Применения теплопроводности: ПРИМЕНЕНИЕ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ МАТЕРИАЛОВ В БЫТУ

alexxlab | 24.06.2023 | 0 | Разное

Содержание

Виды теплопередачи – внеурочная деятельность (конкурсная работа) – Корпорация Российский учебник (издательство Дрофа – Вентана)

Внимание! Администрация сайта rosuchebnik.ru не несет ответственности за содержание методических разработок, а также за соответствие разработки ФГОС.

Участник: Ромашов Владимир Михайлович
Руководитель: Гурьянова Галина Александровна

Цель работы: расширение кругозора, повышение эрудиции, развитие интереса к экспериментальной физике, умений демонстрировать и объяснять опыты, научиться работать самостоятельно.

Техника безопасности по теме «Тепловые явления»

Будьте внимательны, дисциплинированны, аккуратны, точно выполняйте указания учителя.
До начала работы приборы не трогать и не приступать к выполнению лабораторной работы до указания учителя.
Перед тем как приступить к выполнению работы, тщательно изучите её описание, уясните ход её выполнения.
Не оставляйте рабочего места без разрешения учителя.

Располагайте приборы, материалы, оборудование на рабочем месте в порядке, указанном учителем.
Не держите на рабочем столе предметы, не требующиеся при выполнении задания.
При выполнение опытов нельзя пользоваться разбитой стеклянной посудой или посудой с трещинами.
Стеклянные колбы при нагревании нужно ставить на асбестовые сетки. Воду можно нагревать до 60–70°С.
Осколки стекла нельзя собирать со стола руками. Для этого нужно использовать щетку с совком.
Нельзя оставлять без присмотра нагревательные приборы.
Не устанавливайте на краю стола штатив, во избежание его падения.
Будьте внимательны и осторожны при работе с колющими и режущимися предметами.
Берегите оборудование и используйте его по назначению.
При получении травмы обратитесь к учителю.

Введение

В своей работе по теме «Виды теплопередачи» я проведу и объясню три эксперимента, описанные в учебнике Перышкина А.

В. Физика. 8класс.

Цель работы: расширение кругозора, повышение эрудиции, развитие интереса к экспериментальной физике, умений демонстрировать и объяснять опыты, научиться работать самостоятельно.

Выдвигаемая гипотеза: внутреннюю энергию тел можно изменять путем теплопередачи. Теплопередача всегда происходит в определенном направлении: от тел с более высокой температурой к телам с более низкой.

Опыт № 1. Теплопроводность

На примере этого опыта я хотел показать действие теплопроводности наглядно. При нормальных условиях тепло должно передаваться равномерно вследствие колебательных движений частиц.

К металлической линейке с помощью воска я прикрепил несколько кнопок. Закрепив линейку в штативе, я начал нагревать один конец линейки с помощью спиртовки. Линейка начала постепенно нагреваться, это можно доказать тем, что воск начал таять постепенно и кнопки поочерёдно начали отпадать.

Вывод из опыта № 1

Скорость колебательного движения частиц металла увеличивается в той части проволоки, которая ближе расположена к пламени. Поскольку частицы постоянно взаимодействуют друг с другом, то увеличивается скорость движения соседних частиц. Начинает повышаться температура в следующей части линейки. При теплопроводности не происходит переноса самого вещества. Теплопроводность металла хорошая, у жидкостей невелика, у газов еще меньше.

Применения теплопроводности

Теплопроводность используется при плавлении металлов.
В электронике используют настолько плотное расположение плат, что теплоноситель проникает туда с трудом. Поэтому приходится тепло от электронных чипов отводить теплопроводностью.

Нагрев дна кастрюли на плите газом. Горящий газ греет дно кастрюли, а тепло передается через стенку дна путем теплопроводности. В кухонной посуде ручки чайников и кастрюль обычно делают деревянными или пластмассовыми в связи с тем, что у дерева и пластмассы плохая теплопроводность.

Поверхность утюга, которой гладят металлическая, чтобы хорошо прогревалась, а вся остальная часть утюга пластмассовая, чтобы не обжечься.

Плохую теплопроводность газов в основном используют, как теплоизоляцию, чтобы предохранять помещения от замерзания.

Плохая теплопроводность газов используется в окнах. Между двумя стёклами в окне находится воздух, поэтому воздух долгое время сохраняет тепло.

Термос работает по такому же принципу, что и окно. Между внутренними стенками и внешними находится воздух, и тепло очень медленно уходит.

Теплопроводность газов используется во многих строительных материалах, например, в кирпичах. В кирпиче находятся отверстия не просто так, а для сохранения тепла. Стены состоят из двух слоёв, между которыми находится воздух, это сделано для сохранения тепла.

Дома в зонах вечной мерзлоты строят на сваях.

Тонкой полиэтиленовой плёнкой можно защищать растения от холода, потому что полиэтилен – плохой проводник тепла.

Материалы, не пропускающие тепло, используются при космических полётах, чтобы пилоты не замерзали.

Горячие предметы лучше брать сухой тряпкой, нежели мокрой, потому что воздух хуже проводит тепло, чем вода.

Теплопроводность в природе

У многих не перелётных птиц температура лапок и тела может различаться до 30 °С. Это связано с тем, что им приходится ходить по холодной земле или по снегу, чтобы не замёрзнуть, низкая температура лап сильно понижает теплоотдачу.

Образование ветра это тоже теплопроводность. Зарождаются ветра обычно около водоёмов. Днём суша нагревается быстрее чем вода, то есть над водой воздух более холодный, следовательно, его давление выше, чем у воздуха, который над сушей, и ветер начинает дуть в сторону суши. Ночью же суша остывает быстрее, чем над водой, и воздух над ней становится холоднее, чем тот, что над водой и ветер дует в сторону воды.

Мех животных обладает плохой теплопроводностью, что защищает их от перегрева и замерзания.

Снег, будучи плохим проводником тепла, предохраняет озимые посевы от вымерзания.

Внешняя температура тела у человека держится постоянной благодаря теплопроводности и её свойству, согласно которому, при взаимодействии микрочастиц они передают друг другу тепло.

Интересные факты о теплопроводности

Самую большую теплопроводность имеет алмаз. Его теплопроводность почти в 6 раз больше чем у меди. Если алмазную ложечку опустить в горячий чай, то вы сразу обожжётесь из-за того, что тепло дошло до конца ложки.

Теплопроводность стекла настолько мала, что вы можете взять стеклянную палочку, раскаленную посередине, за концы, и при этом даже не почувствовать тепла.

Итальянские учёные изобрели рубашку, позволяющую поддерживать постоянную температуру тела. Лето в ней не буде жарко, а зимой – холодно. Это связано с тем, что она сшита из специального материала, не пропускающего тепло.

Опыт № 2. Излучение

В этом опыте я хотел показать способ передачи тепла без взаимодействия двух тел. Тепло должно передаваться приёмнику, а тот в свою очередь пускать его через трубку в жидкостный манометр. Вследствие нагрева воздуха в колене соединённом с жидкостным манометром, жидкость должна опуститься.

Я соединил колено жидкостного манометра с теплоприемником. Зажёг спиртовку и поднёс к ней теплоприёмник светлой стороной, но на определённое расстояние. Жидкость в колене манометра, соединённом с приёмником, немного уменьшилась. Выровняв количество жидкости в манометре, я снова поднёс теплоприемник к источнику тепла, но уже тёмной стороной. Жидкость в колене манометра, соединённом с приёмником, уменьшилась, но значительно сильнее и быстрее. Воздух в теплоприемнике нагрелся и расширился, стал давить на жидкость в колене манометра.

Вывод из опыта № 2

Энергия передавалась не теплопроводностью. Между нагретым телом и теплоприемником находился воздух – плохой проводник тепла. Следовательно, в данном случае передача энергии происходит путем излучения.

