检索结果-南通市图书馆

相变热界面材料导热增强及定形改善的研究进展

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化工进展 2022年第9期41卷 4907-4917页

作者：蔡楚玥方晓明凌子夜张正国华南理工大学传热强化与过程节能教育部重点实验室广东广州510640 广东省热能高效储存与利用工程技术研究中心广东广州510640 华南理工大学珠海现代产业创新研究院广东珠海519175

将相变时伴随潜热的相变材料(phase change material,PCM)特别是潜热值较大的固-液PCM引入热界面材料(TIM)领域,有望获得兼具储热和导热双功能的新型热界面材料——相变热界面材料(phase change thermal interface material,PCTIM)。然... 详细信息

将相变时伴随潜热的相变材料(phase change material,PCM)特别是潜热值较大的固-液PCM引入热界面材料(TIM)领域,有望获得兼具储热和导热双功能的新型热界面材料——相变热界面材料(phase change thermal interface material,PCTIM)。然而,鉴于固-液相变材料的热导率普遍较低且存在液相流动泄漏问题,使得增强热传导并同时提升固-液相变材料的定形性成为研制高性能相变热界面材料(PCTIM)的关键。本文系统评述了国内外研究者在提升相变热界面材料热导率以及改善其定形性方面的策略及其研究进展。文中指出,目前强化PCTIM导热的手段主要有添加高导热填料、促使填料有序结构化以及使用低熔点金属等。在改善定形性方面,已运用的策略主要包括使用柔性载体负载固-液PCM以在保证一定柔性的基础上克服其液相泄漏问题,使用固-固PCM来取代固-液PCM来彻底避免液相泄漏问题的出现,以及将固-液PCM封装在微米级或纳米级胶囊内,旨在牺牲借助液相PCM增加柔性的功能,而且通过提高PCTIM的潜热值来提升其抗热流冲击性能。文章指出,当前已研制的PCTIM热导率还较低,储热和导热这两个特性对其散热性能的协同影响机制缺乏深入了解。今后,需要探索研制高性能PCTIM的新策略,以期获得定形性好、热导率高、界面热阻小且潜热值大的PCTIM,从而满足5G通信等高热流密度芯片的散热需求。

关键词：电子材料界面复合材料热传导相变焓纳米材料

高熵型MnCuNiFeZn阻尼合金的高温阻尼行为与相变特征

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材料工程 2024年第1期52卷 193-199页

作者：梅玲牛红康丁双东田青超上海大学省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海200444 南通东凯精密科技有限公司江苏南通226534

制备了新型MnCuNiFeZn高熵阻尼合金,利用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜、动态热机械分析仪(DMA)与热膨胀仪等研究其微观组织、阻尼特性以及相变特征。研究表明,在固溶以及不同时效工艺下,MnCuNiFeZn合金均为单一母相,合金晶粒大小均... 详细信息

制备了新型MnCuNiFeZn高熵阻尼合金,利用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜、动态热机械分析仪(DMA)与热膨胀仪等研究其微观组织、阻尼特性以及相变特征。研究表明,在固溶以及不同时效工艺下,MnCuNiFeZn合金均为单一母相,合金晶粒大小均匀,呈现出高位错密度特征。随着时效时间的延长,合金常温下发生磁性转变,但常温段的内耗值很低;在673 K以上的高温域,MnCuNiFeZn合金因相变使得内耗值急剧提高。

关键词： Mn基高熵合金内耗相变高温阻尼性能

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冲击下铁的各向异性对晶界附近相变的影响

物理学报 2024年第3期73卷 217-224页

作者：张学阳胡望宇戴雄英湖南工程学院计算科学与电子学院湘潭411104 湖南大学材料科学与工程学院长沙410082

由于铁在国防和工业领域扮演着重要的角色,因此研究其动态高压下的行为有着重要的意义.本文拟采用大规模非平衡分子动力学方法研究冲击加载下铁的各向异性在双晶铁中对相变的影响,通过追踪模型的局域结构、剪切应力分布和冲击后的形貌特... 详细信息

由于铁在国防和工业领域扮演着重要的角色,因此研究其动态高压下的行为有着重要的意义.本文拟采用大规模非平衡分子动力学方法研究冲击加载下铁的各向异性在双晶铁中对相变的影响,通过追踪模型的局域结构、剪切应力分布和冲击后的形貌特点,分析影响晶界两侧冲击响应的因素.研究表明,沿非中心对称晶向冲击可造成对称晶界两侧的相变阈值、相变路径和相变模式出现较大的差异,考虑到该类型晶界两侧微观结构的对称性,这种不对称的冲击响应与人们的惯性认知存在着偏差.本文揭示了晶格的各向异性对冲击加载下晶界两侧的相变有重要的影响,可以为多晶金属和合金的冲击实验提供一定的理论支持.

