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用动态光弹法记录的超声脉冲沿固-固界面的传播过程

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应用声学 2004年第2期23卷 7-10页

作者：诸国桢孙耀傅德永清华大学物理系北京100084

本文报导了用动态光弹法记录的沿两种玻璃形成的界面上超声脉冲的传播过程。实验中所用的固-固界面是由两种玻璃组成(玻璃Ⅰ的声速较高,玻璃Ⅱ的声速较低)。实验记录了沿界面的两组波脉冲(一组传播较快,一组传播较慢)的形成及独立传播... 详细信息

本文报导了用动态光弹法记录的沿两种玻璃形成的界面上超声脉冲的传播过程。实验中所用的固-固界面是由两种玻璃组成(玻璃Ⅰ的声速较高,玻璃Ⅱ的声速较低)。实验记录了沿界面的两组波脉冲(一组传播较快,一组传播较慢)的形成及独立传播的过程。快波组包括快速层中的纵波脉冲及其产生的三种头波,慢波组包括慢速层中的纵波脉冲及其产生的二种头波。实验中出现的波组的种类和成员与已有的脉冲线源的理论解符合。

关键词：动态光弹法超声脉冲固-固界面声场

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固-固界面的非线性效应

声学技术 1997年第3期16卷 143-144页

作者：陈建军姜文华水永安南京大学声学研究所近代声学国家重点实验室

固－固界面的非线性效应陈建军姜文华水永安（南京大学声学研究所近代声学国家重点实验室南京·２１００９３）１实验本文描述的２个实验旨在通过检测非线性反射横波来考察界面耦合状况的变化对非线性的影响，测量非线性反射横波的实验... 详细信息

固－固界面的非线性效应陈建军姜文华水永安（南京大学声学研究所近代声学国家重点实验室南京·２１００９３）１实验本文描述的２个实验旨在通过检测非线性反射横波来考察界面耦合状况的变化对非线性的影响，测量非线性反射横波的实验装置如图１所示，研究的界面包括玻璃...

关键词：非线性效应固-固界面非线性声学

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降低固-固界面接触热阻研究

电子机械工程 2015年第4期31卷 37-40页

作者：吕晓卫冯展鹰冯杏梅金贵东南京电子技术研究所江苏南京210039

接触热阻是影响固-固界面之间传热的重要因素,文中研究了界面压力、接触面粗糙度、接触面平面度和在固-固界面添加导热介质等方式对固-固界面接触热阻的影响。研究显示在低压力水平和四角加压的方式下,降低接触面粗糙度和在接触面之间... 详细信息

接触热阻是影响固-固界面之间传热的重要因素,文中研究了界面压力、接触面粗糙度、接触面平面度和在固-固界面添加导热介质等方式对固-固界面接触热阻的影响。研究显示在低压力水平和四角加压的方式下,降低接触面粗糙度和在接触面之间填充导热介质可以有效降低固-固界面的接触热阻。

关键词：固-固界面接触热阻粗糙度填充介质

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固态锂金属电池中原位聚合电解质的研究进展

高等学校化学学报 2023年第5期44卷 49-60页

作者：徐攀孔伟进黄雪妍孙硕黄文泽赵辰孜清华大学化学工程系北京100084 清华大学车辆与运载学院北京100084

在下一代电池体系中,固态金属锂电池具有高能量密度潜力,同时有望避免目前电池面临的燃烧、爆炸等安全隐患.其中,固态电解质和电极材料之间的固-固界面接触差是其实用化面临的重要挑战.近年来,经电池内部原位聚合反应制得的原位聚合电... 详细信息

在下一代电池体系中,固态金属锂电池具有高能量密度潜力,同时有望避免目前电池面临的燃烧、爆炸等安全隐患.其中,固态电解质和电极材料之间的固-固界面接触差是其实用化面临的重要挑战.近年来,经电池内部原位聚合反应制得的原位聚合电解质用于固态锂金属电池具备界面一体化提升固-固界面相容性、抑制枝晶的形成、抑制正极过渡金属离子/多硫化物/氧化还原介质的溶解/穿梭并提升电池电化学性能多种优势.本文首先讨论了聚合电解质的反应机理,然后分析了电池内部常见电解质的原位聚合原理,总结了固态锂金属电池中原位聚合电解质的最新研究进展.最后,对未来原位聚合电解质的发展方向和商业化应用进行了展望.

