Теплопроводные материалы: Металлические и композитные теплопроводящие материалы

Содержание

Теплопроводные материалы компании Laird | Публикации

В настоящий момент наблюдается тенденция к уменьшению габаритов электронных изделий и увеличению их рабочей мощности. Это создает дополнительные сложности при их проектировании, вызванные повышенными требованиями к обеспечению теплового режима. Для охлаждения компонентов используются вентиляторы, радиаторы, системы жидкостного охлаждения и термоэлектрические устройства, при этом необходимо оптимизировать теплопередачу от нагревающегося устройства к охлаждающему элементу. Для заполнения пространства между поверхностью охлаждаемого компонента и контактной площадкой радиатора используются специализированные теплопроводные материалы — так называемые тепловые интерфейсы: термопасты, термоклеи, а также теплопроводные изоляторы.

Компания Laird является одним из основных производителей и разработчиков теплопроводных материалов на рынке, продукция которых применяются в тепло-, электро- и радиоэлектронной технике.

Одним из важнейших характеристик тепловых интерфейсов является тепловая проводимость. Чем выше этот показатель, тем эффективнее данный интерфейс. Очевидно, что чем больше тепла выделяет нагревающийся компонент, тем выше должна быть тепловая проводимость используемого теплового интерфейса. Стоит также учитывать, что тепловая проводимость изменяется в зависимости от того, какие пары материалов контактируют между собой. Например, при контакте двух металлических поверхностей, тепловая проводимость имеет большее значение, чем в случае контакта керамической и металлической поверхностей. Для оптимизации этого значения, рекомендуется применять теплопроводные материалы.

Электрические изоляторы серии Tgard

Cерия Tgard™ — теплопроводные, электрические изоляторы, применяющиеся в задачах, где необходима электрическая изоляция контактируемых поверхностей. Материал отличается надежностью, высокой теплопроводностью и прочностью, что обеспечивает минимальное термическое сопротивление при обеспечении надежной электрической изоляции. Линейка продуктов Tgard включает в себя широкий спектр материалов, оптимальных для использования в производстве электронных устройств.

Применение:

  • Коммутируемые источники электропитания для силового оборудования, компьютеров, бытовой электроники, аудио/видео компонентов.
  • Электрогенераторы.

Теплопроводные материалы серии Tpcm и Tgrease

Материалы серии Tpcm применяются в задачах, требующих контроля надежности, воспроизводимости и стойкости в целях оптимизации производительности и используются в составе решений по обеспечению теплового режима. Серия Tpcm поставляется в виде изделий, изготовленных методом трафаретной печати, и совмещающих в себе надежность и производительность материалов, изменяющих плотность под действием температуры, а также экономичность и стойкость теплопроводной пасты.

Серия Tgrease используется в задачах, где необходима минимальная поверхность склеивания и постоянное давление. Высококачественные продукты Laird Tgrease предназначены для повышения надежности соединения.

Применение:

  • ИТ: ноутбуки, компьютеры, серверы, карты памяти.
  • Промышленная электроника, LED освещение.
  • Беспроводные модули, роутеры.

Термопрокладки и термопасты серии Tflex, Tpli и Tputty

Продукты серии Tflex используются для лучшего примыкания нагревающихся компонентов к корпусу или теплоотводу.

Термопрокладка серии Tpli используется там, где требуется высокая теплопроводность и низкая степень прижатия.

Продукты отличаются высокой эластичностью и высокой теплопроводностью.

Применение

  • Дальняя связь: роутер, VOIP-телефоны, беспроводные модули.
  • ИТ: ноутбуки, серверы, карты памяти, жесткие диски, сканеры, принтеры, твердотельные накопители.
  • Игровые системы, LCD-телевизоры и дисплеи.
  • Светодиодное освещение, источники питания, осветительные балласты, контроллеры, сканеры и преобразователи мощности.
  • Аэрокосмическая и военная техника.

Заполнители пустот используются для удаления зазоров между тепловыделяющим элементом и радиатором, тем самым, существенно улучшая тепловой контакт и повышая общий теплообмен в системе. Низкая вязкость делает их идеальным решением для использования в устройствах, которые не могут выдерживать высокое давление в процессе сборки при проектирование устройства.

