点缺陷提高了石墨的横平面导热性
Ke Shen1,2,3,4, Qi Ren5, Lu Zhao2
1College of Materials Science and Engineering, Hunan University, Changsha, 410082, China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|February 24, 2025
概括
能量粒子辐射通过引入螺旋间位缺陷,意外地使石墨的导热率翻了一番. 这些缺陷增强了声子传播,改善了分层材料中的热传递.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 凝聚物质物理学 凝聚物质物理学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 点缺陷通常通过散射声子来降低导热率 (κ).
- 这种机制对于控制材料中的热传递至关重要.
研究的目的:
- 为了研究点缺陷对石墨的导热率的影响.
- 了解任何观察到的热传递变化的潜在机制.
主要方法:
- 石墨的能量粒子辐射.
- 测量横平面导热率 (κ).
- 集成的不同相位对比成像与扫描传输电子显微镜 (STEM-iDPC).
主要成果:
- 通过辐射引入点缺陷几乎使石墨的横平面 κ 翻了一番 (从 10.8 到 18.9 W m-1 K-1).
- 被确定为原因的Spiro间歇性缺陷.
- 这些缺陷通过桥接基底平面来增强声传播,增加声群速度并减少散射.
结论:
- 网格缺陷可能会意外地提高分层材料的导热率.
- 螺旋间歇体为改善热传递提供了一种新的机制.
- 这一发现对要求苛刻的环境中的热管理产生了影响,例如那些辐射高的环境.