关键词：固态锂金属电池原位聚合固态电解质固-固界面

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全固态锂离子电池内部热输运研究前沿

物理学报 2022年第2期71卷 237-239页

作者：吴成伟谢国锋周五星湖南科技大学材料科学与工程学院湘潭411201 新能源储存与转换先进材料湖南省重点实验室湘潭411201

本文简要阐述了全固态锂离子电池的特点及其内部热输运研究的意义.介绍并总结了国内外与正极材料、负极材料、固态电解质,以及电极与电解质界面热输运性质相关的实验和理论工作.针对脱嵌锂过程对电极材料热导率的影响机理尚不明确,非晶... 详细信息

本文简要阐述了全固态锂离子电池的特点及其内部热输运研究的意义.介绍并总结了国内外与正极材料、负极材料、固态电解质,以及电极与电解质界面热输运性质相关的实验和理论工作.针对脱嵌锂过程对电极材料热导率的影响机理尚不明确,非晶态转变对电极材料热输运研究的挑战,界面热输运模型与方法不足等问题,系统梳理了全固态锂离子电池内部热输运的重要前沿科学问题.

关键词：热输运全固态锂离子电池固-固界面

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锂镧锆氧(LLZO)基固态锂电池界面关键问题研究进展

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储能科学与技术 2022年第9期11卷 2847-2865页

作者：翟朋博常冬梅毕志杰赵宁郭向欣青岛大学物理科学学院山东青岛266071 山东理工职业学院山东济宁272067

与目前采用有机电解液的商业化锂离子电池相比,引入固体电解质的固态锂电池在同时提升电池能量密度和安全性方面具有巨大潜力,成为开发下一代锂电池的重点。在众多固体电解质材料中,石榴石型的锂镧锆氧(Li_(7)La_(3)Zr_(2)O_(12),LLZO)... 详细信息

与目前采用有机电解液的商业化锂离子电池相比,引入固体电解质的固态锂电池在同时提升电池能量密度和安全性方面具有巨大潜力,成为开发下一代锂电池的重点。在众多固体电解质材料中,石榴石型的锂镧锆氧(Li_(7)La_(3)Zr_(2)O_(12),LLZO)凭借高锂离子电导率、优异的对锂稳定性和宽电化学窗口等优点受到广泛关注。然而,LLZO的引入带来诸多界面之间的突出问题,例如固固界面的物理接触、应力应变、电荷重新排布以及电化学稳定性等。这些问题不仅是影响电池性能的关键因素,而且带来了很多新的物理化学现象需要深入研究。因此,本文从LLZO基固体电解质与电极之间的外部界面和固体电解质及复合电极内部界面两个角度入手,依据本课题组多年的研究积累,结合领域内最新研究动态,详细讨论了:(1)LLZO基固体电解质粉体材料表面碳酸锂(Li_(2)CO_(3))的形成原因、对电化学性能的影响以及克服这一问题的手段;(2)LLZO基固体电解质层内部界面调控对锂离子电导率及电池电化学性能的影响;(3)LLZO/Li界面特性及Li在LLZO基陶瓷电解质中贯穿生长,深入探讨了诱导Li析出和生长的电场、电荷、应力应变等作用机制;(4)复合正极内部界面问题及其与电解质层外部接触界面的一体化构筑方法。希望通过本文对LLZO固态锂电池界面问题的关键科学和技术的分析总结,为构筑高导通高稳定界面,推动高性能固态锂电池发展提供思路。

关键词：石榴石型固体电解质固-固界面电荷传输界面调控固态锂电池

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一种新型贮能材料的研制及其应用前景

中国空间科学技术 1995年第5期15卷 31-36页

作者：陈传福习复潘增富张岑中国科学院化学研究所北京空间飞行器总体设计部

叙述了一种新型团－固相变贮能材料的研制方法，通过对“钙钛矿型”和“塑性晶型”材料的合成、配方及其与环氧树脂、铝粉和室温固化硅橡胶的共混，配合以示差扫描热分析，得到相变温度３０～４０℃，相变热焓大于１００Ｊ／ｇ的固－固... 详细信息

叙述了一种新型团－固相变贮能材料的研制方法，通过对“钙钛矿型”和“塑性晶型”材料的合成、配方及其与环氧树脂、铝粉和室温固化硅橡胶的共混，配合以示差扫描热分析，得到相变温度３０～４０℃，相变热焓大于１００Ｊ／ｇ的固－固相变材料，讨论了这种材料在能源、航天、农业、建筑、化工、冶金等领域的应用前景。

