基于弹性陶-碳纳米胡须/纳米纤维气凝的多模热门通过应变工程战略
Xinyi Chang1,2, Xiaota Cheng3, Xia Yin1,2
1State Key Laboratory for Modification of Chemical Fibers and Polymer Materials, College of Textiles, Donghua University, Shanghai 201620, China.
ACS nano
|March 3, 2025
概括
研究人员开发了一种具有可调节导热率的新型气凝,用于动态热管理. 这种胡须/纳米纤维气凝 (WFA) 在极端温度下提供可逆的热控制.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 热力工程是热力工程中的一个.
背景情况:
- 固体中动态和可逆的热传输调节对于先进的航空航天,电池热控制和能源采集至关重要.
- 传统的气凝提供了优良的绝缘,但由于它们的固定孔隙结构,缺乏动态控制热阻的能力.
研究的目的:
- 开发一种能够实现动态和可逆热管理的新型气凝.
- 为了研究新材料中应变诱导的导热率调节.
主要方法:
- 使用自催化生长策略制造纳米晶状胡须/纳米纤维气凝 (WFA).
- 在不同压力应变下,热导率的表征.
- 在广泛的温度范围内评估热稳定性.
主要成果:
- 在WFA展现连续调节的导热率从0.020 W m-1 K-1 (未压缩) 到0.071 W m-1 K-1 (80%的应变),实现调节比为3.55.
- 该材料表现出卓越的热稳定性,在 -196 °C 到 1500 °C 的温度范围内有效运行.
- 可性归因于热传导路径和界面电阻的应变.
结论:
- 开发的WFA为极端环境中的动态热管理提供了可行的解决方案.
- 该材料的弹性和广泛的热稳定性为航空航天和能源系统的应用开辟了新的途径.
