王照亮
,
田霞
,
姚贵策
,
祝捷
,
唐大伟
工程热物理学报
通过GaN基微纳米器件中纳米尺度界面的热输运成为微系统热管理和热设计的热点和难点,而通过GaN/Al2O3之间界面热阻尚未测试.首先采用双波长TDTR方法测量了Al膜与GaN薄膜之间的界面热阻,然后借助热阻抗网络和参数敏感性分析,利用宽频3ω法对A/lGaN/Al2O3多层薄膜结构内部界面热阻进行实验重构.两种方法测量的GaN/Al2O3之间界面热阻量级相同,相互验证了测试结果的合理性.两种方法结合可实现微纳米多层结构多个热物性参数的精细描述.
关键词:
微纳米结构
,
界面热阻
,
双波长TDTR
,
宽频3ω法
夏扬
,
宋月清
,
林晨光
,
崔舜
人工晶体学报
用特殊粉末冶金技术制备了金刚石-Cu复合材料.用SEM、拉曼光谱、EDS分析了复合材料的界面状态,用激光闪光法测量复合材料常温下的热导率.结果表明:在最佳工艺参数下,复合材料热导率可达570W·m-1·K-1;烧结时添加适量的钴可极大促进金刚石与铜之间的粘结;钴向金刚石中的扩散及其在铜熔液中的固溶,使金刚石与铜之间形成过渡层;过渡层可增强金刚石与铜基体过渡界面的相容性,降低界面热阻;金刚石骨架的形成有助于获得超高热导率.
关键词:
金刚石-Cu复合材料
,
粉末冶金
,
界面热阻
,
金刚石骨架
,
热导率
葛宋
,
陈民
工程热物理学报
采用分子动力学模拟比较了纳米通道中液体与固体相对静止、液体流动但界面无速度滑移以及液体流动且界面处存在速度滑移三种情况下的界面热阻,分析了流动和速度滑移对液固界面热阻的影响.模拟结果表明在低流速下流动和速度滑移对界面热阻的影响不显著,在较高流速下会导致界面热阻有10％左右的减小.
关键词:
速度滑移
,
温度跳跃
,
界面热阻
,
分子动力学模拟
王照亮
,
孙铭蔓
,
姚贵策
,
梁金国
工程热物理学报
纳米薄膜与基体之间的界面热输运是MEMS系统热管理和热设计的热点和难点.建立了频率扫描3ω法的热阻抗网络模型.利用频率-电流扫描3ω法和不同厚度薄膜试样得到单层纳米薄膜与基体之间的界面热阻.ZrO2、SiO2增透膜与基体之间的界面热阻分别为0.108 m2·K·MW-1和0.066 m2·K·MW-1.发现界面热阻与扫描频率无关,未发现界面热阻随膜厚变化的尺度效应.实验和理论分析表明,声子近界面效应在增透膜和基体界面的热输运过程中起主导作用.
关键词:
纳米薄膜
,
界面热阻
,
频率扫描3ω法
,
电流扫描3ω法
,
声子近界面效应
饶荣水
,
王惠龄
低温物理学报
doi:10.3969/j.issn.1000-3258.2003.03.010
高温超导材料和低温技术的发展,促进了制冷机直接冷却高温超导磁体的发展.在高温超导直接冷却系统中,减小和控制界面热阻成了实现超导直接冷却的关键.界面热阻机制相当复杂,虽然可以用公式进行预测,但是最可靠的还是通过实验进行测量.本文介绍了界面热阻测量的基本原理和实验装置,提出一种基于导热反问题的参数辩识方法,并用这种方法处理了氮化铝(AlN)与高温超导Bi-2223之间的界面热阻实验数据,结果表明在本研究的压力和温度范围内,AlN与Bi-2223的界面热阻不随热流方向和升降温过程的变化而变化,而其界面热导随接触压力和界面温度的升高而增大.当界面温度为55K时,接触压力从0.23MPa升高到0.55MPa后,界面热阻从0.02868m2*K*W-1下降到0.01109m2*K*W-1,降低了61.3%.在材料应力许可范围内适当增大接触压力可以降低界面热阻.研究内容为制冷机直接冷却高温超导磁体系统提供了必要的数据,具有重要的实际应用价值.