Tgon 800

Tgon 800 — это серия высокопроизводительных и экономичных материалов, используемых там, где электрическая изоляция не требуется. Материалы Tgon 800 изготовлены в виде графитовой пластины с зерновидной поверхностью. Обеспечивают теплопроводность 5 Вт/мК по оси Z.

Tgon 800 особенно эффективны в задачах, требующих высокой проводимости и малых материальных затрат

Применение:

  • Преобразователи мощности.
  • Источники питания.
  • Большие коммутируемые блоки телекоммуникаций.
  • Ноутбуки и компьютеры.
  • Задачи, требующие хорошего электрического заземления и высокой тепловой проводимости.

Теплопроводные материалы Laird соответствует требованиям правил ограничения содержания вредных веществ RoHS и являются стойкими к воздействию температурных циклов. Все изделия не токсичны и не выделяют вредных веществ в процессе монтажа и эксплуатации.

Источник: Компания IVService s.r.o.

Обеспечение теплового режима

Развитие энергетики и транспорта, задачи повышения эффективности использования электроэнергии и другие современные тенденции обуславливают развитие управляющей и вычислительной электроники. В большинстве случаев такие электронные устройства совмещают в себе мощное вычислительное ядро и мощные каналы управления исполнительными устройствами. Производительность и функциональность такой электроники сегодня постоянно растет вместе со сложностью и количеством решаемых задач.

Современная мощная электроника работает в бытовой технике и устройствах промышленного назначения, в стандартных и жестких климатических условиях, она разнообразна и многозадачна. И все-таки мы постарались выделить схожие тенденции и типовые задачи, стоящие перед производителями мощных электронных устройств наряду с обеспечением их качества и надежности:

  • Высокие мощности компонентов. Увеличение функциональности и производительности электронных устройств в ряде случаев влечет за собой и рост рассеиваемой мощности с единицы площади электронного прибора. Это требует обеспечения эффективного отвода тепла с поверхности печатных плат на корпус или радиатор и обуславливает применение теплопроводящих материалов с более высокой теплопроводностью, чем традиционные решения.
  • Высокие рабочие напряжения. Современная электроника все чаще управляет мощными исполнительными механизмами и в ряде случаев должна работать с высоким напряжением и токами большой силы. Работа устройства с высоким напряжением требует минимизации вероятности пробоя между проводниками и нуждается в теплопроводящих материалах с высокими диэлектрическими характеристиками.
  • Жесткие условия эксплуатации. Развитие применений мощной электроники обуславливает работу устройств на открытом воздухе, в условиях повышенной влажности, в агрессивных средах, при механических нагрузках или в других жестких условиях. Для обеспечения высокой надежности таких устройств нужен не только эффективный отвод тепла с поверхности платы, но и защита устройства от негативного воздействия внешней среды. Эти задачи требуют материалов, сочетающих в себе функции теплопередачи и защиты от воздействия внешней среды.
  • Уникальные конструкторские решения. Многочисленность применяемых электронных компонентов, уникальность стоящих задач, интеграция устройств различного назначения в одном корпусе – все это обуславливает поиск уникальных конструкторских решений. Для их реализации требуются специальные материалы, которые обеспечат высокий уровень эксплуатационных характеристик и предоставят свободу разработчикам при решении задач обеспечения теплового режима электронных устройств.

Практические рекомендации

Высокие рабочие мощности электронных приборов приводят к существенному разогреву корпуса прибора.

Электрические характеристики электронных приборов и модулей в сильной степени подвержены влиянию высоких температур, поэтому очень важно обеспечить эффективный вывод тепла от ис­точника во внешнюю среду.

Количественно передача тепла рассчитывается с помощью теплового сопротивления: чем ниже тепловое сопротивление, тем выше теплопередача. Тепловое сопротивление компонентов электронных приборов (кристалла, подложки, основания, радиатора), как правило, мало. Основная задача при обеспечении теплового режима работы прибора — снизить тепловое сопротивление переходных слоёв.