关键词：非平衡分子动力学相变晶界

双相Mg-Li合金的α→β相变及热加工性能研究

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稀有金属材料与工程 2023年第4期52卷 1227-1237页

作者：冯英豪孙朝阳徐斯诺朱南洋王青磊王春晖北京科技大学机械工程学院北京100083 金属轻量化成形制造北京市重点实验室北京100083

在温度为250-400℃、应变速率为0.1-10 s^(-1)条件下进行了热压缩试验,研究了双相Mg-Li合金的热加工性能、显微组织演变和相组成。建立了整合加工和α-Mg相含量的最佳热加工窗口。结果表明,所建立的Arrhenius本构模型能够准确预测软化... 详细信息

在温度为250-400℃、应变速率为0.1-10 s^(-1)条件下进行了热压缩试验,研究了双相Mg-Li合金的热加工性能、显微组织演变和相组成。建立了整合加工和α-Mg相含量的最佳热加工窗口。结果表明,所建立的Arrhenius本构模型能够准确预测软化过程中的应力流动行为。通过对合金显微组织的观察,发现动态回复(DRV)、动态再结晶(DRX)和α-Mg相变是主要的软化机制。α-Mg相以球化和α-Mg相内析出的形式转变为β-Li相,尤其是在300℃以上相变现象显著。同时,DRX行为容易在β-Li相中发生,而在α-Mg相中会被抑制。基于动态材料模型和微观结构分析,获得最佳加工窗口:温度300-350℃/0.1-1 s^(-1)和温度250℃/0.1 s^(-1)。

关键词： Mg-Li合金热变形行为动态再结晶加工优化相变

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相变储能技术的传热强化方法综述

制冷学报 2023年第1期44卷 1-13页

作者：张春伟陈静王成刚景卓张学军江龙北京航天试验技术研究所北京100074 浙江大学制冷与低温研究所杭州310027 浙江省制冷与低温技术重点实验室杭州310027

相变储热技术能够解决热能传递过程中的时空不连续问题,可有效减少热能的损耗,加速中国碳中和目标实现进程。但受限于相变材料的低导热特性,实际应用中的相变储热系统均需配置相应的传热强化装置,使系统复杂性和投资成本大幅增加。本文... 详细信息

相变储热技术能够解决热能传递过程中的时空不连续问题,可有效减少热能的损耗,加速中国碳中和目标实现进程。但受限于相变材料的低导热特性,实际应用中的相变储热系统均需配置相应的传热强化装置,使系统复杂性和投资成本大幅增加。本文对相变储热技术的传热强化方法进行了简要分类,即单一传热强化技术、组合传热强化技术、多级传热强化技术以及液态PCM流动强化技术,并对后三者的不足进行阐述和说明。同时,基于相应结论,归纳总结了热源与热汇的三种相对几何关系,即扩张式、平行式和收缩式,可有效指导相变储热器结构总体设计。最后,对相变储热技术的未来应用进行了展望,应基于热力学和系统论等知识,从系统层面完成相变储热器的设计,实现热力学性能和经济性的最优。

关键词：相变对流传热强化储热

机器学习回归不确定性揭示自驱动活性粒子的群集相变

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物理学报 2023年第20期72卷 114-121页

作者：郭唯琛艾保全贺亮华南师范大学物理学院理论物理研究所广州510006

本文发展了一种利用逆统计问题中的回归不确定性来自动探索物质相的新方法.以自驱动活性粒子的群集相变为例,展示了对于这一类涉及非平衡、非晶格、一阶相变等复杂要素的多体系统,在训练人工神经网络处理其中的逆统计问题回归任务,成功... 详细信息

本文发展了一种利用逆统计问题中的回归不确定性来自动探索物质相的新方法.以自驱动活性粒子的群集相变为例,展示了对于这一类涉及非平衡、非晶格、一阶相变等复杂要素的多体系统,在训练人工神经网络处理其中的逆统计问题回归任务,成功重构出系统的噪声强度这一参数之后,回归结果的不确定性关于实际噪声强度的分布具有非平庸的规律性,可用于揭示该系统中的群集相变,并自动提取相变的临界噪声强度.本文还与两种基于神经网络分类能力的常见方法进行直接对比,讨论了它们的异同和各自特点.结果表明,本文发展的新方法不仅具有使用效率较高和所需预设的物理知识较少等实用优势,而且更有在理论层面较为自然地与传统物理概念建立联系的可能性,对于跨领域的不同物理系统都有良好的通用性和有效性.