Передача тепла излучением отличается от других видов теплопередачи. Она может осуществляться даже в полном вакууме.

Важным и отличительным свойством теплового излучения является равновесный характер излучения. Это значит, что если поместить тело в теплоизолированный сосуд, то количество поглощаемой энергии всегда будет равно количеству испускаемой энергии. Часть тепла полученного излучением поглощается, а часть отражается.

Применения излучения

Способность тел по-разному поглощать энергию излучения используется на практике. Так, поверхность воздушных шаров, крылья самолетов красят в серебристой краской, чтобы они не нагревались солнцем.

Лучевой нагрев помещения специальными инфракрасными радиаторами. Такой нагрев более эффективный, чем нагрев конвекцией, так как лучи свободно проходят сквозь воздух.

Излучение используют на космических аппаратах. Так как там нет воздуха, не получится по-другому передать тепло.

Если находиться рядом с лампой накаливания можно почувствовать тепло исходящее от неё.

Солнечные батареи работают по принципу излучения. Солнце испускает мощные тепловые лучи. Солнечные батареи принимают тепловые лучи и перерабатывают их в энергию. Такие батареи хорошие приёмники для солнечных лучей, потому что их поверхность тёмного цвета, и они хорошо нагреваются. Такие батареи используются на космических станциях и спутниках.

От компьютеров и мобильных телефонов тоже исходит тепловые лучи.

Приборы ночного видения. Такие приборы сделаны из материалов способных превращать тепловые излучения в видимые. Такие приборы используются для съёмки в абсолютной темноте. Они способны улавливать различные участки, температура которых различается на сотые доли градуса.

Интересные факты

Чем более тёмное тело, тем лучше оно поглощает тепло. Зеркальные поверхности отражают тепло полученное излучением. Абсолютно черное тело – физическое тело, которое при любой температуре поглощает всё падающее на него электромагнитное излучение во всех диапазонах.

Когда объект нагревается до высокой температуры, он начинает светиться красным цветом. В процессе дальнейшего нагревания объекта, цвет его излучения меняется, проходя через оранжевый, желтый, и дальше по спектру, чем горячее — тем меньше длина волны излучения.

Когда излучение, распространяясь от тела-источника, достигает других тел, то часть его отражается, а часть ими поглощается. При поглощении энергия теплового излучения превращается во внутреннюю энергию тел, и они нагреваются.

Змеи отлично воспринимают тепловое излучение, но не глазами, а кожей. Поэтому и в полной темноте они способны обнаружить теплокровную жертву. Гремучие змеи и сибирские щитомордники реагируют на изменения температуры до тысячной доли градуса.

80 процентов тепла тела излучается головой человека.

Если бы не свойства излучения, то земля бы замёрзла. Так как земля постоянно излучает тепловые лучи в бесконечное пространство.
Глаза таракана чувствуют колебания температуры в сотую долю градуса.
На каждый квадратный метр земной поверхности попадает около 1 кВт тепловой энергии Солнца, что достаточно, чтобы вскипятить чайник за считанные минуты.
Опыт № 3. Конвекция
Рассмотрю явление передачи тепла с помощью конвекции. Этим опытом я хочу показать, как действует конвекция. Если опыт пройдёт успешно, то тепло должно передаваться снизу вверх.
Я налил холодную воду в колбу и добавил туда марганцовокислого калия для того, чтобы видно было процесс нагрева. Зажег спиртовку и начал подогревать колбу. Видно, как струи подкрашенной воды поднимаются вверх. Нагретые слои жидкости – менее плотные и поэтому более легкие – вытесняются более тяжелыми, холодными слоями. Холодные слои жидкости, опустившись вниз, в свою очередь нагреваются от источника тепла и вновь вытесняются менее нагретой водой. Благодаря такому движению вся вода равномерно прогревается.
Вывод из опыта № 3
При конвекции энергия переносится самими струями жидкости или газа. При конвекции происходит перенос вещества в пространстве. Для того чтобы в жидкостях и газах происходила конвекция, необходимо их нагревать снизу. Конвекция в твердых телах происходить не может.
Конвекция бывает двух видов: естественная – нагревание жидкости или газа и его самостоятельное движение; принудительная – смешивание жидкостей или газов с помощью насосов или вентиляторов.
Применение конвекции
Нагрев дна кастрюли на плите газом. Горящий газ греет дно кастрюли, а тепло передается через стенку дна путем теплопроводности. Далее тепло от дна кастрюли поступает в воду и распространяется по всему объему воды путем конвекции.
Конвекция используется в конвекционных печах или микроволновках. Суть работы конвекционных печей состоит в том, что благодаря вмонтированному в заднюю стенку нагревательному элементу и вентилятору, при включении происходит принудительная циркуляция горячего воздуха. Под воздействием этой циркуляции внутреннее пространство разогревается намного быстрее и равномернее, а, значит, и воздействие на продукты будет одновременным со всех сторон.
В холодильных устройствах также работает принцип конвекции, только в этом случае требуется заполнение внутренних отделений не теплым воздухом, а холодным.
Батареи отопления в жилых помещениях располагаются снизу, а не сверху, потому что тёплый воздух поднимается вверх и помещение прогревается везде одинаково, если бы батареи располагались у потолка, то помещение бы не нагревалось вовсе.
Батареи располагаются именно под окнами, потому что горячий воздух поднимается и распространяется по комнате, а сам уступает место холодному воздуху, поступающему из окна.
Конвекция используется в двигателях внутреннего сгорания. Если воздух не будет поступать в камеру сгорания, то горение прекратится. Из-за горения воздух там расширяется, давление уменьшается и холодный воздух поступает внутрь. К двигателю внутреннего сгорания обязательно должен поступать воздух.
Одним из средств повышения температуры участка почвы и припочвенного воздуха служат теплицы, которые позволяют полнее использовать излучение Солнца. Участок почвы покрывают стеклянными рамами или прозрачными пленками. Стекло хорошо пропускает видимое солнечное излучение, которое, попадая на темную почву, нагревает ее, но хуже пропускает невидимое излучение, испускаемое нагретой поверхностью Земли. Кроме того, стекло препятствует движению тёплого воздуха вверх, то есть осуществлению конвекции. Таким образом, теплица является ловушкой энергии.
Вентилятор фена прогоняет воздух через трубу с тонкой длинной нагревательной спиралью. Спираль нагревается проходящим по ней электрическим током. Далее происходит передача тепла от разогретой спирали окружающему её воздуху. Здесь используется явление принудительной вентиляции воздуха и явление теплопередачи.
Конвекция в природе
Конвекция участвует в образовании ветра. Если бы работала только теплопроводность, то ветров бы почти не было, но благодаря конвекции теплый воздух поднимается над сушей и уступая холодному воздуху.
Благодаря конвекции появляются облака и тучи. Так как вода испаряется, конвекция подгоняет пар высоко вверх, и там образуются облака под воздействием холодного воздуха и низкого давления.
Конвекция участвует в возникновении волн. Волны появляются благодаря ветру, а ветер в свою очередь благодаря конвекции и теплопередачи, следовательно, без конвекции волн не могло бы быть.
Стекло начинает замерзать снизу раньше, чем сверху. Это происходит потому, что холодный воздух более плотный и опускается вниз и тем самым замораживает поверхность стекла.
Листья осины дрожат даже в безветренную погоду. У листьев осины длинные, тонкие и сплющенные черенки, имеющие очень малую изгибную жесткость, поэтому листья осины чувствительны к любым, незначительным потокам воздуха. Даже в безветренную погоду, особенно в жару, над землей имеются вертикальные конвекционные потоки. Они и заставляют дрожать осину.
Интересные факты
В сильные морозы глубокие водоемы не промерзают до дна, и вода внизу имеет температуру +4 градуса Цельсия. Вода при такой температуре имеет наибольшую плотность и опускается на дно. Поэтому дальнейшая конвекция теплой воды наверх становится невозможной и вода более не остывает.
Выводы из проделанных опытов
Если изменение внутренней энергии происходит путем теплопередачи, то переход энергии от одних тел к другим осуществляется теплопроводностью, конвекцией или излучением. Когда температуры тел выравниваются, теплопередача прекращается.
Механизмы теплопередачи и их применение
Теплообменное оборудование и отопительные приборы выполняют свои функции прежде всего благодаря физическому процессу – теплопередаче (иначе — теплообмену): тело с более высокой температурой передает тепло телу с температурой ниже, пока не наступит относительное термодинамическое равновесие. При этом среды разделены либо твердой стенкой, либо другой поверхностью. Относительное термодинамическое равновесие предполагает, что в итоге величины вроде температуры будут примерно равняться друг другу.