Тепловой поток от активного элемента распространяется неравномерно. В общем случае тепловой поток распространяется конусообразно, расширяясь по мере удаления от источника тепла. Снижение теплового сопротивления наиболее критично в вершине теплового конуса. В основании же конуса тепло рассеивается на бОльшей площади, поэтому требования к характеристикам теплопроводящих материалов могут быть различны в различных областях электронного прибора.

Соединительные слои условно разделяют на три основных теплопроводящих уровня:

  1. Кристалл — Подложка
  2. Подложка — Основание
  3. Основание — Радиатор

В связи с конусообразным распространением теплового потока 1-й теплопроводящий уровень требует материалов с наибольшей теплопроводностью, соответственно 3-й уровень допускает использование материалов с более низкими значениями теплопроводности.

Основные теплопроводящие материалы (ТПМ) для разных тепловых уровней:

ТПМ 1: Теплопроводящие клеи, припои (теплопроводность 30 — 100 Вт/мК)

ТПМ 2: Припои, тепловые пружины, жидкие металлы (теплопроводность 15 — 86 Вт/мК)

ТПМ 3: Теплопроводящие пасты, силиконовые клеи, подложки, заливочные компаунды, гели (теплопроводность 0,5 — 7 Вт/мК)

Основные группы материалов для обеспечения теплового режима работы электронных приборов

  • Теплопроводящие пасты

Если ваше устройство разработано с учетом дополнительной механической фиксации (прижима) радиатора к поверхности мощного электронного компонента, то теплопроводящие пасты могут быть хорошим и самым простым решением для передачи тепла от компонента к радиатору.

  • Теплопроводящие клеи-герметики

Если требуется совместить эффективную передачу тепла и надежное соединение передающей и рассеивающей поверхностей, то для решения такой задачи стоит обратить внимание на теплопроводящие клеи и герметики. Некорродирующие теплопроводные силиконовые клеи и герметики идеально подходят для крепления радиаторов и других деталей к поверхности электронных компонентов. Для этих целей материалы обладают хорошей эластичностью и теплопроводностью. Возможно также использование силиконов данного семейства в качестве теплопроводного герметизирующего материала для трансформаторов, источников питания, обмоток, реле и других электрических устройств, которые нуждаются в повышенном рассеивании тепла.

  • Теплопроводящие гели и заливочные компаунды

Если перед вами стоит задача обеспечить хороший теплоотвод с поверхности печатного узла и одновременно защитить устройство от повышенной влажности, воздействия ударов и вибраций, ограничить доступ к печатному узлу, то в первую очередь можно обратить внимание на теплопроводящие гели и заливочные компаунды.

  • Теплопроводящие подложки

Если ваша задача подразумевает отвод тепла с ограниченной площади печатного узла, теплопередачу на радиатор или корпус через воздушный зазор, отсутствие процессов отверждения теплопроводящего материала и высокую эффективность теплопередачи, то силиконовые теплопроводящие подложки – это материал, который стоит рассматривать в первую очередь.

  • Низкотемпературные сплавы

Тепловой контакт может быть создан с помощью пайки или прижима. Для пайки используются припои в виде преформ, лент. Для создания прижимного контакта используются сплавы в виде преформ, лент. Также могут использоваться металлы, остающиеся жидкими в диапазоне рабочих температур электронного прибора. Жидкие металлы обладают высокой теплопроводностью, значительно превышающей теплопроводность многих неметаллических материалов. Другие преимущества таких систем – присущая им высокая плотность и электропроводность. Данные сплавы смачивают большинство металлических и неметаллических поверхностей, поэтому могут быть использованы для передачи тепла и электричества между металлическими и неметаллическими поверхностями.

Теплопроводящие препреги на основе из аллюминия

IMS Теплопроводящие препреги на основе из алюминия

Ламинаты на основе из алюминия  применяются при изготовлении печатных плат с несложным рисунком при изготовлении различной  электроники, в которой важен хороший отвод тепла.

Это различные устройства на светодиодах, источниках питания, стабилизаторах напряжения в различных отраслях производства, таких как автомобильная и медицинская электроника. Платы на основе теплопроводных материалов-это эффективное средство решения проблемы отвода тепла современной электронной базы, в том числе и для силовой электроники.