关键词：机器学习相变非平衡多体系统逆统计问题

掺杂Sn对(La,Ce)(Fe,Al,Si)_(13)合金磁热效应和相变性质的影响

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稀有金属材料与工程 2023年第7期52卷 2335-2342页

作者：宋博宇韩永全程娟高磊刘翠兰黄焦宏内蒙古工业大学内蒙古呼和浩特010051 包头职业技术学院内蒙古包头014030 先进轻金属材料开发与加工防护教育部工程研究中心内蒙古呼和浩特010051 白云鄂博稀土资源研究与综合利用国家重点实验室内蒙古包头014030

研究了磁制冷材料La_(0.75)Ce_(0.25)Fe_(11.5-x)Al_(0.2)Si_(1.3)Sn_(x)(x=0,0.05,0.1,0.2)的磁热效应和相变性质。X射线衍射结果表明,随着Sn掺杂浓度的增加,主相1:13相减少,α-Fe和LaFeSi相增加。引入密度泛函理论,结合实验结果得出,增加Sn掺杂浓度能够增大晶格常数,并增强相邻原子之间的交换相互作用,从而提高居里温度。当磁场变化为2 T时,体系中最大磁熵变为13.59 J·kg^(-1)·K^(-1),其相对制冷能力为154 J/kg,具有成为磁制冷材料的潜力。通过Banerjee准则和等温熵变的场相关指数n确定当Sn掺杂浓度为0.05%(质量分数)时,合金由一级相变转变为二级相变。合金的相变行为对Sn含量非常敏感,可以通过调节Sn掺杂浓度,实现多级串联制冷。

关键词：磁热效应 LaFeSi 相变

初始组织及冷轧压下量对工业低牌号电工钢相变织构及磁性能的影响

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金属学报 2024年第3期60卷 377-387页

作者：杨平马丹丹顾晨顾新福北京科技大学材料科学与工程学院北京100083

有相变的低牌号电工钢连铸坯中普遍存在的{100}柱状晶显示了连铸过程中强烈的相变滞后及相变被抑制的特性。这时,热轧加热温度的变化会造成热轧组织与织构的多样性,并对后续冷轧退火组织与织构产生影响。本工作在前期初步考察热轧工艺... 详细信息

有相变的低牌号电工钢连铸坯中普遍存在的{100}柱状晶显示了连铸过程中强烈的相变滞后及相变被抑制的特性。这时,热轧加热温度的变化会造成热轧组织与织构的多样性,并对后续冷轧退火组织与织构产生影响。本工作在前期初步考察热轧工艺对工业低牌号电工钢相变织构影响的基础上,结合连铸坯中柱状晶相变滞后现象,提出了亚稳态铁素体热轧保留{100}织构从而提高磁性能的思路,进一步考察了冷轧前不同初始组织及冷轧压下量对相变织构的影响,并探索了织构遗传的规律。结果表明,低温加热热轧的热轧板中存在较多{100}取向的形变晶粒,冷轧及相变退火后显示了明显的{100}织构遗传规律,有效改善了磁性能。压下量的提高削弱了{100}相变织构。分析认为,虽然工业低牌号电工钢中的Al、P元素阻碍了表面效应诱发的{100}相变织构,但低温热轧产生有利的初始{100}织构促进了最终遗传型相变织构。此外,高退火温度下得到的相变织构仍优于低退火温度下得到的再结晶织构。

关键词：低牌号电工钢相变柱状晶织构磁性轧制

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陶瓷基复合材料相变发汗冷却实验研究

工程热物理学报 2024年第2期45卷 506-513页

作者：李晓阳李浩姜培学胥蕊娜清华大学能源与动力工程系热科学与动力工程教育部重点实验室北京100084

采用轻质耐高温陶瓷基复合材料和相变冷却剂分别是发汗冷却的重要发展方向,然而两者相结合的发汗冷却研究相对缺乏。本文在超声速风洞中实验研究了C/C-SiC陶瓷基复合材料的相变发汗冷却过程,分析了复合材料孔隙结构对发汗冷却性能的影... 详细信息

采用轻质耐高温陶瓷基复合材料和相变冷却剂分别是发汗冷却的重要发展方向,然而两者相结合的发汗冷却研究相对缺乏。本文在超声速风洞中实验研究了C/C-SiC陶瓷基复合材料的相变发汗冷却过程,分析了复合材料孔隙结构对发汗冷却性能的影响。结果表明,陶瓷基复合材料平板中,非均匀分布的孔隙结构加剧了蒸汽堵塞效应,导致平板存在局部高温且难以随注入率提升而消除;而孔隙结构较为均匀的材料,表面的温度分布均匀性和冷却效率明显提高。与金属烧结多孔材料相比,陶瓷基复合材料渗透率和热导率较低导致相变比例低,发汗冷却效率偏低。未来需要继续对孔隙结构的优化方法进行研究,以进一步提升复合材料相变发汗冷却效率和均匀性。

关键词：发汗冷却复合材料相变超声速