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gaoxin6825铁杆木虫 (著名写手)
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[交流]
石墨，碳纤维，碳纳米管，石墨烯他们的电阻率，导热系数都是多少。
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| 如题所示，目前正在做碳材料的研究，查过一些文章，但是有的差别比较大也不知道哪个比较准确，希望和大家一起探讨一下，最好可以给出数值的出处。 |
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 氧化石墨烯（Graphene Oxide） |
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由于纳米碳管特别是SWNT 具有极小的直径, 可用作气体凝固吸附材料。 与完整无缺陷碳纳米管相比，掺杂、吸附和空位均会导致碳管热导率显著下降，以及碳管轴向温度分布在缺陷处产生非线性的间断性跳跃；缺陷类型对碳管热导率的影响最大，管径次之，管长影响相对最小；而空位、掺杂和吸附对碳管热导率的影响力依次是减小的[1]。空位缺陷直接改变了碳管中的结构，破坏了至少３个以上的化学键；而掺杂是其他元素的原子取代了 Ｃ原子，改变了３个化学键的强度；吸附则只是减少或改变了１个化学键碳纳米管的热导率非常高，是目前导热最好的材料之一。对于主要以声子传热为主的碳纳米管来说，声子平均自由程是影响碳纳米管热导率的关键因素。该文章使用非平衡分子动力学方法计算其热导率，并结合声子谱分析，考察温度、管长以及管径的影响。碳纳米管中的导热主要来自于晶格振动的贡献，因而使用分子动力学研究纳米碳管热导率可以得到较为可靠的结果。温度的升高给碳管热导率带来两种作用：首先，温度的升高会激发更多的高频声子导致热导率上升；而同时，温度升高也会激发更多的声子间散射，从而造成热阻的增加，抑制热流的传输，这里称之为 “负”效果。碳纳米管热导率大小强烈依赖于声子的平均自由程，碳管的声子平均自由程大约在0.5～1.5μｍ，而本文模拟碳管的长度远没有达到这个数量级。声子平均自由程由３种过程决定：声子间的碰撞、固体边界对声子的散射、固体缺陷对声子的散射。 【1】李威，冯妍卉，张欣欣，等. 掺杂、吸附和空位缺陷对碳纳米管导热的影响[J]. 化工学报. 2012(S1): 75-83. |
4楼2016-01-10 11:21:10
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木虫 (职业作家)
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2楼2014-10-18 00:19:32
rentaiduole
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gaoxin6825: 金币+1, 非常感谢 2014-11-01 12:36:46
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gaoxin6825: 金币+1, 非常感谢 2014-11-01 12:36:46
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碳纳米管的导热系数还是比较复杂的，属于没有结论性的研究； 以下是我们准备出版的导热系数测量技术专著中的部分节选，供参考： 理论上，室温下单根单壁碳纳米管沿着轴向的热导率高达6000W/m-1K-1，但在实际测量和应用中，接触热阻会对实际传热效果有相当的影响。而且到目前为止，碳纳米管的热学性能还未了解清楚。其中一个基本的问题就是碳纳米管热导率对管长的依赖特性。Mingo【18】和Wang【19】等人通过理论方法研究了这个问题，Maruyama【20】利用分子动力学方法研究过该问题。 Fujii M【21】等单根碳纳米管的导热系数测量系统，并研究了室温下不同直径的碳纳米管的导热系数，结果表明，当碳纳米管的直径减少时，其导热系数增加，在9.8nm可以超过2000W/m-1K-1。J. Hone等【22】研究了单壁碳纳米管（SWNT）的导热系数随温度的变化关系，在350K到8K范围内，随着温度的下降，SWNT的导热系数随之下降，并在30K以下与温度呈现线性关系。在所测温度范围内，被测SWNT的热导率与电导率的比值都取决于声子。P. Kim等【23】测量了多壁碳纳米管（MWNT）的导热系数，在室温下，其导热系数高达，比块状材料的导热系数高出2个数量级。实验表明，MWNT的导热系数随温度的变化关系，在320K出现拐点 |
3楼2014-10-31 18:21:25
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