IMS представляет собой альтернативное решение теплоотводам и  керамическим подложкам, связанным со сложностями межкомпонентного соединения.

Платы на основе теплопроводных материалов представляют собой трехслойную конструкцию, включающую металлическую подложку, изолирующий теплопроводящий слой и слой металлизации, предназначенный для монтажа элементов.

КОНСТРУКЦИЯ                                                                                       

         Медная фольга:18, 35, 70, 105, мкм

                                                                              Диэлектрик: 75 -150 мкм

                                                              Алюминий: (тип 1100/ 5052/ 6061 ) 0,8 — 2,0 мм

                                                  Полиэтилен /PVC/ Полиамид

СВОЙСТВА ЛАМИНАТА

 

Характеристики

 

IMS-11

IMS-20

Толщина диэлектрика

мкм

75-150

80-150

Сопротивление к припою (288°С )

сек

120

>120

Прочность на отрыв,мин

фунтов/дюйм

  9,0

1,2 

Напряжение пробоя,мин

Кв

2,5

3,0

Объемное сопротивление

Ω  см

1,0х1015

1,68х1011

Поверхностное сопротивление

1,5х1014

3,96х109

Диэлектрическая проницаемость 1 МГц/  1КГц

 

4,6/4,9

≥5.6/

Диэлектрическое рассеивание      1 МГц/  1КГц

 

0,023/  0,026

≤0.034/

Влагопоглощение

%

0,1

≤0.5

Теплопроводность

Вт/(м.К)

=1.1

2.0

Горючесть

 

94VO

94VO

Зачем нужны теплопроводящие материалы Electrolube

Рассмотрим тепловыделяющий электронный компонент. В процессе работы его температура будет повышаться до тех пор, пока генерируемое внутри компонента тепло не сравняется с потерями тепловой энергии в окружающее пространство — компонент достигнет равновесного состояния. Скорость потери тепла нагретым телом приближенно описывается законом теплообмена Ньютона — он устанавливает, что скорость потери тепла пропорциональна разнице температур между телом и окружающей его средой.

С ростом температуры компонента потери тепла увеличиваются: когда потери тепла за секунду сравниваются с теплом, вырабатываемым компонентом за секунду, компонент достигает своей равновесной температуры.

Перегрев может существенно сократить срок службы компонента или даже вызвать отказ устройства. Те же самые соображения применимы к сборке в целом или устройству, в составе которого имеются отдельные тепловыделяющие компоненты. Следовательно, необходимо предпринять меры по управлению тепловыми режимами.

В случае принудительного обдува скорость потери тепла будет выше, нежели в неподвижном воздухе, поэтому один из способов управления температурой компонента или сборки — внедрить в конструкцию кулер или несколько кулеров для увеличения потока воздуха. Даже обеспечение достаточной общей вентиляции приведет к снижению рабочей температуры по сравнению с ситуацией, когда сборка находится в замкнутом пространстве без вентиляционных отверстий. Еще один аспект, который может остаться за пределами рассмотрения, — пониженное атмосферное давления на больших высотах, сокращающее эффективность теплообмена с окружающей средой и, соответственно, вызывающее повышение рабочих температур устройства.

Весьма специализированным методом управления тепловыми режимами является использование жидкостного охлаждения, а также устройств на эффекте Пельтье. Типовое жидкостное охлаждение предусматривает циркуляцию жидкого хладагента в непосредственной близости от устройства — жидкости обладают более высокой эффективностью теплопередачи, чем воздух. Доработанный вариант жидкостного охлаждения — применение тепловых трубок. В этом случае хладагент переходит в парообразное состояние на горячем компоненте, затем пар перетекает в холодную зону, где конденсируется. Скрытая теплота парообразования жидкости обеспечивает весьма эффективное охлаждение компонентов. Этот принцип широко распространен в холодильных установках. Эффект Пельтье наблюдается, когда постоянный ток пропускается через соединение двух разнородных металлов — при протекании тока в одном направлении соединение нагревается, в противоположном — охлаждается. В настоящее время обнаружены полупроводниковые материалы, демонстрирующие такой эффект, и их массив может применяться в целях охлаждения. Все эти охлаждающие устройства требуют присутствия теплопроводящих материалов на границе раздела с охлаждаемым компонентом, чтобы исключить наличие воздушной теплоизолирующей прослойки и повысить эффективность теплопередачи к системе охлаждения.

