基于瞬态电热技术的石墨烯纸导热性能研究

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作者 郭境涛 李斌 +3 位作者 张立军 徐锦波 申福花 林欢 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期5186-5191,共6页

石墨烯材料以其优异的热学、电学、机械等性能成为在众多领域广泛研究与应用的材料之一,随着深空探测事业的不断发展,材料在低温乃至超低温环境下的性能研究显得越来越重要。本文采用瞬态电热技术在290 K~20 K温度区间内对石墨烯纸进行... 石墨烯材料以其优异的热学、电学、机械等性能成为在众多领域广泛研究与应用的材料之一,随着深空探测事业的不断发展,材料在低温乃至超低温环境下的性能研究显得越来越重要。本文采用瞬态电热技术在290 K~20 K温度区间内对石墨烯纸进行了研究分析,并探究了电流高温加热对石墨烯纸导热性能的影响。热扩散系数、导热系数和体积比热容随温度的降低逐渐减小,电阻随温度的减小逐渐增大,表现出强烈的非金属特性;通过电流高温加热使石墨烯纸的结构得到优化后,测得在290 K时,样品1的导热系数从2.31 W/m·K提高到5.47 W/m·K,样品2的导热系数从6.09 W/m·K提高到22.21 W/m·K;分析了石墨烯纸声子散射的导热机制,运用阻温系数模型计算了石墨烯纸的德拜温度与声子平均自由程。 展开更多

关键词 石墨烯材料 纳米材料 碳材料 传热材料 热导率 瞬态电热技术

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基于瞬态电热技术的材料热导率的测量 被引量：2

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作者 申粉粉 《农业装备与车辆工程》 2021年第11期131-134,共4页

材料的热导率是影响其散热快慢的主要因素之一,准确获取锂离子电池材料的热物性参数,阐明其传热过程,对锂离子电池热管理具有重要意义。利用瞬态电热技术原理,搭建测量平台,并测量了铂丝和超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维的热导率。实验表... 材料的热导率是影响其散热快慢的主要因素之一,准确获取锂离子电池材料的热物性参数,阐明其传热过程,对锂离子电池热管理具有重要意义。利用瞬态电热技术原理,搭建测量平台,并测量了铂丝和超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维的热导率。实验表明,该装置能够精准测量固体材料的热导率,为锂离子电池材料的热导率提供了一种新的方法,对锂离子电池内部温度场分析、解决其安全问题提供了一定的指导意义。 展开更多

关键词 瞬态电热技术 热扩散系数 热导率

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PCB封装胶膜复合改性及紫外老化机理研究

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作者 张媛娟 申福花 +2 位作者 徐锦波 张立军 林欢 《太阳能学报》 北大核心 2025年第11期272-279,共8页

以聚乙烯醇缩丁醛/氮化硼/碳纳米管复合胶膜为研究对象,针对辐照时长和辐照度两个影响因素开展人工紫外照射实验,并通过瞬态电热技术测量其热物性。研究结果表明:复合胶膜在氮化硼与碳纳米管的质量比为5∶5时导热性能最佳;经过10 W/m^(2... 以聚乙烯醇缩丁醛/氮化硼/碳纳米管复合胶膜为研究对象,针对辐照时长和辐照度两个影响因素开展人工紫外照射实验,并通过瞬态电热技术测量其热物性。研究结果表明:复合胶膜在氮化硼与碳纳米管的质量比为5∶5时导热性能最佳;经过10 W/m^(2)辐照度的紫外照射后,复合胶膜的导热系数仍可达0.26 W/(m·K);随着辐照时长的增加,材料内部结构开始出现断裂和降解现象。通过液体核磁表征分析胶膜在紫外照射前后特征峰的变化,探究复合胶膜紫外老化机理以及交联反应和降解反应对材料导热性能的影响。 展开更多

关键词 光伏组件 导热性能 紫外辐射 封装胶膜 复合改性 瞬态电热技术

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不同配比下MWCNTs和H-BN改性PVB新型复合材料导热特性分析 被引量：2

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作者 郭境涛 林欢 +2 位作者 李斌 朱珊珊 张满 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期125-129,共5页

采用溶液共混法制备了以多壁碳纳米管(MWCNTs)、六方氮化硼(H-BN)为填料,以聚乙烯醇缩丁醛(PVB)为基底的新型复合材料,通过瞬态电热技术研究了不同填料配比、不同环境温度下复合材料的导热性能。实验结果表明,随着环境温度从290K降低到1... 采用溶液共混法制备了以多壁碳纳米管(MWCNTs)、六方氮化硼(H-BN)为填料,以聚乙烯醇缩丁醛(PVB)为基底的新型复合材料,通过瞬态电热技术研究了不同填料配比、不同环境温度下复合材料的导热性能。实验结果表明,随着环境温度从290K降低到10K,复合材料的热导率逐渐降低;复合材料的热导率随着MWCNTs含量的增加先增大后减小,且当MWCNTs和H-BN的质量分数比例为5∶5时导热系数达到最大值,是纯PVB的两倍。 展开更多

