3-Omega方法測(cè)量微納材料熱物性.pdf

1、微納尺度材料的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，但是由于尺寸等方面的限制，不能再使用傳統(tǒng)的測(cè)量宏觀物體熱物性的方法測(cè)量其熱物性，因此我們搭建了可用于微納米尺度樣品熱物性研究的3-Omega測(cè)試平臺(tái)，并測(cè)量了一些廣泛應(yīng)用的納米材料。
　　首先，根據(jù)3-Omega方法的基本原理，分析了待測(cè)樣品的熱物性與金屬加熱膜兩端電壓信號(hào)之間的聯(lián)系，并搭建了3-Omega方法測(cè)試平臺(tái)，設(shè)計(jì)了可用于測(cè)量固體和流體材料測(cè)量的探測(cè)器。
　　其次，測(cè)量了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的

2、導(dǎo)熱系數(shù)來(lái)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的準(zhǔn)確性。首先測(cè)量了硅的熱導(dǎo)率為113W/m-K，與文獻(xiàn)中的值比偏小，這是由于我們的樣品不是純硅，含有雜質(zhì)。因此我們測(cè)量Pyrex7740樣品，該物質(zhì)在國(guó)際上經(jīng)常用于驗(yàn)證熱物性實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。得到其導(dǎo)熱系數(shù)為1.31W/m-K，與文獻(xiàn)中1.26W/m-K相差很小，因此可以有效說(shuō)明我們實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的準(zhǔn)確性。
　　然后，設(shè)計(jì)了新的探測(cè)器，進(jìn)行流體樣品的測(cè)試。我們先測(cè)量了標(biāo)準(zhǔn)樣品乙二醇，得到的測(cè)量值與文獻(xiàn)值在常溫下僅相差

3、1％，因此我們的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)也可以準(zhǔn)確的應(yīng)用在流體的測(cè)試中。緊接著測(cè)量了用于機(jī)械上的含有納米顆粒潤(rùn)滑油的熱導(dǎo)率，其熱導(dǎo)率相比于原油提高近12~16%，對(duì)于提高機(jī)械部件的散熱性能有重要作用；還測(cè)量了用于太陽(yáng)能海水淡化的石墨納米流體熱導(dǎo)率，其熱導(dǎo)率相比于純水增大了近13%，對(duì)于海水淡化過(guò)程中，提高淡水的產(chǎn)量有著重要作用。
　　最后，進(jìn)行了水凝膠導(dǎo)熱系數(shù)的實(shí)驗(yàn)測(cè)量。其在醫(yī)學(xué)和工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，因此在實(shí)際應(yīng)用時(shí)就要涉及到散熱方面的問(wèn)題，