1 1.西北工业大学 超高温结构复合材料重点实验室, 西安710072
2 2.中国燃气涡轮研究院, 成都 610500
3 3.北京理工大学 先进技术结构研究院, 北京 100081
高熵陶瓷作为新型材料, 较大的构型熵赋予其独特的性能, 其中高熵过渡金属碳化物有望成为高超声速飞行器热防护系统的备选材料。相比于单组元碳化物陶瓷, 高熵化的单相陶瓷在综合性能上有较大地提高。目前, 高熵过渡金属碳化物陶瓷的研究还处于初始阶段, 关于高熵过渡金属碳化物的成分设计和理论分析还缺少足够的研究支撑。另外, 如何制备高纯度高熵过渡金属碳化物还需要进一步探索。在高熵过渡金属碳化物陶瓷的性能方面, 还缺少深入的研究。本文针对高熵陶瓷的理论设计和制备方法展开综述, 详细介绍了高熵过渡金属碳化物的力学、热导及抗氧化性能的研究进展, 并指出了高熵过渡金属碳化物陶瓷在超高温陶瓷领域存在的科学问题, 展望了高熵过渡金属碳化物陶瓷未来的发展方向。
高熵过渡金属碳化物陶瓷 构型熵 力学性能 热导性能 抗氧化性能 综述 high-entropy transition metal carbide configurational entropy mechanical property thermal conductivity oxidation-resistance review
1 中国科学院上海技术物理研究所 1. 传感技术国家重点实验室
2 2. 红外成像材料与器件重点实验室, 上海 200083
3 中国科学院上海技术物理研究所 2. 红外成像材料与器件重点实验室, 上海 200083
通过湿法腐蚀工艺成功制备了具有绝热结构的锰钴镍氧(MCNO)热敏电阻探测器。测试表明,绝热结构使得热敏探测器的热导大幅降低,在真空环境下仅为没有绝热结构器件的1/20,典型热导率值为1.37mW/K。通过V-I测试并结合理论曲线拟合发现,MCNO薄膜材料的热导率随温度增高而减小。绝热结构使得MCNO热敏探测器的响应率大幅提高,在30Hz调制频率、36V偏置电压下,响应率典型值为50.5V/W,是没有绝热结构器件的10倍。实验验证了在MCNO薄膜材料上制作绝热结构热敏探测器的可能性,为制作新型室温全波段高性能红外探测器奠定了基础。
锰钴镍氧薄膜 绝热结构 热导 响应率 MCNO film thermal isolation structure thermal conductance responsivity
1 中国科学技术大学工程科学学院,安徽 合肥 230000
2 中国科学院材料力学行为和设计重点实验室,安徽 合肥 230000
随着微电子技术的发展,金/二氧化硅薄膜结构作为微电子器件中常见的结构,其较低的界面热导数值对器件散热造成困难,提高金/二氧化硅界面热导并对该界面热导进行准确测量变得越来越重要。采用基于时域热反射法搭建的双光束飞秒激光瞬态热反射测量系统对不同厚度铬粘附层的金/二氧化硅界面热导进行测量。铬粘附层厚度范围为0～4 nm,通过控制磁控溅射镀铬粘附层的时间来控制厚度。测量结果表明铬粘附层的存在对金/二氧化硅界面热导提升有重要作用,随着铬粘附层厚度增大,金/二氧化硅间的界面热导数值有微弱的增大趋势,基本不变。铬粘附层使金与二氧化硅之间的结合由物理粘附转化为化学粘附,增大界面之间的结合力,从而起到增大界面热导的作用。利用纳米划痕实验法比较了不同铬粘附层厚度的金/二氧化硅间的界面结合力,其结果与界面热导数值具有相同的趋势。
界面热导 飞秒激光 时域热反射 粘附层 thermal boundary conductance femtosecond laser time-domain thermoreflectance adhesion layer
北京大学 物理学院重离子物理研究所, 核物理与核技术国家重点实验室, 北京 100871