Деятельность различных типов теплообменников и отопительных приборов основывается на разных физических процессах – в зависимости от механизмов теплопередачи:
На теплопроводности
На конвекции
На тепловом излучении.
Теплопроводность и теплообменное оборудование
Процесс теплопроводности характеризуется способностью тел переносить энергию с помощью движущихся частиц. К таким частицам относятся молекулы, атомы, электроны и другие. Теплопроводность выше в твердых телах и меньше – в газообразных, это известно еще из школьного курса: молекулы в газах находятся дальше друг от друга, поэтому заявленный вид теплопередачи происходит медленнее. Интенсивность теплообмена связана с коэффициентом теплопередачи.
Кожухотрубные, спиральные, пластинчато-ребристые, секционные и другие теплообменники осуществляют обогрев за счёт теплопроводности.В рекуперативных теплообменниках теплоносители разделяются стенкой, в регенеративных происходит поочередное взаимодействие горячего и холодного теплоносителя с определенной поверхностью.
Конвекция и отопительные приборы
При таком виде теплопередачи, как конвекция, внутренняя энергия передается потоком или струйно.
Конвекция бывает двух видов:
вынужденная — при содействии внешних сил; инструментами могут выступать вентилятор, насос, смешивающий прибор.
естественная — при нагреве происходит перемещение слоев воздуха.
Действие конвектора как отопительного прибора основано на этом механизме теплопередачи. Благодаря естественной термогравитационной конвекции нагретый воздух поднимается выше, а на его место приходит менее теплый, который находился наверху — так постепенно нагревается помещение.

Естественная конвекция ответственна за многие природные явления — в том числе за образование облаков. Искусственная конвекция влияет на работу сухих градирен — драйкулеров, которые осуществляют свою работу с помощью вентиляторов.
Тепловое излучение
Веществу свойственно излучать электромагнитные волны. Тепловое излучение как механизм теплопередачи основывается как раз на электромагнитном излучении, появляющимся из-за внутренней энергии, которым обладает тело. Чем выше температура вещества, тем выше излучение. Другие тела могут улавливать излучение или же отбрасывать его. Известно, что темные предметы легче поглощает излучение. Светлым предметам свойственно отражать излучение. Так, к примеру, тепловым излучением обладает металл в нагретом состоянии.
Многие искусственные источники освещения работают за счёт теплового излучения — в том числе лампы накаливания. В обогреве помещений также применяется механизм излучения — широко применяются инфракрасные обогреватели, излучателями служат галогенные, кварцевые, а также карбоновые лампы. Особенностью ИК-обогревателя является последовательность нагрева: при его действии сначала нагреваются предметы (например, мебель) и только потом от предметов нагревается воздух.
При обогреве помещения обычно ориентируются на конвекцию и теплопроводность, потому что использования теплового излучения дорого обходится. Чтобы оценить эффективность обогрева помещения, учитывайте распределение температуры воздуха относительно высоты самого помещения — итогом должно стать более-менее равномерное распределение, чтобы теплый воздух не концентрировался у потолка, а пол не был холодным. Необходимо обратить внимание не только на процесс теплообмена оборудования, но и на теплопотери.
теория тепла, полезно знать
05. 09.2017, 6653 просмотра.
Теплопроводные материалы и общие области применения
1.0 Что такое теплопроводность
Теплопроводность материала или элемента является определяющим свойством, которое помогает в разработке эффективных технологий нагрева/охлаждения. Значение теплопроводности можно определить путем измерения скорости, с которой тепло может проходить через материал.
Это значение выражается в ваттах на метр на градус Кельвина Вт/м•К в соответствии с рекомендациями S.I. (Международная система). Материалы с высокой теплопроводностью могут эффективно передавать тепло, в то время как материалы с более низкой теплопроводностью плохо передают тепло и медленно поглощают тепло из окружающей среды.
1.1 Факторы, влияющие на теплопроводность
На его теплопроводность могут влиять многочисленные химические и физические свойства элемента или материала. Как правило, материалы с простым химическим составом и молекулярной структурой имеют более высокую теплопроводность. Общей физической характеристикой, которая может влиять на теплопроводность материалов, является пористость. Воздух имеет теплопроводность 0,02 Вт/м•К при комнатной температуре (20-25°С). Это значение значительно ниже, чем у большинства твердых веществ. Когда воздух попадает в поры вещества, он может снизить скорость эффективного прохождения тепла через него. Размер пор, их распределение, форма и связность — все это влияет на пористость материала. Высокая пористость снижает теплопроводность. Другими внешними факторами, которые могут повлиять на теплопроводность, являются влажность и направление теплового потока.
Вода и лед имеют более высокую теплопроводность, чем воздух. Если материал подвергается воздействию среды с присутствующей влагой, он потенциально может быть поглощен и даст более высокое значение теплопроводности. Молекулярная структура материалов также может ограничивать поток тепла. Древесина является примером материала, молекулярная структура которого состоит из прямых волокон. Тепло, протекающее через древесину, движется в постоянном направлении по пути, обеспечиваемому волокнами. Если тепло течет против волокон, сопротивление больше. Это сопротивление может ограничить эффективную теплопередачу и снизить теплопроводность этого материала.
Рисунок 1: Пористость в образце горной породы
2.0 Теплопроводные материалы и современные применения
2.1 Алмазы
Алмаз в настоящее время носит титул теплопроводного материала, известного человеку. Теплопроводность алмаза может достигать 2000–2200 Вт/м•К при измерении при комнатной температуре (20–25°C). Это значение теплопроводности почти в 5 раз выше, чем у серебра, которое имеет второе по величине значение теплопроводности. Алмаз обычно используется в электронике для рассеивания тепла, чтобы защитить чувствительные устройства от перегрева. Их высокие значения теплопроводности также могут быть использованы для определения подлинности бриллиантов в ювелирных изделиях.
2.2 Серебро
Серебро имеет второй по величине измеренный показатель теплопроводности. Серебро — распространенный и относительно недорогой металл, который используется в тысячах практических приборов и технологий. 35% серебра, перерабатываемого в Соединенных Штатах, используется в электронике и электротехнике (сводка геологоразведочного сообщества США за 2013 г.) . Серебро является относительно ковким металлом, который можно легко манипулировать до различной вязкости и размера частиц. Это свойство серебра способствовало широкому использованию металла. Серебряная паста является примером промышленного продукта из серебра, спрос на который постоянно растет. Серебряная паста часто используется в производстве фотогальванических элементов, основного компонента солнечных панелей.
Рисунок 2: Круговая диаграмма, показывающая использование серебра в Соединенных Штатах Америки.
2.3 Медь, золото и алюминий
Медь является материалом с третьей по величине теплопроводностью, а также самым популярным металлом, используемым для производства технологий проводимости. Медь является чрезвычайно эффективным материалом для минимизации потерь энергии при передаче тепла. Медь имеет высокую температуру плавления и низкую скорость коррозии. Кастрюли, трубы с горячей водой и электронные радиаторы являются примерами приборов, в которых используются теплопроводные свойства меди.
Золото обладает такими же проводящими свойствами, как и медь, но встречается редко и требует больших затрат. Золото не тускнеет так быстро, как медь и серебро, поэтому его часто используют для изготовления электрических контактов и разъемов из-за его высокой износостойкости.
Алюминий — еще один металл с повышенным значением теплопроводности. Алюминий имеет относительно низкую температуру плавления по сравнению с другими металлами и часто используется в качестве экономичной альтернативы меди. Медно-алюминиевые смеси часто производятся для использования химических и физических характеристик обоих металлов и минимизации производственных затрат.
Рисунок 3: Основа решетки атома меди
2.
4 Топ-10 теплопроводящих материалов
Материал Теплопроводность Вт/м•К при (20-25°C)
Алмаз 2000-2200
Серебро 429
Медь 398
Золото 315
Нитрид алюминия 320
Карбид кремния 270
Алюминий 247
Вольфрам 173
Графит 168
Цинк 116
Таблица 1: Топ-10 теплопроводящих материалов и значения их проводимости, измеренные в Вт/м•К при комнатной температуре (20-25°C)

