与样品间的热传输通道的影响。通过实验验证了开环模式下进行热导率定量测量的可行性。

关键词：扫描热显微镜热导率近场辐射

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于遗传编程的吸附床传热状态预测

工程热物理学报 2023年第6期44卷 1720-1725页

作者：张元英冯黛丽冯妍卉张欣欣北京科技大学能源与环境工程学院北京100083 北京科技大学冶金工业节能减排北京市重点实验室北京100083

脱硝吸附塔是烟气处理系统中的重要环节。塔内的热交换受到多方因素的非线性影响,给准确快速的评估吸附剂换热状态带来巨大挑战。为解决此问题,使用数值模拟与均一介质方法,对一种插管式吸附塔换热进行了模拟与多元遗传编程回归,获得了... 详细信息

脱硝吸附塔是烟气处理系统中的重要环节。塔内的热交换受到多方因素的非线性影响,给准确快速的评估吸附剂换热状态带来巨大挑战。为解决此问题,使用数值模拟与均一介质方法,对一种插管式吸附塔换热进行了模拟与多元遗传编程回归,获得了白盒表达式并验证模型准确性。分析了因变量、遗传编程参数等设定对回归的影响。最终结果表明使用遗传编程的回归效果优异,在工业生产与探究变量物理关系中,具有强大的应用潜力。

关键词：吸附床换热遗传编程误差分析机器学习符号回归

基于LBM的多孔陶瓷有效热导率和相变传热分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

工程热物理学报 2023年第4期44卷 1050-1056页

作者：冯光鹏邱琳冯妍卉张欣欣北京科技大学能源与环境工程学院北京100083 北京科技大学冶金工业节能减排重点实验室北京100083

多孔氮化铝陶瓷具有高导热、耐熔盐腐蚀等优点在相变材料封装方面具有较大应用前景。本文采用微米计算机断层扫描(CT)得多孔氮化铝的灰度图像,并精准重构三维孔隙结构。并采用四参数随机生长、堆积颗粒、维诺结构等数值方法建立结构模... 详细信息

多孔氮化铝陶瓷具有高导热、耐熔盐腐蚀等优点在相变材料封装方面具有较大应用前景。本文采用微米计算机断层扫描(CT)得多孔氮化铝的灰度图像,并精准重构三维孔隙结构。并采用四参数随机生长、堆积颗粒、维诺结构等数值方法建立结构模型。基于介观尺度的格子玻尔兹曼方法(LBM),计算了多孔陶瓷的有效热导率,结果表明维诺结构与CT真实重构的热导率接近。采用三维焓法LBM模拟了多孔骨架内的相变传热过程,获得了孔隙尺度对流相变的传热机理,并分析了不同孔隙率时的储热密度和复合材料的有效热导率。基于CT扫描和LBM的相变传热模拟有助于快速分析骨架的热特性,为多孔骨架的设计提供理论基础。

关键词：多孔陶瓷有效热导率固液相变格子玻尔兹曼方法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

面向国际化教学的热工学教育改革探索

高等工程教育研究 2023年第S1期 188-190页

作者：邱琳尹少武冯妍卉北京科技大学能源与环境工程学院

在“一带一路”大背景下,现有热工学课程教学体系中存在的概念抽象、脱离生活实际等问题逐步突显,亟需更新换代。同时,疫情背景下的国际交流所受的巨大冲击,也推动了线上教育快速融入传统教学。在此背景下,北京科技大学结合国际学生特点... 详细信息

在“一带一路”大背景下,现有热工学课程教学体系中存在的概念抽象、脱离生活实际等问题逐步突显,亟需更新换代。同时,疫情背景下的国际交流所受的巨大冲击,也推动了线上教育快速融入传统教学。在此背景下,北京科技大学结合国际学生特点,以及线上教学的新要求,优化教学内容,通过协同育人、科研与教学结合以及互动教学等多方面手段促进国际学生更好融入课堂。通过这一教育改革探索,为国际化人才培养提供了新的方向。