关键词 复合材料 改性材料 导热系数 瞬态电热技术 耐低温绝缘材料

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紫外光照对氮化硼/碳纳米管/聚乙烯醇缩丁醛复合材料导热性能的影响

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作者 申福花 张媛娟 +3 位作者 徐锦波 张立军 肖贵勇 林欢 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期10047-10052,共6页

以PVB为基底,碳纳米管和氮化硼为填料,采用溶液共混法制备成复合材料,并针对波长范围、照射时长和辐照强度3种影响因素,开展了人工紫外照射实验,通过瞬态电热技术测量了不同波长、不同照射时长和不同辐照强度下复合材料的热扩散系数和... 以PVB为基底,碳纳米管和氮化硼为填料,采用溶液共混法制备成复合材料,并针对波长范围、照射时长和辐照强度3种影响因素,开展了人工紫外照射实验,通过瞬态电热技术测量了不同波长、不同照射时长和不同辐照强度下复合材料的热扩散系数和导热系数。结果表明,氮化硼/碳纳米管/聚乙烯醇缩丁醛复合材料对波长为340 nm的光照射线更为敏感,且随着照射时间的增长或者辐照强度的增大,材料内部结构会发生断裂和降解,使得其热扩散系数呈不断下降的趋势。 展开更多

关键词 复合材料 紫外辐射 导热性能 瞬态电热技术 聚乙烯醇缩丁醛

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饲喂法制备碳纳米材料改性蚕丝的导热性能 被引量：3

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作者 寇爱静 林欢 +1 位作者 柳守婷 董华 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期317-321,329,共6页

将纳米石墨烯、单壁碳纳米管和纳米石墨粒子这三种碳纳米材料均匀涂覆在桑叶上饲喂四龄蚕,采用简易且绿色经济的饲喂法制备改性蚕丝。利用瞬态电热技术(TET)对蚕丝的导热性能进行研究结果表明:饲喂添加碳纳米材料的桑叶所得到的改性蚕... 将纳米石墨烯、单壁碳纳米管和纳米石墨粒子这三种碳纳米材料均匀涂覆在桑叶上饲喂四龄蚕,采用简易且绿色经济的饲喂法制备改性蚕丝。利用瞬态电热技术(TET)对蚕丝的导热性能进行研究结果表明:饲喂添加碳纳米材料的桑叶所得到的改性蚕丝的导热性能均有所降低,并且碳纳米材料的添加量越大,改性蚕丝的导热性能越低。导致改性蚕丝导热性能下降的主要原因有蚕丝蛋白质结构受损、结晶度减小、纤维内部结构存在较大的接触电阻。 展开更多

关键词 饲喂法 改性蚕丝 碳纳米材料 导热性能 瞬态电热技术

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碳纳米管/氧化锌晶须改性聚乙烯醇缩丁醛复合材料导热性能研究 被引量：3

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作者 孙玉川 张建伦 +1 位作者 林欢 朱珊珊 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2021年第7期31-36,共6页

采用溶液共混法制备了以碳纳米管(MWCNTs)、氧化锌晶须(T-ZnOw)为填充材料,以聚乙烯醇缩丁醛(PVB)为基体材料的MWCNTs/T-ZnOw/PVB复合材料,并利用瞬态电热技术(TET)测量了材料的热扩散系数。研究了填料不同质量分数、加热处理时间和温... 采用溶液共混法制备了以碳纳米管(MWCNTs)、氧化锌晶须(T-ZnOw)为填充材料,以聚乙烯醇缩丁醛(PVB)为基体材料的MWCNTs/T-ZnOw/PVB复合材料,并利用瞬态电热技术(TET)测量了材料的热扩散系数。研究了填料不同质量分数、加热处理时间和温度、紫外线加速老化对复合材料导热性能的影响。结果表明:在填料总质量分数不变的情况下,复合材料的导热系数随着MWCNTs含量的增加先增大后减小。复合材料热处理时间为1 h时,随着热处理温度从80℃上升到140℃,复合材料的导热系数先减小后增大。当复合材料热处理温度为140℃时,加热1 h后导热系数增大,但随着加热时间的延长,导热系数减小。对复合材料进行紫外光照射加速老化,随着光照时间的增加,材料的导热系数呈减小趋势。 展开更多

关键词 碳纳米管 氧化锌晶须 聚乙烯醇缩丁醛 复合材料 瞬态电热技术 导热系数

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一步限域水热法制备石墨烯纤维的导热性能 被引量：1

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作者 董建宏 林欢 +1 位作者 李斌 郭境涛 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期404-410,417,共8页