Возрастающая миниатюризация электроники повышает важность решения проблем с рассеиванием тепла. Более эффективное управление тепловыми режимами часто приводит к возрастанию надежности и увеличению ожидаемого срока службы устройств.

Тепло рассеивается в окружающую среду с поверхности компонента. Скорость потери тепла будет расти с увеличением площади этой поверхности. Маленький компонент, выделяющий 10 Вт, достигнет более высокой температуры быстрее, чем компонент одинаковой с ним мощности, но с большей площадью поверхности. Таким образом, один из способов ограничения рабочей температуры — искусственное увеличение площади поверхности. Это реализуется при помощи крепления металлического радиатора к устройству. Радиаторы могут изготавливаться методами штамповки, экструзионного прессования и литья, как правило, из меди, алюминия или их сплавов — радиатор должен хорошо проводить тепло. Радиаторы часто снабжены ребрами с целью максимизации площади поверхности, доступной для рассеивания тепла в окружающую среду. При использовании радиаторов более эффективным станет вариант исполнения, когда весь модуль хорошо вентилируется или же, что еще лучше, когда с помощью одного или нескольких вентиляторов реализован принудительный поток воздуха. Невозможно изготовить радиаторы и компоненты, соприкасающиеся поверхности которых были бы идеально плоскими, поэтому при контакте поверхности соприкасаются вершинами неровностей, вследствие чего между ними образуется небольшой воздушный зазор, распределенный по большому участку поверхности. Воздух — плохой проводник тепла, поэтому такая граница раздела будет работать в качестве теплового барьера, ограничивающего эффективность потери тепла устройством. Для преодоления подобного эффекта применяются теплопроводящие компаунды.

Теплопроводящие компаунды предназначены для заполнения зазора между устройством и радиатором и снижения, таким образом, теплового сопротивления на границе обеих деталей. Это приводит к ускоренной потере тепла в направлении радиатора и снижению рабочей температуры устройства.

Теплопроводящие компаунды бывают различных типов. Компания Electrolube выпускает широкую линейку теплопроводящих продуктов, обеспечивающих эффективное рассеивание тепла и предотвращение отказа устройства в результате повышенных рабочих температур (рис. 1, таблица):

  • теплопроводящая паста без содержания силикона;
  • теплопроводящая паста с содержанием силикона;
  • теплопроводящие герметики-клеи и адгезивы;
  • заливочные смолы.

Рис. 1. Линейка теплопроводящих материалов Electrolube

Рассмотрим теплопроводящие пасты, которые могут наноситься для вытеснения воздуха с границы раздела компонент/радиатор. Пасты состоят из теплопроводящих минеральных наполнителей в жидкотекучем связующем — этот связующий материал может быть как на основе силикона, так и без него. Пасты на основе силикона от компании Electrolube, такие как HTS и HTSP, обычно предназначены для высоких рабочих температур.

Таблица. Теплопроводящие компаунды компании Electrolube

 

Не отверждаемые

RTV

Отверждаемые

 

HTC

HTCX

HTCP

HTCPX

HTS

HTSP

TCOR

TCER

TBS

ER2220

ER2183

UR5633

SC2003

 

Бессиликоновая теплопроводящая паста

Бессиликоновая теплопроводящая паста «Экстра»

Бессиликоновая теплопроводящая паста «Плюс»

Бесиликоновый теплопроводящий компаунд «Экстра плюс

Силиконовый теплопроводящщий компаунд

Силиконовый теплопроводящщий компаунд «Плюс»

Теплопроводящий состав холодного отверждения с системой «Оксим»

Теплопроводящий состав холодного отверждения с системой «Этокси»

