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澳门澳博官网-注册:六角硫化物材料巨大热导率跳变效应被发现

时间:2021/4/7 17:36:50  作者:  来源:  浏览:0  评论:0
内容摘要:  目前约90%能源的使用涉及热量的产生与操控,因此有效控制热量传导对于提高能源利用率、实现节能减排和可持续发展具有重要意义。材料的热导率大小是决定其热传导能力的关键因素之一,但如果材料热导率随温度变化而发生突变,则可根据导热能力的不同实现对热流的自主控制。近年来此类材料已得到了...
  目前约90%能源的使用涉及热量的产生与操控,因此有效控制热量传导对于提高能源利用率、实现节能减排和可持续发展具有重要意义。材料的热导率大小是决定其热传导能力的关键因素之一,但如果材料热导率随温度变化而发生突变,则可根据导热能力的不同实现对热流的自主控制。近年来此类材料已得到了研究人员的广泛关注。

  研究人员发现,在低温反铁磁至高温顺磁相变处,六角硫化物的热导率出现可逆跳变,变化率最大能超过200%,变化幅度远高于镍钛合金等典型固态热导率突变材料。为了阐明热导率突变的物理机制,研究人员通过对硫化镍的电子能带结构计算,结合求解玻尔兹曼输运方程,发现高于相变温度的顺磁态为金属,具有较大的电子热导率。研究人员用少量金属银粘接六角硫化物硫化镍,通过与基体之间形成纳米过渡层,金属银对热应力起到了很好的缓冲和释放作用,显著地改善了材料的脆性,同时也提高了材料的机械加工性能和热循环稳定性。

  当环境寒冷时,六角硫化物材料的低热导率可以延缓热量散失,起到保温作用;而在炎热的环境下,六角硫化物材料的高热导率有助于热量快速散发,防止器件过热,可用于维持电池、芯片的最佳工作温度。该材料也可以与具有相反热导率温度依赖关系的材料联合使用,构筑热二极管。

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