大晶粒铌材由于声子峰效应在2 K温度具有良好的热导, 这有助于提高超导腔的热稳定性。对宁夏东方钽业股份有限公司(OTIC)生产的大晶粒铌材在不同热处理条件下的热导和晶格缺陷开展了研究, 结果表明经过超过800 ℃的热处理, OTIC的大晶粒铌材能够恢复声子峰, 这与之前DESY的测量结果不同。认为用其加工的超导腔有望具备较好热稳定性。
大晶粒铌材 声子峰 热导 热处理 large grain niobium phonon peak thermal conductivity heat treatment 强激光与粒子束
2017, 29(6): 065102
电子科技大学 光电信息学院 光电探测与传感集成教育部重点实验室,成都 610054
采用有限元法针对微测辐射热计的热电耦合敏感机理进行研究。建立微测辐射热计精确三维有限元模型,采用动态热电有限元方法对器件的热电特性进行了分析,得到了其热电耦合场下的温度响应特性,并获取其热容、有效热时间常数和有效热导值等热学参数；采用该方法在微测辐射热计的设计阶段中,即可初步预判器件性能并为器件制备提供可靠的参考。所设计结构经流片验证,性能良好,且满足60Hz帧频成像要求。
微测辐射热计 有限元分析 热导 热时间常数 热电耦合场分析 micorobolometer finite element analysis thermal conductivity thermal time constant thermoelectricity fieldcoupling
电子科技大学 电子薄膜与集成器件国家重点实验室，四川 成都 610054
优化的微测热辐射计热学参数的测试方法，与传统测试方法相比，能够实现热导和响应时间的精确测量，克服热学参数评估依赖仿真的缺陷,且该方法易于实现，工程应用性强.通过对研制的微测热辐射计性能进行相应的测试，确定了该测试方法准确、可靠.
微测热辐射计 测试 热导 热容 microbolometer test thermal conductance thermal capacitance
西安电子科技大学技术物理学院， 陕西 西安 710071
采用圆棒状工作物质的固体激光器中，通常用2块带有半圆型凹槽的金属热沉夹持晶体散热。装配压强在晶体与热沉接触面上的不均匀分布，造成二者间接触热导沿圆周变化，在晶体中产生非轴对称的温度分布。提出采用3块或4块热沉夹持圆棒晶体散热，利用截断高斯模型和塑性形变模型计算晶体与热沉间接触热导，建立了接触散热模型，并用有限元法得到晶体温度分布。结果表明，2块热沉夹持圆棒晶体散热时，晶体侧面压强、接触热导沿圆周变化明显，在热沉凹槽底部达到最大，在2块热沉结合面处为零，晶体端面温度沿周向变化较大。采用3块热沉时，晶体侧面压强、接触热导及温度分布的周向均匀性提高，端面中心温度降低，采用4块热沉时，晶体侧面压强、接触热导及温度分布的周向均匀性最好，端面中心温度最低。
激光器 固体激光器 有限元法 接触热导 热效应
试验研究自动分析仪测定NR中氮含量,结果表明,自动分析仪测定NR中的氮含量,结果与凯氏法(国标方法)测定结果基本相同,两者无显著性差异,自动分析仪法测定氯含量缩短了消化时间,减少了人为因素的影响,具有自动化程度高,简便,快捷的优点.
天然橡胶NR 自动分析仪 热导法 氮含量
利用傅里叶变换求解三维热传导方程得到调制激光束照射下各向异性材料的交变温度场分布,研究了各向异性材料表面和不同深度的温度场幅度与相位,并讨论了材料的光热属性对温度场分布的影响,此外对如何测量各向异性材料的热扩散张量得到了一些有用结论.
光热技术 各向异性材料 热波 热导张量 photothermal technique anisotropic material thermal wave thermal conductivity tensor