Двухкомпонентная эпоксидная термосвязующая система

Двухкомпонентная эпоксидная смола

Двухкомпонентная эпоксидная смола

Двухкомпонентная полиуретановая смола

Двухкомпонентная силиконовая смола

Теплопроводность, Вт/м·К

0,9

1,35

2,5

3,4

0,9

3

1,8

2,2

1,1

1,54

1,1

1,24

0,8

Плотность, г/мл

2,04

2,61

3

3,1

2,1

3

2,3

2,3

1,85

2,22

1,95

1,65

1,6

Вязкость, мПа·с**

204000

130000

105000

640000

210000

45000

145000

85000

75000

15000

5000

30000

30000

Время отверждения, ч (при +20/+60 °С)

24*

24*

24/4

24/4

24/4

24/1

Температурный диапазон, °С

–50…+130

–50…+130

–50…+130

–50…+130

–50…+200

–50…+200

–50…+230

–50…+230

–50…+130

–40…+120

–40…+130

–50…+125

–60…+200

Потеря веса при испарении, % (96 ч при +100 °С, IP-183)

≤1

≤0,4

≤1

≤1

≤0,8

≤0,8

Диэлектрическая прочность, кВ/мм

42

42

42

42

18

18

>8

>8

11

10

10

18

20

Объемное сопротивление, Ом·см

1×1014

1×1014

1×1014

1×1014

1×1015

1×1015

1×1014

1×1014

1×1014

1×1015

1×1015

1×1014

1×1015

Примечания.
* Для отверждения требуется влажность. Повышенная температура не рекомендуется, если только не присутствует необходимая влажность.
** Данная информация должна использоваться только в справочных целях.

HTS — силиконовая теплоотводящая паста, с высокой теплопроводностью 0,9 Вт/м·К и широким диапазоном рабочих температур –50…+200 °С (рис. 2).

Рис. 2. HTS — силиконовая теплоотводящая паста

HTSP — силиконовая теплопроводящая паста, имеет очень высокую теплопроводность 3 Вт/м·К и широкий диапазон рабочих температур –50…+200 °С. Исключительные свойства достигаются благодаря оригинальному применению различных керамических порошков, отличающихся электроизоляционными свойствами, что делает всю композицию хорошим электрическим изолятором.

Силикон может создавать проблемы для некоторых сборок, поскольку он более текуч и способен вызвать загрязнения, например, контактов реле.

Для таких случаев компанией Electrolube разработан альтернативный вариант теплопроводящих паст без силикона — HTC и HTCP.

HTC и HTCP не содержат силиконов и потому не могут мигрировать на электрические контакты, способствуя увеличению их сопротивления, возникновению электрической дуги и механическому износу, а также возникновению проблем с пайкой.

HTC — бессиликоновая теплоотводящая паста, отлично подходит для тех мест, где требуется обеспечить эффективный и надежный отвод тепла от перегревающихся компонентов, таких как диоды, транзисторы, тиристоры, микросхемы и т. п. Теплопроводный состав наносится между греющимся элементом и радиатором. HTC имеет теплопроводность 0,9 Вт/м·К и диапазон рабочих температур –50…+130 °С (рис. 3).

Рис. 3. HTC — бессиликоновая теплоотводящая паста

HTCP отличается очень высокой теплопроводностью в сочетании с преимуществами бессиликоновой основы. HTCP имеет теплопроводность 2,5 Вт/м·К и диапазон рабочих температур –50…+130 °С. Исключительные свойства достигаются благодаря оригинальному применению различных керамических порошков, отличающихся электроизоляционными свойствами, что делают всю композицию изолятором (рис. 4).

Рис. 4. HTCP — бессиликоновая теплоотводящая паста

Варианты исполнения вышеуказанных паст содержат больше наполнителя, и в их состав входит специальная композиция различных наполнителей, призванная увеличить теплопроводность. В общем случае пасты с более высокой теплопроводностью одновременно характеризуются и повышенной вязкостью, что может вызвать немалые трудности при дозировании.

Теплопроводящие пасты остаются в пастообразном состоянии, что облегчает демонтаж компонентов для восстановления или ремонта. В некоторых обстоятельствах желательно применить теплопроводящий материал, который застывал бы до твердого состояния.

