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从纳米到微米晶粒的钛酸锶中具有热扩散行为特征的系统微观结构演变
摘要： 钛酸锶因其优异的热稳定性、化学稳定性和半导体特性，成为热电、热管理应用及现代电子设备领域极具前景的候选材料。然而，该材料尚未形成重要的系统化发展体系——其晶粒尺寸从纳米级到微米级不等且热扩散行为不断变化，这一现状亟待填补研究空白。研究人员对预烧结与未预烧结两种样品分别进行了两种不同热处理：将纳米级致密粉末样品以100°C为升温梯度，从500°C烧结至1400°C，并系统开展了结构、微观结构与热扩散特性的平行表征。研究发现，在两种热处理过程中，由于微观结构特性的系统性演变导致不同声子散射机制的影响，最终呈现出弱、中、强三个显著分化的热扩散值区间。
关键词： 钛酸锶，热导率，热扩散率，微观结构
更新于2025-09-23 15:21:21
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用于太阳能电池的三阳离子卤化物钙钛矿材料的热导率和热扩散率
摘要： 我们采用调制热反射显微镜技术，测量了广泛应用于溶液法制备钙钛矿太阳能电池的混合阳离子钙钛矿材料[Cs0.05(甲脒0.83甲铵0.17)0.95Pb(I0.83Br0.17)3]的热导率和热扩散率。这类材料相比甲铵基单阳离子钙钛矿具有更优的热稳定性。测量对象为钙钛矿/TiO2/SnO2:F/SiO2结构，钙钛矿层厚度介于250纳米至1000纳米之间。该配置与实际太阳能电池相同，采用相同的衬底和中间层。测得热导率kper为0.26±0.03 W·m?1·K?1，热扩散率Dper为3.5×10??±0.5 m2·s?1。该热导率数值与单阳离子钙钛矿的测量值相当（通常处于0.2-0.6范围），而热扩散率数值此前未见报道。
关键词： 钙钛矿太阳能电池、热导率、调制热反射显微镜、热扩散率
更新于2025-09-23 15:21:01
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采用红外热成像技术测定玄武岩纤维增强环氧复合材料的热扩散率
摘要： 近年来，市场对环保、轻质且经济高效的复合材料需求旺盛。玄武岩纤维作为一种天然纤维，其性能较玻璃纤维更为优异。本研究采用真空袋压工艺制备了玄武岩纤维增强复合材料，并通过红外热成像技术测定其热学性能。分别运用脉冲热成像法和空间分辨法测定材料的深度方向与面内热扩散率，其中面内热扩散率通过透射和反射两种模式进行测定，深度方向热扩散率则采用闪光法进行验证。
关键词： 红外热成像、无损检测、热扩散率、玄武岩纤维增强复合材料、空间分辨法
更新于2025-09-23 15:21:01
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离心柑橘油中银纳米粒子的绿色合成及其热透镜技术热扩散率研究
摘要： 热透镜光谱法是一种高灵敏度的非侵入性技术，为测量材料热扩散率提供了可靠方法。本研究采用反胶束微乳液法，以印楝叶提取物和硝酸银为原料合成了银纳米颗粒。通过热透镜技术测定了葡萄柚离心油中银纳米颗粒乳液的热扩散率，并分析了热扩散率随纳米颗粒浓度的变化规律。结果表明：随着纳米颗粒浓度增加，纳米乳液的热扩散率显著提升，且其热扩散性能优于基础油相。透射电镜分析显示纳米颗粒呈球形，平均粒径为35纳米。紫外-可见光谱法观测到纳米颗粒的等离子体吸收峰?；谝擅卓帕５目咕匦?，该研究在抗过敏皮肤病治疗、组织再生及化妆品领域具有应用前景。
关键词： 热扩散率，纳米颗粒，胶体，热透镜
更新于2025-09-23 15:21:01
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激光点热源法热物理性质测试系统设计
摘要： 激光因其良好的测试精度和效率被广泛应用于材料热物性测试。但由于激光闪射仪市场价格高昂，其推广空间有限?；诩す獾闳仍吹姆俏忍饶Ｐ?，引入镜像热源理论修正绝热边界对测温点温升的影响，通过数值分析与计算机编程相结合计算各向同性材料的热导率和热扩散率。研发了热物性测试系统，研究了高炉火砖、大理石和硅藻土砖的热物性。结果表明：最大重复性精度误差为4.75%，与参考值的最大相对偏差为2.04%。该装置的有效测试范围为热导率小于3 W/(m·K)。与激光闪射法相比，该装置在测试原理上对测试时间精度和数据采集瞬时性要求不高，因此可采用普通级别的激光发生器、温度传感器、计时器、数据采集器等，硬件成本大幅降低。
关键词： 热物理性质、热扩散率、测试系统、导热系数、激光点热源
更新于2025-09-23 15:19:57