关键词：相变材料固-固界面掺合航空材料

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浅析SOFC性能衰减的材料因素

电化学 2013年第2期19卷 110-114页

作者：高克卿刘晓天赵二庆樊丽权熊岳平哈尔滨工业大学化工学院黑龙江哈尔滨150001

从SOFC工作状态出发,分析了材料在氧化还原气氛中的固-气界面化学稳定性、材料间固-固界面的扩散与相互反应的特性,以及外部化学物质的介入对三相界面反应的干扰等三方面因素对电池性能可能产生的影响.作者认为,注重探究实用的SOFC电池... 详细信息

从SOFC工作状态出发,分析了材料在氧化还原气氛中的固-气界面化学稳定性、材料间固-固界面的扩散与相互反应的特性,以及外部化学物质的介入对三相界面反应的干扰等三方面因素对电池性能可能产生的影响.作者认为,注重探究实用的SOFC电池性能衰减材料因素有助于我国SOFC电堆的研制.

关键词：衰减固-气界面固-固界面三相界面

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薄层界面热传导机理及热测量研究

薄层界面热传导机理及热测量研究

作者：陈宇峥北京工业大学

学位级别：硕士

薄层界面的接触热阻是微电子器件冷却、低温超导薄膜等领域关注的热点问题。随着集成电路尺寸的不断减小和时钟频率的不断提高,微电子器件及模块热管理技术正变得越来越重要,耗散热能的积累不仅会限制器件的性能,还会降低其寿命和可靠... 详细信息

薄层界面的接触热阻是微电子器件冷却、低温超导薄膜等领域关注的热点问题。随着集成电路尺寸的不断减小和时钟频率的不断提高,微电子器件及模块热管理技术正变得越来越重要,耗散热能的积累不仅会限制器件的性能,还会降低其寿命和可靠性。接触热阻是在两种固体材料之间形成的散热阻碍现象,对其热接触薄层界面的热传导机理和热测量研究显得尤为重要。然而,目前科学界尚未形成统一的界面热特性测量标准,更缺少消除界面热阻的办法。当前热测量技术大多依靠自身测试设备的热源与待测器件相接触进行热传导使整个系统达到热稳态后,分析其热特性。因此,热源与待测器件之间形成的固-固接触界面对整个散热系统起着不可忽视的作用,该处薄层界面热阻的波动所引起的总热阻变化必然会干扰对器件内部热分析的准确性。本文基于电学法热阻测量的瞬态温升技术,通过制备不同表面形貌的样品,构建了多种固-固接触界面形态,在不同实验环境条件下对薄层界面的热传导机理和热测量展开研究。具体内容如下:一、自主研发了接触热阻自动化测试平台。包括控制电路、工作电路、操作界面以及测试平台的工业设计等,通过FPGA实现了与上位机软件的实时交互,驱动步进电机配合压力传感器的监控产生合适的压力,以完成对待测器件的固定。解决了手工通过机械夹具装载器件时,由于固定位置和压力不确定所引起的界面热阻误差。并完成了该自动化测试平台对TTE系列热阻测试仪的集成,快速提升了器件热管理技术的测量效率和准确性。二、研究了固-固接触界面的薄层热传导机理。通过使用研磨抛光机制备了多种表面粗糙度的铁制样品,经原子力显微镜验证符合预期工艺标准,进而为样品定制化设计了嵌套在圆台形铜质外壳的Si C肖特基二极管作为热源探头。使用热阻测试仪对探头与多种样品接触所形成的不同的微观界面形貌进行热测量,同时比较了在真空环境下的测量结果以及在固-固界面间隙中填充不同类型的热界面材料的测试结果。结果表明,界面处的传热总是以固-固材料实际接触区域内的热传导为主导,界面空气很少参与。随着表面粗糙度的增加,材料的实际接触面积减小,间隙空气热对流对界面传热的贡献增加,引起了薄层界面热阻的增大。三、提出了一种能够增加器件热分析准确性的测量准备方法。基于本文实验结果,在表面粗糙度Ra界面填充导热硅脂或导热相变材料等热界面材料时,界面热阻呈现出良好的一致性。这为研究人员找到了一种保持界面接触热阻恒定的方法:在对样品进行热分析时,有必要将样品的表面粗糙度均匀地处理在此范围内并填充热界面材料,从而有效地保证外层界面接触热阻的稳定性,最终提高系统热分析的准确性。

关键词：接触热阻固-固界面瞬态温度响应表面粗糙度热管理