以氧化石墨烯水悬浮液为原料,采用一步限域水热法制备了石墨烯纤维(GFs)。使用瞬态电热技术(TET)测得直径为25.1、97.3和134.4μm石墨烯纤维样品的热扩散率分别为6.00、2.90、2.26×10^(-7)m^(2)·s^(-1),相应的导热系数分别为0... 以氧化石墨烯水悬浮液为原料,采用一步限域水热法制备了石墨烯纤维(GFs)。使用瞬态电热技术(TET)测得直径为25.1、97.3和134.4μm石墨烯纤维样品的热扩散率分别为6.00、2.90、2.26×10^(-7)m^(2)·s^(-1),相应的导热系数分别为0.58、0.28和0.22Wm^(-1)·K^(-1),明显低于湿法纺丝制备的GFs的导热系数。导热系数低主要归因于大量含氧官能团的存在以及较大的接触热阻。样品的导热系数随直径的增大而减小,原因可能是直径较大的石墨烯纤维内部氧化石墨烯(GO)/石墨烯薄片具有更多的褶皱以及较差的取向性。 展开更多

关键词 瞬态电热技术 导热系数 一步限域水热法 石墨烯纤维

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溶胶-凝胶法氧化锌薄膜导热性能实验研究

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作者 王洪伟 林欢 +3 位作者 董华 张敬奎 张文婵 李凯明 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期3350-3355,共6页

采用溶胶-凝胶法制备氧化锌前驱体溶液,用浸渍提拉法在玻璃纤维上制备厚度分别为39和17nm的氧化锌薄膜,利用瞬态电热技术测量得到100和200℃退火温度下氧化锌薄膜沿面内方向的导热系数,并对影响结果的因素进行分析。实验结果表明,前驱... 采用溶胶-凝胶法制备氧化锌前驱体溶液,用浸渍提拉法在玻璃纤维上制备厚度分别为39和17nm的氧化锌薄膜,利用瞬态电热技术测量得到100和200℃退火温度下氧化锌薄膜沿面内方向的导热系数,并对影响结果的因素进行分析。实验结果表明,前驱体溶液浓度增加,氧化锌薄膜导热系数变大,且100℃退火下氧化锌薄膜的导热系数大于200℃退火下导热系数。 展开更多

关键词 溶胶-凝胶法 氧化锌薄膜 瞬态电热技术 导热系数

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10-290K环境下聚酰亚胺纤维导热性能研究

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作者 朱珊珊 林欢 +1 位作者 张满 董华 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期4199-4204,4210,共7页

为探究聚酰亚胺纤维的热导率随温度变化的规律及成因,利用瞬态电热技术得到聚酰亚胺纤维在不同温度下的热导率。实验研究表明,当温度处于10~290 K范围内,随着温度的降低,聚酰亚胺纤维的热扩散系数逐渐升高,热导率逐渐降低。从晶格振动(... 为探究聚酰亚胺纤维的热导率随温度变化的规律及成因,利用瞬态电热技术得到聚酰亚胺纤维在不同温度下的热导率。实验研究表明,当温度处于10~290 K范围内,随着温度的降低,聚酰亚胺纤维的热扩散系数逐渐升高,热导率逐渐降低。从晶格振动(声子)导热为主入手,通过研究温度与晶格振动、声子浓度、声子平均自由程等实验参数之间的关系,在排除宏观方面例如气孔等材料瑕疵造成的影响后,得出结晶率是影响聚酰亚胺纤维在玻璃化转变温度附近热导率随温度变化的主要因素,而晶格振动是影响聚酰亚胺纤维在德拜温度附近热导率随温度变化的主要因素。因此可以通过改变结晶率、改善工艺条件等方法,制备满足不同生活、生产、科研需要的聚酰亚胺纤维。 展开更多

关键词 聚酰亚胺纤维 瞬态电热技术 热导率 高分子材料 阻温系数

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碳纳米管海绵导热性能的实验研究 被引量：3

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作者 刘心颖 林欢 董华 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期722-728,共7页

为了实现资源可持续性发展,保温材料的使用成为当代社会生产节能的重要手段。基于碳纳米管的三维宏观体——碳纳米管海绵,其立体空心网状塔接结构使得碳纳米管海绵具有良好的保温性能和热稳定性。显然,碳纳米管海绵的导热性能实验研究... 为了实现资源可持续性发展,保温材料的使用成为当代社会生产节能的重要手段。基于碳纳米管的三维宏观体——碳纳米管海绵,其立体空心网状塔接结构使得碳纳米管海绵具有良好的保温性能和热稳定性。显然,碳纳米管海绵的导热性能实验研究可以为该新型材料的应用提供相应的数据支持,并且对满足社会生产需求意义重大。通过实验室针对一维材料热扩散系数的表征方法——瞬态电热(TET)测量技术,对碳纳米管海绵材料进行室温下热扩散系数的测量,借助Schuetz多孔介质导热模型得到样品的骨架导热率为45~51 W·m^(-1)·K^(-1),而真实导热率达到了0.15 W·m^(-1)·K^(-1)。最后,从微尺度传热的角度解释了碳纳米管海绵的热运输机理,并通过SEM照片证实了碳纳米管海绵结构缺陷会使得样品表面声子散落和接触电阻增大,从而导致了碳纳米管海绵的低导热性能。 展开更多

关键词 瞬态电热测量技术 热运输 碳纳米管海绵 保温材料 导热率

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