材料期刊网，材料期刊，材料类期刊，材料期刊投稿

陶瓷热障涂层的热导率和热扩散率测量

提出了应用3ω法进行等离子喷涂热障涂层材料的热导率和热扩散率测量的方法.测试了室温下2种典型的热障涂层材料Y2SiO5和La2Zr2O7的热导率和热扩散率,测试结果与文献中的结果吻合良好.实验中对不同孔隙率的样品的热导率在室温附近的温度区间内进行测试,结果表明,孔隙率的变化对热导率有明显的影响.另外,孔隙率对热扩散率有双向的影响,即存在某一孔隙率值使得涂层样品的热扩散率最大.

关键词: 3ω法 , 热导率 , 热扩散率 , 热障涂层

薄膜热导率测试方法研究进展

张建生 , 杨君友 , 朱文 , 肖承京 , 张辉 , 彭江英

材料导报

薄膜材料的热导率一般与其相应的块体材料有较大的差异.由于其厚度较小,对块体材料热导率的测试方法一般不适用于薄膜材料,因此近几十年来,研究工作者们发明了很多新的用于薄膜热导率的测试方法.综述了薄膜热导率的一些常用测试方法,着重介绍了薄膜热导率的最新测试方法的特点及其适用范围,并针对广泛使用的3ω法进行了详细介绍.

关键词: 薄膜 , 热导率 , 测试方法 , 3ω法

3ω法研究微尺度下铂丝自然对流换热

王照亮 , 梁金国 , 唐大伟

工程热物理学报

建立了测量微细丝表面空气自然对流换热系数3ω法模型。利用3ω法测量了直径为10.6μm水平和垂直方向铂丝表面室温下的空气换热系数。水平和垂直铂丝产生的三次谐波比较接近,结果说明,微尺度下空气的自然对流换热以导热为主,自然对流作用可以忽略。基于3ω线法原理,引入形状因子并提出了微尺度下铂丝表面换热系数的理论计算模型。空气自然对流换热系数远大于大尺度下的值,主要原因是铂丝的面积体积比值大。

关键词: 3ω法 , 自然对流换热 , 导热 , 微细丝

采用3ω法测量多壁纳米碳管悬浮液的导热系数

葛树林 , 杨决宽 , 毕可东 , 陈敏华 , 陈云飞

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2008.01.016

为了减小瞬态热线法测量纳米流体导热系数时易受电磁干扰和自然对流等因素的影响,更好地探究新型换热工质的强化传热机理,研制了3ω法实验台,采用锁相放大器测得交流加热铂丝的3倍频电压响应,拟合算出待测液体的导热系数.先通过对常规液体蒸馏水、乙二醇以及酒精溶液的测量,验证了实验台的精度和可靠性.然后采用两步法合成了稳定性较高的多壁纳米碳管悬浮液,测得其各体积分数和各温度下的导热系数.实验结果表明,3ω法具有较好的电磁兼容性,测量时温升不超过0.5K,可以有效地减小对流传热和辐射传热的影响,且可以通过1ω电压来判断纳米流体的稳定性;纳米碳管悬浮液的导热系数比基液和Hamilton-Crosser预测值明显提高,并且分别随纳米碳管含量的增加和温度升高而加大.

关键词: 3ω法 , 纳米碳管 , 导热系数 , 纳米流体

多层纳米薄膜结构热物性重构

王照亮 , 梁金国 , 唐大伟

工程热物理学报

基于谐波探测技术测量材料导热系数和热扩散系数的基本原理,给出3ω法用于多层纳米薄膜结构热物性实验表征的方法.考虑了层间接触热阻的作用,在频域内定义了热阻抗的概念.理论分析了各层纳米薄膜的导热系数、热扩散系数等热参数对加热膜温度波动影响的敏感性.将敏感系数与实验数据处理相结合,利用三次谐波的实部和虚部分量测量了ZrO2/SiO2增透膜多层膜结构中各层的导热系数和热扩散系数.该方法可用来有效表征其他微纳米结构的热性能.

关键词: 3ω法 , 多层纳米薄膜结构 , 热阻抗 , 热物性

3ω法测量单根碳纤维导热系数和热容

王照亮 , 唐大伟 , 郑兴华 , 布文峰 , 张伟刚

工程热物理学报

考虑环境热损失,建立了单根碳纤维沿轴向的导热方程,得到了碳纤维热参数与交流加热信号的频域特性之间的关系.建立了适用于微细导电线或丝的3ω测试系统.利用3ω方法同时测量了单根碳纤维沿轴向的导热系数和热容.在室温下测量了Pt丝的导热系数和热容,验证了建立的实验系统的合理性,利用该方法测量的直径为7 μm单根碳纤维沿轴向的导热系数和热容分别为84.35 W·m-1·K-1和1.19 MJ·m-3·K-1.给出了实验测量的不确定度分析.建立的实验系统可用于单根碳纳米管或导电纳米线热参数的表征.

关键词: 3ω法 , 导热系数 , 热容 , 碳纤维

3ω法测量钛酸钡薄膜的热导率

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