3.0 Механика теплопроводности
Теплопроводность является основным компонентом минералов и элементы, которые имеют решающее значение для разработки бесчисленных технологий и инструментов. Выбор материала с надлежащим значением проводимости может повысить эффективность продукта и сэкономить энергию и деньги. Наиболее исключительными теплопроводниками являются металлы из-за их внутреннего электронного расположения. Ионы металлов плотно упакованы в виде решетки (рис. 3). Эти ионы постоянно вибрируют, выделяя тепло.
Молекулярная структура металлов также включает свободные электроны. Эти делокализованные электроны несут большое количество энергии при движении через решетку. Когда эти электроны сталкиваются с основой решетки, они возбуждают ионную структуру, заставляя ее колебаться быстрее. Повышенная вибрация решетки начинает выделять больше тепла. Из-за движения свободных электронов, присутствующих в металле, тепло, выделяемое ионными колебаниями, может более эффективно передаваться через вещество.
3.1 Механика теплопроводности алмазов
В отличие от электронов, переносящих тепло в металлах, фотоны переносят энергию и тепло в алмазах. В научном сообществе предполагается, что поверхность алмаза покрыта тонкой карбидной пленкой, которая способствует спариванию электронов с фотонами. Это взаимодействие в настоящее время исследуется и, по-видимому, является средой теплопередачи, влияющей на повышенную теплопроводность алмаза. Структура простых углеродных связей в алмазах также влияет на перенос тепла через каждый атом. Как упоминалось выше, материалы с простой молекулярной структурой часто обладают более высокой теплопроводностью.
Рисунок 4: Диаграмма Льюиса, показывающая углеродную основу атома алмаза
4.0 Заключение
Согласно первому закону тепловой динамики, энергия не может быть ни создана, ни уничтожена. Энергия (тепло) может только передаваться. Эффективная теплопередача требует эффективных теплопроводников. Материалы с высокой теплопроводностью имеют решающее значение при проектировании и разработке бесчисленного количества электроники и приборов, передающих тепло. Каждый теплопроводник обладает уникальными химическими и физическими свойствами, которые позволяют использовать нагревательные свойства с пользой.
Ссылки
Irimia R, Gottschling M (2016) Таксономическая ревизия Rochefortia Sw. (Ehretiaceae, Boraginales). Журнал данных о биоразнообразии 4: E7720 . (н.д.). https://doi.org/10.3897/BDJ.4.e7720.
Фликр. ¹ https://live.staticflickr.com/8227/8456671200_5c93da3b69_b.jpg
Множество способов использования серебра. (н.д.). Получено с ² https://geology.com/articles/uses-of-silver/
Электроника: самые основы. (2015, 21 апреля). Получено с ³ http://stuartparkinson.com/electronics-the-very-basics/
(без даты). Получено с https://www.cs.mcgill.ca/~rwest/wikispeedia/wpcd/wp/m/Material_properties_of_diamond.htm
Свойства и применение меди — электрическая, термическая, коррозионная стойкость, легирование и многое другое. (н.д.). Получено с https://copperalliance.org.uk/knowledge-base/education/education-resources/copper-properties-applications/
Алмазная структура. (1970, 01 января). Получено с ⁴ http://sciencesolve.blogspot.com/2015/09/diamond-structure.html
Автор: Каллиста Уилсон, младший технический писатель Thermtest
Анализ теплопроводности и применение наноцеллюлозных материалов
[1] Сайто Т. , Нишияма Ю., Путо Дж. Л. и др.. Гомогенные суспензии индивидуализированных микрофибрилл от ТЕМПО-катализируемого окисления нативной целлюлозы. Биомакромолекулы. 2006;7(6):1687–1691. 10.1021/бм060154с [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]
[2] Ивамото С., Эндо Т. Лигноцеллюлозные нановолокна толщиной 3 нм, полученные из этерифицированной древесины малеиновым ангидридом. ACS Macro Lett. 2015;4(1):80–83. 10.1021/mz500787p [CrossRef] [Академия Google]
[3] Сайто Т., Кимура С., Нишияма Ю. и др.. Нановолокна целлюлозы, полученные путем ТЕМПО-опосредованного окисления нативной целлюлозы. Биомакромолекулы. 2007;8(8):2485–2491. 10.1021/бм0703970 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
[4] Абэ К., Ивамото С., Яно Х. Получение целлюлозных нановолокон однородной ширины 15 нм из древесины. Биомакромолекулы. 2007;8(10):3276–3278. 10.1021/бм700624п [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]

[5] Уэтани К., Яно Х. Нанофибриллирование древесной массы с помощью высокоскоростного блендера. Биомакромолекулы. 2011;12(2):348–353. 10.1021/бм101103п [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
[6] Чен В, Ю Х, Лю Ю. Получение нановолокон целлюлозы I миллиметровой длины диаметром 30-80 нм из бамбуковых волокон. Карбогидр Полим. 2011;86(2):453–461. 10.1016/j.carbpol.2011.04.061 [CrossRef] [Google Scholar]
[7] Хенрикссон М., Берглунд Л.А., Исакссон П. и др.. Целлюлозные нанобумажные структуры высокой прочности. Биомакромолекулы. 2008;9(6): 1579–1585. 10.1021/бм800038н [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
[8] Пааккё М., Анкерфорс М., Косонен Х. и др.. Ферментативный гидролиз в сочетании с механическим сдвигом и гомогенизацией под высоким давлением для получения наноразмерных фибрилл целлюлозы и прочных гелей. Биомакромолекулы. 2007;8(6):1934–1941. 10.1021/бм061215п [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

