介孔復(fù)合材料的相變及熱輸運特性

目錄
序
前言
第1章 緒論 1
1.1 相變蓄熱技術(shù)與相變蓄熱材料 2
1.1.1 蓄熱技術(shù)概述 2
1.1.2 相變蓄熱材料的分類 3
1.1.3 相變蓄熱技術(shù)研究與應(yīng)用現(xiàn)狀 6
1.2 介孔異質(zhì)納米復(fù)合體 9
1.2.1 介孔基體材料的定義與分類 9
1.2.2 介孔異質(zhì)復(fù)合相變材料的研究現(xiàn)狀 16
參考文獻 34
第2章 微尺度熱特性的研究方法 43
2.1 分子動力學(xué)方法與熱導(dǎo)率計算 43
2.1.1 分子動力學(xué)原理 43
2.1.2 平衡態(tài)分子動力學(xué)方法 50
2.1.3 非平衡態(tài)分子動力學(xué)方法 51
2.2 熱容理論與模擬 51
2.2.1 愛因斯坦模型 51
2.2.2 德拜模型 52
2.2.3 分子動力學(xué)求解比熱 53
2.3 相變點的計算方法 53
2.3.1 勢能溫度函數(shù)法 53
2.3.2 基于自擴散系數(shù)計算相變點 54
2.3.3 偽超臨界路徑方法計算相變點與潛熱 54
2.4 熱物性測試方法 56
2.4.1 3ω法 57
2.4.2 瞬態(tài)平面熱源法 58
2.4.3 閃光法 59
2.4.4 掃描熱顯微法 60
2.5 比熱、熔點及潛熱測試方法 60
2.5.1 差示掃描量熱法 60
2.5.2 絕熱量熱法 61
2.5.3 差熱分析法 62
參考文獻 63
第3章 金屬納米基元的相變熱特性 64
3.1 金屬納米基元的相變行為 64
3.1.1 零維金屬納米顆粒的相變行為 64
3.1.2 一維金屬納米線的相變特性 73
3.1.3 金屬顆粒團聚對納米尺度熔化行為的影響 79
3.1.4 金屬納米顆粒相變過程的表征和測試 86
3.2 金屬納米基元的熱導(dǎo)率 93
3.2.1 電子和聲子（晶格）熱導(dǎo)率 93
3.2.2 金屬納米線/顆粒/膜的電子平均自由程 94
3.2.3 銀、銅和鋁納米顆粒的熱導(dǎo)率 102
3.2.4 圓截面銅納米線熱導(dǎo)率 105
參考文獻 111
第4章 有機類材料相變熱特性 117
4.1 烷烴類相變材料 117
4.2 有機聚合物類相變材料 124
4.2.1 概念 124
4.2.2 晶相及相轉(zhuǎn)變 125
4.2.3 受限空間下的聚合物 127
4.2.4 偽超臨界路徑方法計算聚合物相變點 129
4.2.5 PEG納米線的相變特性 132
4.2.6 PEG熱導(dǎo)率的多尺度特性 132
參考文獻 138
第5章 典型介孔材料的傳熱特性 140
5.1 硅基和碳基介孔材料熱特性 140
5.1.1 結(jié)構(gòu)表征及重構(gòu) 140
5.1.2 多孔骨架熱導(dǎo)率的分子動力學(xué)模型 143
5.1.3 考慮孔道邊界散射的理論模型 148
5.1.4 納米孔道受限空氣熱導(dǎo)率 151
5.1.5 介孔材料氣固耦合有效熱導(dǎo)率模型 152
5.2 介孔氧化鋁的比熱和熱導(dǎo)率 163
5.2.1 結(jié)構(gòu)表征 163
5.2.2 介孔材料熱特性格子玻爾茲曼模擬 164
5.2.3 介孔材料熱導(dǎo)率和比熱 175
參考文獻 182
第6章 介孔碳受限孔道內(nèi)低維納米材料的相變 185
6.1 碳基類復(fù)合相變材料 185
6.1.1 鋁介孔碳（AlCMK-3）熱導(dǎo)率 185
6.1.2 銀碳納米管（AgCNT）相變特性 190
6.1.3 十二酸碳納米管（LACNTs）熱導(dǎo)率及相變特性 197
6.2 硅基類復(fù)合相變材料 205
6.2.1 十七烷介孔二氧化硅（C17H36MCM-41）熱導(dǎo)率及相變特性 206
6.2.2 PEGMCM-41的修飾改性 212
6.2.3 銅介孔二氧化硅（CuMCM-41）熱導(dǎo)率 220
6.2.4 鋁介孔二氧化硅（AlMCM-41）熱導(dǎo)率 222
參考文獻 224
第7章 納米復(fù)合材料的綜合熱導(dǎo)率 226
7.1 納米顆粒壓片的綜合熱導(dǎo)率 226
7.1.1 二氧化硅納米顆粒的有效熱導(dǎo)率 226
7.1.2 納米顆粒壓片的綜合熱導(dǎo)率模型 227
7.1.3 結(jié)果與分析 230
7.2 組裝導(dǎo)電聚合物介孔復(fù)合材料熱導(dǎo)率 233
7.2.1 材料的制備與結(jié)構(gòu)表征 233
7.2.2 雙流計法測量壓片復(fù)合熱導(dǎo)率 234
7.2.3 實驗結(jié)果與討論 237
7.3 納米顆粒燒結(jié)的多孔陶瓷熱導(dǎo)率 240
7.3.1 材料的制備與結(jié)構(gòu)表征 240
7.3.2 基于獨立探頭的3ω法測量熱導(dǎo)率 242
7.3.3 硅氧碳多孔陶瓷的熱導(dǎo)率模型 244
7.3.4 結(jié)果與分析 245
參考文獻 246
附錄Ⅰ 主要符號表 248
附錄Ⅱ 名詞表 255