关键词：教学改革国际化人才线上教学

掺杂石墨烯纳米片对硝酸钠相变特性的影响及机理

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

物理学报 2022年第15期71卷 323-330页

作者：吕浩翔冯黛丽冯妍卉张欣欣北京科技大学能源与环境工程学院冶金工业节能减排北京市重点实验室北京100083

纳米增强剂通常被用来提升相变材料的导热性能,但这种方式通常伴随着复合后材料相变焓的降低.虽然这种降低难以避免,但其微观机理乃至影响规律却始终未能明晰.为深入探究纳米复合相变材料相变焓降低的机理,本文以熔融硝酸钠(太阳盐的重... 详细信息

纳米增强剂通常被用来提升相变材料的导热性能,但这种方式通常伴随着复合后材料相变焓的降低.虽然这种降低难以避免,但其微观机理乃至影响规律却始终未能明晰.为深入探究纳米复合相变材料相变焓降低的机理,本文以熔融硝酸钠(太阳盐的重要组成成分)为相变材料,制备了石墨烯纳米片质量分数为0%,0.5%,1%,1.5%,2%的复合相变材料.通过实验测量与分子动力学模拟的方法深入分析了石墨烯纳米片的掺杂导致熔融硝酸钠产生团簇以及复合材料熔点和相变焓非依数性降低的影响机理.结果表明,石墨烯纳米片质量分数为1.5%时,硝酸钠致密层和石墨烯纳米片间的质心等效距离最接近他们相互作用势的势阱位置,此时二者之间相互吸引作用最强,熔盐分子的运动受限最为严重,难以发生熔化,从而导致相变焓降低最为显著.为了最大限度地避免纳米复合相变材料相变焓的损失,应根据相变材料与纳米增强剂的类型及其相互作用类型,合理选择纳米增强剂的质量分数.在实际应用中,恰当的质量分数还将在一定程度上降低复合相变材料的制备成本.

关键词：纳米复合相变材料熔盐相变热特性分子动力学模拟

赤藓糖醇/碳纳米管复合相变材料热特性模拟研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

工程科学学报 2022年第4期44卷 722-729页

作者：闫晓鑫冯妍卉邱琳张欣欣北京科技大学能源与环境工程学院北京100083 北京科技大学冶金工业节能减排北京市重点实验室北京100083

在“碳达峰、碳中和”的大背景下,能源结构从一次能源向新能源转变刻不容缓.由于新能源具有间歇性、波动性的特点,储能技术可以有效解决上述问题而得到了广泛的关注.相变材料作为储能技术的关键,其热导率低的问题亟需解决.赤藓糖醇作为... 详细信息

在“碳达峰、碳中和”的大背景下,能源结构从一次能源向新能源转变刻不容缓.由于新能源具有间歇性、波动性的特点,储能技术可以有效解决上述问题而得到了广泛的关注.相变材料作为储能技术的关键,其热导率低的问题亟需解决.赤藓糖醇作为中低温区常用的高焓值相变材料,热导率仅为0.7 W·m^(–1)·K^(–1),严重制约了实际应用中的能量利用效率.本文以赤藓糖醇作为主要研究对象,采用具有超高导热系数的单壁碳纳米管作为导热增强材料,借助分子动力学模拟的方法探究了碳纳米管长度、质量分数以及分布方式对赤藓糖醇/碳纳米管复合相变材料热导率的影响规律.当碳纳米管轴向长度小于其声子平均自由程时,复合相变材料热导率随碳纳米管轴向长度增加而增大,同时随碳纳米管质量分数增加而增大,但表现出显著的各向异性.由于引入赤藓糖醇–碳纳米管界面,复合相变材料径向热导率相比纯赤藓糖醇反而降低.当碳纳米管在赤藓糖醇中随机分布时,热导率的各向异性得到了显著改善且各方向热导率均得到了提升.通过对比复合前后赤藓糖醇与碳纳米管的声子振动态密度发现,由于两者间的相互作用,碳纳米管的声子振动受到抑制,而赤藓糖醇中声子热输运得到激发,从而提高了热导率.

关键词：赤藓糖醇碳纳米管复合相变材料热导率分子动力学模拟