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oytxtu

铁杆木虫 (正式写手)

[交流] 【交流】不同维度的材料的热导与温度的关系

如题!
讨论:不同维度的热导与温度的关系(只考虑声子对热导的贡献)

一维材料:
碳纳米管,热导与温度的一次方成正比(在低温下)【有文献支持】

二维材料
应该是于温度的二次方成正比(在低温下)

三维材料
热导与温度的三次方成正比(在低温下)【有文献支持】

不同维度的材料,热导与温度的关系,这样描绘是正确的吗?
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oytxtu

铁杆木虫 (正式写手)

引用回帖:
Originally posted by weizhiyong at 2009-7-20 19:51:
严格的一维材料和二维材料的热导率都是无限大的。碳管的热导率与尺寸有关,不同长度的碳管热导率不一样,现在理论上很难说。
楼上所说的一维与一次方成正比,二维与二次方成正比,三维与三次方成正比是在迪拜近似 ...

碳管尺寸越大,它的热导越接近石墨片的热导
在比较广的材料上,德拜近似理论还是可以用的!
3楼2009-07-21 08:00:34
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weizhiyong

金虫 (正式写手)

★ ★ ★ ★
小木虫(金币+0.5):给个红包,谢谢回帖交流
zt970831(金币+3,VIP+0):感谢您的交流 7-20 22:32
严格的一维材料和二维材料的热导率都是无限大的。碳管的热导率与尺寸有关,不同长度的碳管热导率不一样,现在理论上很难说。
楼上所说的一维与一次方成正比,二维与二次方成正比,三维与三次方成正比是在迪拜近似理论推导的,一个很重要的假设是材料为各相同性。
2楼2009-07-20 19:51:13
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wolfliu

木虫 (著名写手)

自信,诚信,求实,方法。


小木虫(金币+0.5):给个红包,谢谢回帖交流
对于金属材料,能否忽略电子的贡献呢?

多数情况下,电子对热导贡献应该是主要的。
不以求备取人,不以己长格物。
4楼2009-07-21 08:30:06
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weizhiyong

金虫 (正式写手)

★ ★ ★ ★
小木虫(金币+0.5):给个红包,谢谢回帖交流
ddx-k(金币+3,VIP+0):谢谢 7-22 21:26
引用回帖:
Originally posted by oytxtu at 2009-7-21 08:00:


碳管尺寸越大,它的热导越接近石墨片的热导
在比较广的材料上,德拜近似理论还是可以用的!

这里所说的碳管尺寸指的是直径还是长度?对于直径对碳管热导率的影响,现在理论和试验很不一致,一般MD计算的结果显示直径小热导率大,而试验测定的表明直径大的热导率大。最近实验测定的无限大直径的碳管,即石墨烯热导率要比碳管要大两倍,所以本人认为直径大的热导率要大些。对于直长度的影响,一般是碳管越长,热导率越大。

对于楼上所说的debye理论,我觉得第一色散关系太简单,只能反应低温下的色散关系,第二,对于尺度受限的材料,如纳米线,超晶格等,色散关系和体材就有很大差别。

当然,对于金属来说,是不能忽略电子对热导率的影响的,对于绝缘体和半导体,使用Callway模型和Holland模型可以获得比较好的近似(对体材),对于低维的结构,还没有比较好的近似理论。一方面认为维数的降低,热导率可能趋于无穷大,材料的热导率与尺寸有关;另一方面,迟豫时间是一个很头痛的问题。
5楼2009-07-21 09:13:23
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