基于VO2的热管理宽带发射装置,应用于中红外频段
Ying Zheng1, Zhiyou Wang2, Qianju Song1
1School of Mathematics and Science, Joint Laboratory for Extreme Conditions Matter Properties, The State Key Laboratory of Environment-Friendly Energy Materials, Tianfu Institute of Research and Innovation, Southwest University of Science and Technology, Mianyang 621010, China. yizaomy@swust.edu.cn.
Dalton transactions (Cambridge, England : 2003)
|January 23, 2025
概括
本研究介绍了一种可调节的热发射器,使用二氧化瓦纳 (VO2) 相变材料. 该设备动态控制中红外热辐射,将发射率从0.21提高到0.95以实现先进的热管理.
科学领域:
- 光学和光子学 在光学和光子学.
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 中红外热辐射对于各种应用至关重要.
- 对热排放的动态控制比静态过程提供了增强的功能.
- 变相材料为可调节的光学特性提供了一条途径.
研究的目的:
- 设计和演示使用相变材料可控制的热发射器.
- 为了研究热发射特征与温度的调制.
- 探索先进热管理应用的潜力.
主要方法:
- 基于包含二氧化瓦纳 (VO2) 的格结构的热发射器的设计.
- 研究VO2在温度下从介电状态转变为金属状态的相变.
- 由于变化的介电性质和激发共振模式 (腔和表面等离子体共振) 而导致的发射率变化的分析.
主要成果:
- 在低温下,VO2处于介电状态,导致弱共振和0.21.2的发射率.
- 在高温下,VO2过渡到金属状态,激发多重共振模式并将发射率提高到0.95.
- 该设备展示了有效的散热能力.
结论:
- 设计的基于VO2的热发射器可以动态控制中红外辐射.
- 可调节的发射率是通过温度诱导的相变和共振模式的激发来实现的.
- 这项技术对热成像,红外通信和节能设备具有重大前景.