[9] Курамаэ Р., Сайто Т., Исогай А. ТЕМПО-окисленные нанофибриллы целлюлозы, полученные из различных растительных холоцеллюлоз. Реагировать Функц. Полим. 2014;85:126–133. 10.1016/j.reactfunctpolym.2014.06.011 [Перекрестная ссылка] [Академия Google]
[10] Абэ К., Яно Х. Сравнение характеристик агрегатов целлюлозных микрофибрилл древесины, рисовой соломы и клубня картофеля. Целлюлоза. 2009;16(6):1017–1023. 10.1007/s10570-009-9334-9 [CrossRef] [Академия Google]
[11] Циммерманн Т., Бордяну Н., Струб Э. Свойства нанофибриллированной целлюлозы из различного сырья и ее упрочняющий потенциал. Карбогидр Полим. 2010;79(4):1086–1093. 10.1016/j.carbpol.2009.10.045 [CrossRef] [Академия Google]
[12] Хорикава Ю., Имаи Т., Сугияма Дж. Визуализация взаимодействия целлюлазы с микрофибриллой целлюлозы с помощью просвечивающей электронной микроскопии. Целлюлоза. 2017;24(1):1–9. 10.1007/с10570-016-1105-9 [CrossRef] [Google Scholar]
[13] Ивамото С., Исогай А., Ивата Т. Структура и механические свойства волокон мокрого прядения из натуральных нановолокон целлюлозы. Биомакромолекулы. 2011;12(3):831–836. 10.1021/бм101510р [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
[14] Уэтани К. , Яно Х. Самоорганизующаяся способность наноцеллюлоз за счет испарения капель. Мягкая материя. 2013;9(12):3396–3401. 10.1039/c3sm27822k [CrossRef] [Академия Google]
[15] Баттиста ОА. Гидролиз и кристаллизация целлюлозы. Ind Eng Chem. 1950;42(3):502–507. 10.1021/ie50483a029 [CrossRef] [Google Scholar]
[16] Камареро Эспиноса С., Кунт Т., Фостер Э.Дж. и др.. Выделение термостабильных нанокристаллов целлюлозы гидролизом фосфорной кислоты. Биомакромолекулы. 2013;14(4):1223–1230. 10.1021/бм400219у [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
[17] Араки Дж., Вада М., Куга С. и др.. Влияние поверхностного заряда на поведение вязкости суспензии микрокристаллов целлюлозы. Дж. Вуд Научный. 1999;45(3):258–261. 10.1007/BF01177736 [Перекрестная ссылка] [Академия Google]
[18] Бек-Канданедо С., Роман М., Грей Д.Г. Влияние условий реакции на свойства и поведение суспензий нанокристаллов древесной целлюлозы. Биомакромолекулы. 2005;6(2):1048–1054. 10.1021/bm049300p [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
[19] Эбелинг Т. , Пайе М., Борсали Р. и др.. Ориентационные явления, вызванные сдвигом, в суспензиях микрокристаллов целлюлозы, обнаруженные с помощью малоуглового рассеяния рентгеновских лучей. Ленгмюр. 1999;15(19):6123–6126. 10.1021/ла9+ [Перекрестная ссылка] [Академия Google]
[20] Уэтани К., Яно Х. Полуколичественный структурный анализ высокоанизотропных наноколлоидов целлюлозы. ACS Macro Lett. 2012;1(6):651–655. 10.1021/мз300109в [CrossRef] [Google Scholar]
[21] Хабиби Ю., Дюфрен А. Высоконаполненные бионанокомпозиты из функционализированных нанокристаллов полисахаридов. Биомакромолекулы. 2008;9(7):1974–1980. 10.1021/бм8001717 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
[22] Cao X, Chen Y, Chang PR и др.. Зеленые композиты, армированные нанокристаллами конопли в пластифицированном крахмале. J Appl Polym Sci. 2008;109: 3804–3810. 10.1002/приложение.v109:6 [CrossRef] [Google Scholar]
[23] Цао X, Донг Х, Ли СМ. Новые нанокомпозитные материалы, армированные нанокристаллами целлюлозы в полиуретане на водной основе. Биомакромолекулы. 2007;8(3):899–904. 10.1021/бм0610368 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
[24] Моран Дж.И., Альварес В.А., Сайрас В.П. и др.. Экстракция целлюлозы и получение наноцеллюлозы из сизалевых волокон. Целлюлоза. 2008;15(1):149–159. 10.1007/s10570-007-9145-9 [Перекрестная ссылка] [Академия Google]
[25] Лу П., Се Ю. Получение и характеристика нанокристаллов целлюлозы из рисовой соломы. Карбогидр Полим. 2012;87(1):564–573. 10.1016/j.carbpol.2011.08.022 [CrossRef] [Google Scholar]
[26] Араки Дж., Куга С. Влияние следового электролита на жидкокристаллический тип микрокристаллов целлюлозы. Ленгмюр. 2001;17(15):4493–4496. 10.1021/la0102455 [CrossRef] [Google Scholar]
[27] Хираи А., Инуи О., Хории Ф. и др.. Разделение фаз в водных суспензиях нанокристаллов бактериальной целлюлозы, приготовленных обработкой серной кислотой. Ленгмюр. 2009 г.;25(1):497–502. 10.1021/ла802947м [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
[28] де Соуза Лима М.М., Борсали Р. Статическое и динамическое светорассеяние полиэлектролитной микрокристаллической целлюлозы. Ленгмюр. 2002;18(4):992–996. 10.1021/la0105127 [CrossRef] [Google Scholar]
[29] ван ден Берг О, Кападона Дж.Р., Ведер С. Приготовление гомогенных дисперсий вискеров оболочечной целлюлозы в органических растворителях. Биомакромолекулы. 2007;8(4):1353–1357. 10.1021/bm061104q [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]
[30] Элаззузи-Хафрауи С., Нишияма Ю., Хеукс Л. и др.. Форма и распределение по размерам кристаллических наночастиц, полученных кислотным гидролизом нативной целлюлозы. Биомакромолекулы. 2008;9(1):57–65. 10.1021/бм700769п [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
[31] Баттиста А., Коппич С., Хаусмон Дж. А. и др.. Выравнивание степени полимеризации. Ind Eng Chem. 1956; 48: 333–335. 10.1021/ie50554a046 [CrossRef] [Google Scholar]
[32] Нишияма Ю. Структура и свойства микрофибрилл целлюлозы. Дж. Вуд Научный. 2009 г.;55(4):241–249. 10.1007/s10086-009-1029-1 [CrossRef] [Google Scholar]
[33] Ивамото С. , Кай В., Исогай А. и др.. Модуль упругости отдельных микрофибрилл целлюлозы из оболочника, измеренный с помощью атомно-силовой микроскопии. Биомакромолекулы. 2009;10(9):2571–2576. 10.1021/бм0н [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
[34] Стуркова А., Дэвис Г.Р., Эйххорн С.Дж. Модуль упругости и свойства передачи напряжения вискеров оболочечной целлюлозы. Биомакромолекулы. 2005;6(2):1055–1061. 10.1021/бм049291k [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
[35] Сайто Т., Курамаэ Р., Волерт Дж. и др.. Сверхпрочный нанофибриллярный биоматериал: прочность отдельных нанофибрилл целлюлозы, выявленная с помощью фрагментации, вызванной ультразвуком. Биомакромолекулы. 2013;14(1):248–253. 10.1021/бм301674е [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
[36] Хори Р., Вада М. Термическое расширение кристаллов древесной целлюлозы. Целлюлоза. 2005;12(5):479–484. 10.1007/s10570-005-5967-5 [Перекрестная ссылка] [Академия Google]
[37] Hill DJT, Le TT, Darveniza M и др.. Исследование деградации целлюлозных изоляционных материалов в силовом трансформаторе, часть 1. Исследование молекулярного веса целлюлозной изоляционной бумаги. Полим Деград Стаб. 1995;48(1):79–87. 10.1016/0141-3910(95)00023-Ф [CrossRef] [Google Scholar]
[38] Кес М., Кристенсен Б.Е. Деградация целлюлозной изоляции в силовых трансформаторах: исследование SEC-MALLS искусственно состаренной трансформаторной бумаги. Целлюлоза. 2013;20(4):2003–2011. 10.1007/с10570-013-9963-х [CrossRef] [Google Scholar]
