纳米复合材料薄膜热电偶中二次动态效应的理论和实验研究受基质粗度的影响
Haoyu Wang1, Yunxian Cui1, Huan Zhang1
1School of Mechanical Engineering, Dalian Jiaotong University, Dalian, 116028, China.
Scientific reports
|November 17, 2025
概括
基板粗度控制了薄膜热电偶 (TFTC) 对于短暂温度测量的和稳定性. 调整粗度优化了TFTC的动态性能,提高了高精度传感的灵敏度和稳定性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 热传递工程 热传递工程
- 传感器技术 传感器技术
背景情况:
- 薄膜热电偶 (TFTC) 对于测量快速温度变化至关重要.
- 它们的振荡反应和动态行为尚未完全理解或控制.
- 控制TFTC的动态性能是准确的短暂测量的关键.
研究的目的:
- 开发一个分析基板粗性对TFTC动态性能影响的模型.
- 调查基板粗度如何影响TFTC的减压比和稳定性.
- 通过基板粗度控制建立调整TFTC动态性能的方法.
主要方法:
- 开发了一种二次过渡热传递模型.
- 制造的TFTC具有不同的基板粗度.
- 使用脉冲激光激发和频率响应分析特征TFTC性能.
主要成果:
- 在TFTC中证实了纳秒级的二次动态行为,其振荡周期为59 ns.
- 证明了基板粗度直接调节减压比.
- 观察到较低的粗度会改善相位边缘和稳定性,而较高的粗度会增加阻尼,减少振荡.
结论:
- 基板粗度是控制TFTC动态性能的一个关键参数.
- 微调基板粗度可以优化TFTC的灵敏度和稳定性.
- 这项研究为增强短暂温度测量技术提供了一个新的框架.


