低维功能材料声子/光子耦合热输运特性及热表征方法研究

基本信息
批准号:51776052
项目类别:面上项目
资助金额:60.00
负责人:谢鸣
学科分类:
依托单位:哈尔滨工业大学
批准年份:2017
结题年份:2021
起止时间:2018-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:李平川,杨柳,马铭翊,梁浩,刘翼,吴琳琳
关键词:
声子/光子输运热表征方法耦合热输运低维功能材料
结项摘要

The development of advanced low dimensional functional materials can effectively promote the upgrading of intelligent life, aerospace, deep-sea exploration and other fields. In order to reveal the relationship between the specific characteristics of the thermal physical properties of low dimensional materials and material composition and micro structure, a coupled heat transfer model for low dimensional transport of phonon and multidimensional transport of photon in a low dimensional functional material is established. It is used to solve the heat transfer characteristics of new low dimensional functional materials.And on the basis of this, a method for measuring the thermal properties of advanced low dimensional functional materials by phonon / photon coupling heat transport is presented. This project intends to carry out the analysis of the low dimensional transport process of the phonon that represents thermal conductivity and the multidimensional transport process of the photon that represents thermal radiation property in the low dimensional materials,to study on the thermal characterization of low dimensional functional materials under coupled heat transfer,and to propose the characterization method for measuring thermal properties of low dimensional functional materials.Finally, the results of the above studies are used to obtain the multi effect heat transfer characterization parameters of typical low dimensional functional materials..Through the research, the experimental method of microscopic heat conduction measurement and the measurement of the specific parameters of the photon emission is established, the mechanism of this kind of material of heat conduction - photon transport process is revealed,and its characteristics are deeply understood.These will provide theoretical support and promote the development of disciplines in related fields.

先进低维功能材料的发展能有效促进智能生活、航空航天、深海探测等领域的升级变革。为了揭示低维材料热物理性质的特异性及其与材料组分、微观结构之间的特性关系,建立低维功能材料中声子低维输运与光子多维输运间的耦合热输运模型,解决新型低维功能材料中热量输运的表征方法,提出先进低维功能材料声子/光子耦合热输运作用下的热性能测量方法,本项目拟开展低维材料中表征热传导性能的声子低维输运过程、表征热辐射性能的光子多维输运过程分析;低维功能材料耦合热输运作用下的热表征方法研究;低维功能材料热性能测量表征方法;最终集成上述研究,获得典型低维功能材料的多效应热量传输表征参数。.通过研究,建立具有基础支撑作用的微观热传导输运测量、光子辐射特异性参数测量的实验研究手段;揭示这类材料内热传导-光子辐射输运过程机理,深入认识其特性规律。为相关领域升级变革提供理论支持并促进学科发展。

项目摘要

经过多年的发展,低维功能材料凭借其卓越的热性能在航空航天,能源利用,高精度探测等领域得到广泛的应用。因此,本项目旨在构建真实低维功能材料的几何结构,建立合理的数值计算模型,从而研究材料内部多种效应共同作用下的热辐射能量传输机理。本项目根据低维材料不同的应用背景,开展了多项工作。主要包括:设计最优的低维功能材料拓扑结构,达到对材料热效应的有效利用;探究低维材料粒子间光子遂穿效应的成因,讨论影响材料辐射换热性质的各种因素;设计搭建不同类型的光谱辐射测量装置,满足对各种低维材料的辐射性质分析要求;最终集成上述研究,获得影响材料光谱特性的相关因素及评估低维材料性能的一般方法。. 本项目从低维材料特有的微结构传热效应入手,在多种应用背景下对材料的传热机理,性能表征进行相关研究。经过细致分析,给出了低维材料光谱性质变化的相关规律,合理设计了材料结构及性质参数以优化产品性能,准确阐释了热量在低维功能材料传输过程。为相关技术发展提供了可靠数据支持,促进相关领域科学发展。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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