[39] Аль-Хомуд МС. Эксплуатационные характеристики и практическое применение обычных строительных теплоизоляционных материалов. Построить среду. 2005;40(3):353–366. 10.1016/j.buildenv.2004.05.013 [CrossRef] [Google Scholar]
[40] Джелле БП. Традиционные, современные и перспективные теплоизоляционные материалы и решения для строительства – Свойства, требования и возможности. Энергетическая сборка. 2011;43(10):2549–2563. 10.1016/j.enbuild.2011.05.015 [Перекрестная ссылка] [Академия Google]
[41] Николайсен А. Теплопроводность целлюлозного насыпного теплоизоляционного материала. Построить среду. 2005;40(7):907–914. 10.1016/j.buildenv.2004.08.025 [CrossRef] [Google Scholar]
[42] Чжоу С, Чжэн Ф, Ли Х и др.. Экологически чистый теплоизоляционный материал из волокон стеблей хлопка. Энергетическая сборка. 2010;42(7):1070–907. [Google Академия]
[43] Нгуен С.Т., Фэн Дж., Нг С.К. и др.. Усовершенствованные теплоизоляционные и поглощающие свойства аэрогелей из переработанной целлюлозы. Коллоиды Surf A Physicochem Eng Asp. 2014; 445:128–134. 10.1016/j.colsurfa.2014.01.015 [Перекрестная ссылка] [Академия Google]
[44] Кюмяляйнен Х., Шёберг А. Волокна льна и конопли как сырье для теплоизоляции. Построить среду. 2008;43:1261–1269. 10.1016/j.buildenv.2007.03.006 [CrossRef] [Google Scholar]
[45] Сехаки Х., Салайкова М., Чжоу К. и др.. Адаптация механических характеристик жестких пенопластов со сверхвысокой пористостью, приготовленных из суспензий нановолокон целлюлозы I. Мягкая материя. 2010;6(8):1824–1832. 10.1039/b927505c [CrossRef] [Google Scholar]
[46] Сайто Т. , Уэмацу Т., Кимура С. и др.. Самовыравнивающаяся интеграция нанофибрилл нативной целлюлозы для производства разнообразных сыпучих материалов. Мягкая материя. 2011;7(19):8804. 10.1039/c1sm06050c [CrossRef] [Google Scholar]
[47] Кобаяси Ю., Сайто Т., Исогай А. Аэрогели с трехмерно упорядоченными скелетами нановолокон из жидкокристаллических производных наноцеллюлозы как прочные и прозрачные изоляторы. Angew Chemie Int Ed. 2014;53(39):10394–10397. 10.1002/ани.201405123 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
[48] Сакаи К., Кобаяши Ю., Сайто Т. и др.. Перегородки в микро- и наномасштабах: температуропроводность в сверхвысокопористых твердых частицах наноцеллюлозы. Научный доклад 2016; 6: 741. 10.1038/srep20434 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
[49] Чен В., Ли Кью, Ван Ю и др.. Сравнительное исследование аэрогелей, полученных из различных приготовленных волокон наноцеллюлозы. Хим Сус Хим. 2014;7(1):154–161. 10.1002/cssc.v7.1 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
[50] Ван Ю, Уэтани К, Лю С и др. . Многофункциональные бионанокомпозитные пены с использованием матрицы хитозана, армированной нанофибриллированной целлюлозой. Химический нано мат. 2017;3(2):98–108. [Google Академия]
[51] Хаясе Г., Канамори К., Абэ К. и др.. Полиметилсилсесквиоксан — биокомпозитные аэрогели из нановолокна целлюлозы с высокой теплоизоляцией, гибкостью и супергидрофобностью. Интерфейсы приложений ACS. 2014;6(12):9466–9471. 10.1021/ам501822г [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
[52] Бендахоу Д., Бендахоу А., Сеантьер Б. и др.. Новые гибридные композиты-аэрогели на основе нанофибрилл целлюлозы-цеолитов с супертеплоизоляционными свойствами. Ind Crops Prod. 2015; 65: 374–382. 10.1016/j.indcrop.2014.11.012 [CrossRef] [Google Scholar]
[53] Цай Дж., Лю С., Фэн Дж. и др.. Целлюлоза – аэрогели из нанокомпозита кремнезема путем образования кремнезема in situ в целлюлозном геле. Angew Chemie Int Ed. 2012;124:2118–2121. 10.1002/ange.v124.9[PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
[54] Виклейн Б. , Кочан А., Салазар-Альварес Г. и др.. Теплоизоляционные и огнезащитные легкие анизотропные пенопласты на основе наноцеллюлозы и оксида графена. Нац Нанотехнолог. 2015;10:277–283. [PubMed] [Google Scholar]
[55] Варгафтик НБ. Справочник по теплопроводности жидкостей и газов. Бока-Ратон, Флорида: CRC Press; 1993. [Google Scholar]
[56] Симадзаки Ю., Миядзаки Ю., Такедзава Ю. и др.. Превосходная теплопроводность прозрачных нанокомпозитов целлюлозного нановолокна/эпоксидной смолы. Биомакромолекулы. 2007;8(9): 2976–2978. 10.1021/бм7004998 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
[57] Бахар Э., Укар Н., Онен А. и др.. Термические и механические свойства полипропиленовых нанокомпозитных материалов, армированных нанонитями целлюлозы. J Appl Polym Sci. 2012; 125:2882–2889. 10.1002/приложение.v125.4 [CrossRef] [Google Scholar]
[58] Ноги М., Ивамото С., Накагайто А.Н. и др.. Оптически прозрачная бумага из нановолокна. Adv Mater. 2009;21(16):1595–1598. 10.1002/adma. v21:16 [Перекрестная ссылка] [Академия Google]
[59] Яно Х., Сугияма Дж., Накагаито А.Н. и др.. Оптически прозрачные композиты, армированные сетью бактериальных нановолокон. Adv Mater. 2005;17(2):153–155. 10.1002/(ISSN)1521-4095 [CrossRef] [Академия Google]
[60] Ноги М., Ифуку С., Абэ К. и др.. Зависимость оптической прозрачности и теплового расширения композитов, армированных бактериальными нановолокнами, от содержания волокон. Appl Phys Lett. 2006; 88:133124. 10.1063/1.2191667 [CrossRef] [Google Scholar]
[61] Ноги М, Яно Х. Прозрачные нанокомпозиты на основе целлюлозы, вырабатываемой бактериями, предлагают потенциальные инновации в индустрии электронных устройств. Adv Mater. 2008;20(10):1849–1852. 10.1002/(ISSN)1521-4095 [CrossRef] [Google Scholar]
[62] Окахиса Ю., Йошида А., Миягучи С. и др.. Оптически прозрачный древесно-целлюлозный нанокомпозит как основа для гибких органических светодиодных дисплеев. Compos Sci Technol. 2009;69(11-12):1958–1961. 10.1016/j.compscitech.2009.04.017 [CrossRef] [Google Scholar]
[63] Ноги М, Яно Х. Листы из оптически прозрачных нановолокон путем нанесения прозрачных материалов: концепция обработки с рулона на рулон. Appl Phys Lett. 2009 г.;94:233117. [Google Академия]
[64] Ягю Х., Ифуку С., Ноги М. Ацетилирование оптически прозрачной целлюлозной нанобумаги для обеспечения высокой термо- и влагостойкости в гибкой подложке устройства. Флекс Принт Электрон. 2017;2:014003. 10.1088/2058-8585/аа60ф4 [CrossRef] [Академия Google]
[65] Нагашима К., Кога Х., Челано У. и др.. Бумага из нановолокна целлюлозы как сверхгибкая энергонезависимая память. Научный доклад 2014; 4:5532. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
[66] Кога Х., Ноги М., Комода Н. и др.. Равномерно связанные проводящие сети на бумаге из целлюлозных нановолокон для прозрачной бумажной электроники. NPG Азия Матер. 2014;6(3):e93. 10.1038/am.2014.9 [CrossRef] [Google Scholar]