关键词:
高温超导应用
,
制冷机直接冷却
,
界面热阻
,
实验研究
,
参数辨识
何雅玲
,
曹文
,
殷欣
,
杨波
工程热物理学报
采用非平衡态分子动力学方法研究了纳米尺度下固体壁面润湿性和粗糙元对固液界面换热的影响。固液界面由铂固壁与液体氩接触形成，并在固壁上分布着不同形状的粗糙元，包括三角形、矩形、正弦和随机形状，通过虚拟原子法将两侧固壁恒定于不同温度，通过USHER法使液体密度恒为定值。模拟结果表明：（1）润湿性越小、粗糙元面积比率越大，界面热阻越小，界面换热强度越大；（2）粗糙元形状对界面换热有影响，其中矩形粗糙的强化作用最大；（3）润湿性和粗糙元对液体区热阻影响甚微，所以系统换热性能的改变主要是由于界面热阻的变化所致。
关键词:
非平衡分子动力学
,
纳米粗糙元
,
固液界面
,
界面热阻
王纪斌
,
鲍宇彬
,
李秋影
,
吴驰飞
复合材料学报
通过采用羟基硅油对炭黑表面修饰, 改善炭黑与硅橡胶之间的相容性, 从而减小炭黑与硅橡胶界面热阻, 制备了高导热系数炭黑填充硅橡胶, 研究了炭黑填料与硅橡胶的相容性及炭黑/硅橡胶的导热系数。结果表明： 与原炭黑/硅橡胶体系相比, 经过羟基硅油修饰的炭黑与硅橡胶的相容性得到明显改善。当经表面修饰炭黑的质量分数为36.59%时, 表面修饰炭黑/硅橡胶的导热系数可达到0.591 W·（m·K）^-1, 较同含量未修饰炭黑/硅橡胶的导热系数高38.7%。
关键词:
硅橡胶
,
导热
,
炭黑
,
表面修饰
,
界面热阻
邹洋
,
赵丽丽
,
游丽君
,
陈笑迎
,
宋力昕
无机材料学报
doi:10.15541/jim20150633
以TiO2为颜料,硅酸钾为粘结剂(以下简称KS-T),采用空气喷涂的方法,在铝基底上制备了一种抗激光烧蚀涂层.研究了粉体粒径大小、固含量、涂层厚度等因素对涂层反射率的影响,获得了1064 nm激光波段下反射率达到96.8％的KS-T涂层.基于热传导方程建立三维有限元模型模拟材料的瞬态温度场分布,测量激光辐照过程中铝基底的背底温度变化,与模拟结果相比较,发现KS-T涂层可以有效地保护基底不被激光烧蚀.模拟结果显示,在辐照一段时间后,样品的反射率出现了下降的现象,分析了反射率下降的可能原因;计算结果还表明考虑界面热阻(ITR)后,涂层/基底界面处出现一个明显的温降,阻止热流向基底的传输,从而使铝基底保持一个较低的温度.
关键词:
抗激光烧蚀涂层
,
高反射率
,
有限元模型
,
界面热阻
何龙
,
姚光
,
潘泰松
,
高敏
,
林媛
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2016.09.09
电子设备小型化带来的热效应问题,使得提高薄膜材料热导率和降低薄膜与基底的界面热阻成为提高薄膜器件可靠性的关键因素,因此测量薄膜器件热性能成为了电子工业中愈发重要的课题.钙钛矿结构的钛酸钡作为一种高介电常数材料,在电子工业中被广泛使用.通过建立一套3ω法测试系统,测试了使用高分子辅助沉积法在SiO2薄膜上沉积的钛酸钡薄膜样品的热导率,并通过不同厚度薄膜热阻与热导率的关系,计算出钛酸钡薄膜的热导率为5.63 W/mK,钛酸钡与SiO2的界面热阻为2.13×10-8 m2W/K.
关键词:
3ω法
,
钛酸钡
,
热导率
,
界面热阻