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采用放电等离子烧结（SPS）法制备的碳化硅基陶瓷复合材料的 热物理性能
摘要： 研究了采用放电等离子烧结技术制备的相对密度为99%、以B4C、AlN、Si3N4、Y2O3、Al2O3和HfB2为添加剂的SiC基陶瓷复合材料的导热性能影响因素。在20-1300°C温度范围内测定了复合材料的热物理性能：比热容、热扩散率和导热系数。热扩散率和比热容采用激光闪光法测量，比热容测量数据辅以差示扫描量热仪和绝热量热仪的测定结果。导热系数通过热扩散率、比热容和密度数据计算得出。
关键词： 激光闪光法、比热容、绝热量热计、热导率、陶瓷复合材料、热扩散率、热物理性质、差示扫描量热法（DSC）
更新于2025-09-22 19:49:09
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多晶硅薄膜热扩散系数的原位测试
摘要： 本文提出了一种直观且有效的原位热扩散率测试结构及测试方法。该结构由两根宽度与厚度相同但长度不同的双端固支梁组成。当电流通过其中一根梁的两端时，该梁作为热电阻，其电阻R(t)随温度升高而变化。针对该测试结构建立了精细的热力学模型，综合考虑了热对流、热辐射以及薄膜与基底间的热传导。所提出的原位热扩散率测试结构可通过多种常用微机电系统(MEMS)制造方法制备，无需额外定制工艺即可提供原位测试所需的电输入输出接口。同时，测试环境和设备无严格要求，可在常压常温下进行测量，且结果较为准确。
关键词： 原位测试、热扩散率、过程控制监测（PCM）、薄膜
更新于2025-09-23 18:09:38
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利用激光光斑锁相热成像测量运动样品的面内热扩散率
摘要： 本工作研究了以恒定速度运动且受调制聚焦激光束照射的样品。我们获得了这些运动样品表面温度的通用表达式：该表达式不仅适用于不透明且热厚材料，也适用于热薄和半透明样品。此外，模型中考虑了对流和辐射的热损失。数值计算表明，在平行和垂直于样品运动方向上，温度（振幅和相位）分布相对于激光光斑距离呈直线关系。这些直线的斜率取决于样品速度、调制频率及样品的面内热扩散率。若已知前两个实验参数，即可简便地获取面内热扩散率。对涵盖从绝缘体到良导热体等广泛热扩散率值的材料进行的测量，证实了这些线性方法的有效性。
关键词： 红外热成像、锁相热成像、光热技术、热扩散率
更新于2025-09-19 17:13:59
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通过考虑探测器固有延迟响应改进激光闪光法的热扩散率测量
摘要： 激光闪光实验是测定物质热扩散率的常用方法。对于薄样品或高扩散材料而言，激光脉冲-时间延迟及其波形可能对精确测量至关重要（"有限脉冲时间效应"）。探测器与电子元件（如电子滤波器）的时间延迟以及激光闪光仪（LFA）固有特性，还可能引发额外的信号延迟响应和波形畸变。与修正有限脉冲时间效应类似，这种探测器系统固有的延迟响应也需重点考虑——特别是针对薄样品或高扩散材料。为校正该附加延迟，我们测量了直接激光脉冲的探测器信号，并通过推导传递函数来修正此类系统误差。该函数利用仪器内置二极管测量的脉冲波形重建探测器信号，从而真实反映激光脉冲特征与探测器响应特性。在所用实验装置中，该效应导致的系统误差与常被考虑的有限脉冲时间效应处于同一量级。由于探测器相关时间延迟属于系统固有特性，所开发的传递函数能有效消除有限脉冲时间延迟和探测器固有延迟响应双重影响。除实验测定外，我们还采用合成温度响应数据，量化了不同热扩散率和样品厚度下该附加探测器固有迟滞相关的系统误差。若忽略此附加延迟，高温探测器与低温探测器（分别对应锑化铟InSb和碲镉汞MCT）均可能产生超过10%的系统误差。
关键词： 不确定性、热扩散率、有限脉冲时间效应、激光闪光法
更新于2025-09-19 17:13:59
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氧化铁纳米颗粒存在下水的热扩散率增强：激光诱导热透镜测量
摘要： 采用共沉淀法制备氧化铁纳米颗粒，并利用激光热透镜技术测量其在蒸馏水中随浓度变化的热扩散率。通过扫描电子显微镜（SEM）测定颗粒形貌、分布及粒径，采用能谱仪（EDAX）和紫外-可见吸收光谱获取样品的元素组成与光学特性。研究发现：低浓度下纳米颗粒溶液的热扩散率高于纯水，但随纳米颗粒浓度增加而降低。同时研究了同组样品电导率和磁化率的变化规律。
关键词： 热透镜、氧化铁纳米粒子、热扩散率
更新于2025-09-16 10:30:52