[67] Ноги М., Каракава М. , Комода Н. и др.. Прозрачная проводящая бумага из нановолокна для складных солнечных элементов. Научный доклад 2015; 5: 689. 10.1038/srep17254 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
[68] Инуи Т., Кога Х., Ноги М. и др.. Миниатюрная гибкая антенна, напечатанная на композите из нанобумаги с высокой диэлектрической проницаемостью. Adv Mater. 2015;27(6):1112–1116. 10.1002/адма.201404555 [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]
[69] Ноги М., Комода Н., Оцука К. и др.. Складные антенны из нанобумаги для электроники оригами. Наномасштаб. 2013;5(10):4395–4399. 10.1039/c3nr00231d [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
[70] Уолдроп М. Фишки не работают для закона Мура. Природа. 2016; 530:144–147. 10.1038/530144а [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
[71] Диас Дж. А., Йе З., Ву С. и др.. Теплопроводность в наноструктурированных пленках: от одиночных нанокристаллов целлюлозы до объемных пленок. Биомакромолекулы. 2014;15(11):4096–4101. 10.1021/бм501131а [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
[72] handmadejapan. com Ютон Теруо и Томоми Макино [Интернет]. [цитировано 9 апреля 2017 г.]. Доступно по адресу: http://www.handmadejapan.com/e_/features_/eft007_01.htm
[73] Уэтани К., Окада Т., Ояма Х.Т. Влияние размера кристаллитов на теплопроводные свойства нетканых листов наноцеллюлозы. Биомакромолекулы. 2015;16(7):2220–2227. 10.1021/acs.biomac.5b00617 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
[74] Уэтани К., Окада Т., Ояма Х.Т. Теплопроводные и оптически прозрачные гибкие пленки с открытыми на поверхности каркасами из наноцеллюлозы. J Mater Chem C. 2016;4(41):9697–9703. 10.1039/C6TC03318K [CrossRef] [Google Scholar]
[75] Уэтани К., Окада Т., Ояма Х.Т. Плоскостные анизотропные теплопроводящие нанобумаги путем нанесения гидрогелей бактериальной целлюлозы. ACS Macro Lett. 2017;6(4):345–349. 10.1021/acsmacrolett.7b00087 [CrossRef] [Google Scholar]
[76] Цзэн X, Сунь Дж, Яо И и др.. Комбинация нанотрубок нитрида бора и нановолокон целлюлозы для получения нанокомпозита с высокой теплопроводностью. АКС Нано. 2017;11(5):5167–5178. 10.1021/acsnano.7b02359[PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
[77] Zhu H, Li Y, Fang Z и др.. Бумага с высокой теплопроводностью с перколяционными слоистыми нанолистами нитрида бора. АКС Нано. 2014;8(4):3606–3613. 10.1021/нн500134м [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
[78] Уэтани К., Ата С., Томонох С. и др.. Эластомерные термоинтерфейсные материалы с высокой сквозной теплопроводностью из наполнителей из углеродного волокна, выровненные по вертикали за счет электростатического флокирования. Adv Mater. 2014;26(33):5857–5862. 10.1002/адма.v26.33 [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]
[79] Морикава Дж., Тан Дж., Хашимото Т. Изучение изменения температуропроводности аморфных полимеров при стекловании. Полимер (Гильдф). 1995;36(23):4439–4443. 10.1016/0032-3861(95)96850-8 [CrossRef] [Google Scholar]
[80] Хашимото Т., Морикава Дж., Курихара Т. и др.. Частотно-зависимая температуропроводность полимеров с помощью анализа температурных волн. Термохим Акта. 1997; 304/305: 151–156. 10.1016/С0040-6031(97)00026-9 [CrossRef] [Google Scholar]
[81] Хашимото Т., Мацуи Ю., Хагивара А. и др.. Измерение температуропроводности полимерных пленок методом температурных волн с использованием джоулевого нагрева. Термохим Акта. 1990;163:317–324. 10.1016/0040-6031(90)80413-С [CrossRef] [Google Scholar]
[82] Морикава Дж., Хашимото Т. Измерение температуропроводности бумаги методом переменного джоулевого нагрева. Полим Интерн. 1998;45(2):207–210. 10.1002/(ISSN)1097-0126 [CrossRef] [Google Scholar]
[83] Като Х, Баба Т, Окаджи М. Измерения анизотропной температуропроводности новым методом лазерного точечного нагрева. Meas Sci Techn. 2001;12(12):2074–2080. 10.1088/0957-0233/12/12/307 [Перекрестная ссылка] [Академия Google]
[84] Паркер В.Дж., Дженкинс Р.Дж., Батлер С.П. и др.. Флэш-метод определения температуропроводности, теплоемкости и теплопроводности. J Appl Phys. 1961; 32 (9): 1679–1684. 10.1063/1.1728417 [CrossRef] [Google Scholar]
[85] Чен Х. , Гинзбург В.В., Ян Дж. и др.. Теплопроводность полимерных композитов: основы и приложения. Прог Полим Науки. 2016;59:41–85. 10.1016/j.progpolymsci.2016.03.001 [CrossRef] [Google Scholar]
[86] Че ХГ, Кумар С. Изготовление прочных волокон. Наука. 2008;319(5865): 908–909. 10.1126/наука.1153911 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
[87] Чжан Т, Ву С, Луо Т. Полимерные нановолокна с выдающейся теплопроводностью и термостабильностью: фундаментальная связь между молекулярными характеристиками и макроскопическими термическими свойствами. J Phys Chem C. 2014;118(36):21148–21159. 10.1021/jp5051639 [CrossRef] [Google Scholar]
[88] Чжан Т, Луо Т. Роль морфологии цепей и жесткости в теплопроводности аморфных полимеров. J Phys Chem B. 2016;120(4):803–812. 10.1021/acs.jpcb.5b09955 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
[89] Чжан Т, Луо Т. Высококонтрастное обратимое регулирование теплопроводности с использованием фазового перехода полиэтиленовых нановолокон. АКС Нано. 2013;7(9):7592–7600. 10.1021/nn401714e [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
[90] Тянь М., Цюй Л., Чжан С. и др.. Улучшенные механические и термические свойства регенерированных композитных волокон целлюлозы/графена. Карбогидр Полим. 2014; 111:456–462. 10.1016/j.carbpol.2014.05.016 [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]
[91] Морикава Дж., Курихара Т., Хашимото Т. и др.. Температуропроводность термореактивных материалов методом температурно-волнового анализа. Термохим Акта. 1997; 299: 95–100. 10.1016/S0040-6031(97)00141-Х [CrossRef] [Google Scholar]
[92] Морикава Дж., Хашимото Т. Исследование температуропроводности полиэтилентерефталата и полиэтиленнафталата. Полимер (Гильдф). 1997;38(21):5397–5400. 10.1016/S0032-3861(97)00092-Х [CrossRef] [Google Scholar]
[93] Яманака А., Фудзиширо Х., Касима Т. и др.. Теплопроводность высокопрочного полиэтиленового волокна при низкой температуре. J Polym Sci Part B Polym Phys. 2005;43(12):1495–1503. 10.1002/(ISSN)1099-0488 [CrossRef] [Google Scholar]
[94] Шен С. , Генри А., Тонг Дж. и др.. Полиэтиленовые нановолокна с очень высокой теплопроводностью. Нац Нанотехнолог. 2010;5(4):251–255. 10.1038/ннано.2010.27 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
[95] Сингх В., Бугер Т.Л., Уэзерс А. и др.. Высокая теплопроводность цепочечно-ориентированного аморфного политиофена. Нац Нанотехнолог. 2014;9(5):384–390. 10.1038/ннано.2014.44 [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]
