《碳納米管本徵導熱係數及相關接觸熱阻的實驗研究》是依託東南大學，由楊決寬擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：碳納米管本徵導熱係數及相關接觸熱阻的實驗研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：楊決寬
- 依託單位：東南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
碳納米管的熱物性是近十年來微納尺度傳熱領域的研究熱點。本項目將以實驗為手段，探討不同直徑碳納米管的本徵導熱係數，碳納米管同氮化矽、氧化矽、金屬鉑之間的接觸熱阻，以及碳納米管之間的接觸熱阻。另外，通過使用表面活性劑對碳納米管進行處理，本項目還將探討表面活性劑包覆對碳納米管導熱性能及上述接觸熱阻的影響。同已有文獻相比，由於去掉了碳納米管同熱源、熱沉間接觸熱阻的貢獻，本項目將給出的碳納米管的本徵導熱係數能夠更加真實地反映出碳納米管的導熱特性。上述的這些研究工作將為碳納米管的各種套用提供重要的參考數據。
結題摘要
碳納米管的熱物性是近十年來微納尺度傳熱領域的研究熱點。本項目以實驗為主要研究手段，輔助以分子動力學模擬和Monte Carlo模擬，探討碳納米管的本徵導熱係數、碳納米管之間的接觸熱阻。研究結果表明，碳納米管之間單位面積的接觸熱導同納米管的直徑成正比。我們認為造成這一現象的原因是：1、石墨c軸方向聲子的平均自由程大於100 nm,遠大於傳統理論的預測值；2、聲子在自由表面上的反射,使得聲子可能反覆多次經過接觸點；3、聲子的聚焦效應使得這一現象更加明顯。為了驗證這一假設，我們對石墨c軸方向聲子的平均自由程進行了進一步的分子動力學和實驗研究。我們的結果表明，室溫下石墨c軸聲子的平均自由程在200 nm左右，比傳統理論預測值大1個數量級。這些研究成果對於重新認識聲子在界面的輸運機理具有重要價值。共發表SCI論文8篇,其中 Physical Review Letters(IF 7.521)1 篇、Nanoscale(IF 7.394)2 篇、Applied Physics Letters (IF 3.302) 2 篇、Journal of Applied Physics(IF 2.183)2 篇、Measurement Science and Technology(IF 1.433)1 篇。到目前為止,這 8 篇文章 SCI 引用 總計 38 次。
