圖書信息
作 者： 唐大偉，王照亮 著 叢 書 名：材料科學技術著作叢書 出 版 社： 科學出版社 ISBN：9787030283610
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內容簡介
《微納米材料和結構熱物理特性表征》在微空間/時間尺度實驗研究方面，系統介紹了3w法測量原理、實驗系統構建和不同測量條件下3w加熱器在頻域內的溫度波動規律以及該方法在基體表面單層納米薄膜、單根碳纖維、單根碳納米管、碳納米管陣列以及納米流體等微觀尺度材料熱物性實驗表征方面的套用；詳細講述了3w法、光熱反射法、拓展的周期交流量熱法在多層薄膜熱導率、熱擴散率重構方面的套用，並且詳細介紹了基於掃描探針的各種掃描熱顯微鏡系統在薄膜的面向熱導率分布研究中的套用，基於光熱反射技術的掃描熱顯微鏡在探測表面下微/納米尺度埋藏熱結構信息方面的套用以及微時間尺度下超高時空分辨的皮秒/飛秒雷射抽運-探測技術。在理論研究方面，重點介紹了聲子輸運理論、分子動力學模擬等方法在碳納米管熱導率預測中的套用。並且採用不同的非傅立葉導熱模型對超快雷射加熱下金屬薄膜內部的導熱過程進行了數值模擬。《微納米材料和結構熱物理特性表征》既可作為材料科學、能源、熱物理專業的高年級大學生和研究生的教材，也可作為相關科研人員的參考書。
目錄
前言
第1章 緒論
1.1 微空間尺度：微納米材料、結構熱物性表征
1.2 微時間尺度：微納米材料熱輸運機理表征
第2章 微空間尺度材料熱物性的實驗表征
2.1 3ω諧波探測技術
2.1.1 3ω法背景
2.1.2 3ω法原理
2.1.3 3ω法實驗系統
2.1.4 3ω法傳熱模型分析
2.1.5 套用
2.1.6 3ω法發展趨勢
2.2 光熱探測技術
2.2.1 閃光法
2.2.2 光熱反射法
2.2.3 光熱透射率法
2.3 光聲法
2.4 其他方法
2.4.1 熱導法測量納米管熱物性
2.4.2 短線法
參考文獻
第3章 微空間尺度結構熱物性實驗表征
3.1 多層微納米結構垂直面方向熱物性重構
3.1.1 3ω法測量多層薄膜熱物理性質
3.1.2 周期加熱法測量多層薄膜熱物性
3.1.3 周期交流量熱法測量多層薄膜的熱擴散率
3.2 微納米結構面方向熱物性重構
3.2.1 基於掃描探針的掃描熱顯微鏡
3.2.2 基於光熱掃描的熱成像
3.2.3 光熱掃描的數值模擬分析
3.2.4 結論
參考文獻
第4章 微時間尺度熱輸運過程的實驗表征
4.1 皮秒雷射抽運-探測熱反射系統
4.1.1 皮秒雷射抽運-探測熱反射測試系統描述
4.1.2 基體表面納米薄膜熱擴散率測量結果
4.2 飛秒雷射抽運-探測熱反射技術
4.2.1 實驗原理
4.2.2 飛秒雷射抽運-探測實驗系統建立
4.2.3 實驗過程中的關鍵問題
4.2.4 Au膜熱輸運過程實驗測量
4.3 飛秒時間/納米空間分辨抽運-探測系統
參考文獻
第5章 微/納米尺度熱輸運特性的理論表征
5.1 概述
5.2 聲子輸運理論預測碳納米管熱導率尺度和溫度效應
5.2.1 求解BP方程預測單壁碳納米管熱導率
5.2.2 波矢模型預測單壁碳納米管熱物性
5.2.3 基於連續模型預測多壁碳納米管熱物性
5.2.4 基於原子模型預測多壁碳納米管熱物性
5.3 分子動力學模擬單壁碳納米管熱物性
5.3.1 研究現狀
5.3.2 理論基礎
5.3.3 數值計算方法與程式設計
5.3.4 分子動力學模擬結果分析
5.3.5 單壁碳納米管熱導率的量子修正
5.3.6 碳納米管-矽晶體間界面熱導的分子動力學模擬
5.4 微時間尺度超常熱輸運過程
5.4.1 雷射加熱金屬問題與理論模型
5.4.2 不同導熱行為的數值模擬及分析
參考文獻
第6章 納米流體熱物理參數實驗和理論表征
6.1 3ω法測量納米流體熱物性
6.1.1 測量原理
6.1.2 實驗系統及條件分析
6.1.3 3ω方法測量液體熱參數的影響因素分析
6.1.4 實驗結果與分析
6.2 短線法測量納米流體熱物性
6.2.1 測量原理
6.2.2 實驗系統與實驗結果
6.3 納米流體熱輸運機理
參考文獻
附錄 平衡分子動力學模擬單壁碳納米管熱導率程式代碼
前言
本書是一部系統介紹微納米材料和結構熱物理特性表征的著作。書中詳細論述了諧波法、雷射抽運－探測技術和掃描熱顯微技術等微空間/微時間尺度實驗測量技術的系統構建、技術難點和技巧以及在納米尺度材料（納米薄膜、碳納米管、納米管陣列、納米流體等）熱物性實驗表征中的套用，並對碳納米管的熱導率進行了詳細的理論表征。這些對於微/納米尺度傳熱學的實驗研究具有較實用的參考價值。