[96] Хуан С, Лю Г, Ван С. Новые секреты шелка паука: исключительно высокая теплопроводность и ее аномальное изменение при растяжении. Adv Mater. 2012;24(11):1482–1486. 10.1002/адма.201104668 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
[97] Чой С.Л., Вонг Ю.В., Ян Г.В. и др.. Модуль упругости и теплопроводность ультравытянутого полиэтилена. J Polym Sci Part B Polym Phys. 1999;37(23):3359–3367. 10.1002/(ISSN)1099-0488 [CrossRef] [Google Scholar]
[98] Ван X, Хо В, Сегалман Р.А. и др.. Теплопроводность высокомодульных полимерных волокон. Макромолекулы. 2013;46(12):4937–4943. 10.1021/ma400612y [CrossRef] [Google Scholar]
[99] Хан З., Фина А. Теплопроводность углеродных нанотрубок и их полимерных нанокомпозитов: обзор. Прог Полим Науки. 2011;36(7):914–944. 10.1016/j.progpolymsci.2010.11.004 [CrossRef] [Академия Google]
[100] Вайденфеллер Б., Хёфер М., Шиллинг Ф.Р. Теплопроводность, температуропроводность и удельная теплоемкость полипропилена, наполненного частицами. Compos Part A Appl Sci Manuf. 2004;35(4):423–429. 10.1016/j.compositesa.2003.11.005 [Перекрестная ссылка] [Академия Google]
[101] Сонг С.Х., Пак К.Х., Ким Б.Х. и др.. Повышенная теплопроводность эпоксидно-графеновых композитов за счет использования неокисленных чешуек графена с нековалентной функционализацией. Adv Mater. 2013;25(5):732–737. 10.1002/адма.201202736 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
[102] Ю А, Рамеш П, Иткис МЭ и др.. Графитовые нанопластины-эпоксидные композитные материалы для термоинтерфейса. J Phys Chem C. 2007;111(21):7565–7569. 10.1021/jp071761s [CrossRef] [Google Scholar]
[103] Шахиль КМФ, Баландин АА. Нанокомпозиты графен-многослойный графен как высокоэффективные материалы для термоинтерфейса. Нано Летт. 2012;12(2):861–867. 10.1021/nl203906р [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
[104] Чой С, Ким Дж. Теплопроводность эпоксидных композитов с бинарной системой наполнителей из оксида алюминия и нитрида алюминия. Compos Part B. 2013; 51: 140–147. 10.1016/j.compositesb.2013.03.002 [CrossRef] [Академия Google]
[105] Юнг KC, Лием Х. Повышенная теплопроводность композита с эпоксидной матрицей на основе нитрида бора за счет мультимодального смешивания размеров частиц. J Appl Polym Sci. 2007; 106: 3587–3591. 10.1002/приложение.v106:6 [Перекрестная ссылка] [Академия Google]
[106] Пэ Джей, Ким В, Чо С и др.. Свойства эпоксидных формовочных масс, наполненных AlN, в зависимости от распределения наполнителя по размерам. J Mater Sci. 2000; 35: 5907–5913. 10.1023/А:1026741300020 [CrossRef] [Академия Google]
[107] Ли М, Сяо И, Чжан Цзи и др.. Бимодальная паста из спеченных наночастиц серебра со сверхвысокой теплопроводностью и прочностью на сдвиг для высокотемпературных термоинтерфейсов. Интерфейсы приложений ACS. 2015;7:9157–9168. 10.1021/acsami.5b01341 [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]
[108] Ю А, Рамеш П, Сан Х и др.. Повышенная теплопроводность в гибридном графитовом нанопластине – углеродном нанотрубном наполнителе для эпоксидных композитов. Adv Mater. 2008;20(24):4740–4744. 10.1002/adma.v20:24 [CrossRef] [Академия Google]
[109] Гулотти Р., Кастеллино М., Джагдейл П. и др.. Влияние функционализации на термические свойства одностенных и многостенных углеродных нанотрубок–полимерных нанокомпозитов. АКС Нано. 2013;7(6):5114–5121. 10.1021/нн400726г [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]
[110] Пашайи К., Фард Х.Р., Лай Ф. и др.. Эпоксидно-серебряные композиты с высокой теплопроводностью на основе самодельных наноструктурированных металлических сеток. J Appl Phys. 2012;111:104310. 10.1063/1.4716179 [CrossRef] [Академия Google]
[111] Хуанг Х, Лю С, Ву И и др.. Композитные пленки из выровненных углеродных нанотрубок для терморегулирования. Adv Mater. 2005;17(13):1652–1656. 10.1002/(ISSN)1521-4095 [CrossRef] [Академия Google]
[112] Терао Т., Чжи С., Бандо Ю. и др.. Выравнивание нанотрубок нитрида бора в полимерных композитных пленках для улучшения теплопроводности. J Phys Chem C. 2010;114:4340–4344. 10.1021/jp911431f [CrossRef] [Google Scholar]
[113] Чжан И, Хань Д, Чжао И и др.. Высокоэффективные материалы теплового интерфейса, состоящие из вертикально ориентированной графеновой пленки и полимера. Карбон Н. Ю. 2016; 109: 552–557. 10.1016/j.carbon.2016.08.051 [CrossRef] [Академия Google]
[114] Лоблейн М., Цанг С.Х., Павлик М. и др.. 3D-нитрид бора высокой плотности и 3D-графен для высокоэффективного нанотермического материала интерфейса. АКС Нано. 2017;11:2033–2044. 10.1021/acsnano.6b08218 [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]
[115] Malekpour H, Chang K-H, Chen J-C и др.. Теплопроводность графенового ламината. Нано Летт. 2014;14(9):5155–5161. 10.1021/нл501996в [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
[116] Lv P, Tan X, Yu K и др. . Сверхэластичный аэрогель графен/углеродные нанотрубки: новый материал для теплового интерфейса с высокими свойствами теплопереноса. Карбон Н. Ю. 2016; 99: 222–228. 10.1016/j.carbon.2015.12.026 [CrossRef] [Google Scholar]
[117] Чжоу Л., Ян Цз., Луо В. и др.. Теплопроводящая, электроизолирующая, оптически прозрачная двухслойная нанобумага. Интерфейсы приложений ACS. 2016;8(42):28838–28843. 10.1021/acsami.6b09471 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
[118] Киттель С. Введение в физику твердого тела. 8-е изд. Уно Р., Цуя Н., Ниизеки К. и др., редактор. Марузен, Токио: John Wiley & Sons; Нью-Йорк; 2005. [Google Scholar]
[119] Ху С, Киен М, Хо П.С. Теплопроводность и межфазное термическое сопротивление полимерных низкотемпературных пленок. Appl Phys Lett. 2001;79:4121. 10.1063/1.1419239 [CrossRef] [Академия Google]
[120] Лю Дж., Ю С., Дин Ю и др.. Влияние размера на теплопроводность ультратонких пленок полистирола. Appl Phys Lett. 2014;104:153110. 10.1063/1. 4871737 [Перекрестная ссылка] [Академия Google]
[121] Ямане Т., Мори Ю., Катаяма С. и др.. Измерение температуропроводности тонких металлических пленок ац-калориметрическим методом. J Appl Phys. 1997;82(3):1153–1156. 10.1063/1.365882 [CrossRef] [Академия Google]
[122] Чжан Ц., Цао Б., Чжан С. и др.. Влияние размера на теплопроводность поликристаллических нанопленок платины. J Phys Конденсирует Материю. 2006; 18:7937–7950. 10.1088/0953-8984/18/34/007 [CrossRef] [Google Scholar]
[123] Szwejkowski C, Creange NC, Sun K и др.. Размерные эффекты в теплопроводности оксида галлия (β-Ga ² O ³ ) пленки, выращенные методом отжига нитрида галлия в открытой атмосфере. Appl Phys Lett. 2015;117:84308. [Google Академия]
[124] Чан В., Чен З., Бао В. и др.. Теплопроводность заключенного в оболочку графена и ультратонкого графита в зависимости от толщины. Нано Летт. 2010;10(10):3909–3913. 10.1021/нл101613у [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
[125] Чан В.

TOP HEADLINES