Материал TCOR от компании Electrolube представляет собой силиконовый герметик холодного отверждения с композицией минеральных наполнителей собственной разработки. TCOR был создан для заполнения зазора между устройством и теплоотводом, что уменьшает тепловое сопротивление. Он может применяться вокруг компонентов и силовых резисторов для рассеивания избыточного тепла к радиаторам, чтобы избежать любого потенциального перегрева и последующих сбоев. Его можно использовать в качестве прочного адгезива, герметика или уплотнительного компаунда. Продукт обладает высокой степенью теплопроводности 1,80 Вт/м·К и сохраняет свои рабочие характеристики в очень большом температурном диапазоне –50…+230 °С, что делает его оптимальным для широкого спектра применений, особенно в автомобильной промышленности. При нанесении между радиатором и устройством он отверждается до состояния резины под воздействием атмосферной влаги (рис. 5).

Рис. 5. TCOR — теплопроводящий силиконовый герметик

Материал TBS от компании Electrolube — двухкомпонентный эпоксидный герметик, отверждаемый до прочного твердого состояния и крепящий радиатор к компоненту. TBS использует оксиды металлов для обеспечения отличной теплопроводности 1,10 Вт/м·К при электроизоляции, также композиция имеет температурный диапазон –40…+120 °С. Это особенно полезно при изготовлении радиаторных сборок, где применяются механизмы «свинчивания назад», а конструкция изготовления теплоотводов не позволяет использовать методы сварки или пайки из-за сложности или геометрии ребер. TBS также оптимален для использования в качестве связующей среды в поверхностных монтажных узлах (рис. 6).

Рис. 6. TBS — двухкомпонентный эпоксидный герметик

Это может стать преимуществом для конструкций некоторых устройств, но вызывает проблемы с демонтажем. При использовании любого теплопроводящего материала очень важно обеспечить полное заполнение зазора между радиатором и устройством и, соответственно, полное вытеснение воздуха. Обычно это реализуется при нанесении определенного объема компаунда в центр соединяемых поверхностей радиатора и устройства с последующим смыканием этих поверхностей таким образом, чтобы они оставались параллельными друг другу. Рекомендуется отслеживать количество наносимого материала, чтобы оно было достаточным для полного вытеснения воздуха, но при этом не слишком большим, чтобы на краях раздела поверхностей не появлялось бы неопрятных излишков. Этой цели легче достигнуть, применяя автоматизированное оборудование для дозирования и сборки (рис. 7).

Рис. 7. Автоматизированное нанесение пасты HTC

Полное удаление воздуха с границы раздела снижает тепловое сопротивление и рабочую температуру устройства. Чем выше теплопроводность пасты или компаунда, тем ниже тепловое сопротивление и, соответственно, рабочая температура. Теплопроводящий компаунд будет обладать меньшей теплопроводностью, чем материал радиатора, поэтому выполнение более тонкой пленки материала на границе снизит тепловое сопротивление и, опять же, уменьшит рабочую температуру. Однако важно убедиться в том, что меньшая толщина пленки не приводит к появлению воздушных зазоров в ней. Контролировать толщину пленки можно, включая в состав пасты или компаунда очень маленькие твердые шарики из стекла (баллотини) с контролируемым диаметром — толщина прослойки будет определяться их диаметром.

Возможно, зная теплопроводность компаунда, толщину его пленки и площадь контакта с радиатором, рассчитать тепловое сопротивление на границе и, таким образом, равновесную рабочую температуру устройства. Необходимо знать мощность устройства и сделать допущения относительно температуры, которой достигает радиатор.

В случае тепловыделяющей сборки бывает достаточно обеспечить ее тепловой режим с помощью выполнения заливки в металлический контейнер с интегрированными ребрами охлаждения или без них, используя для этого теплопроводящий заливочный компаунд.

Компания Electrolube выпускает ряд таких материалов, наиболее популярными из них являются двухкомпонентные эпоксидные компаунды ER 2074 и ER 2183 (рис. 8). Еще раз напомним, что важно обеспечить отсутствие воздушных включений во время операции заливки, поскольку они будут препятствовать теплопередаче к металлическому корпусу. Если сверхвысокая теплопроводность данных компаундов не требуется, достаточно использовать заливочный компаунд общего назначения с наполнителем, такой как ER 2188.

Рис. 8. Двухкомпонентный эпоксидный компаунд ER 2074

Теплопроводность минеральных наполнителей выше, чем у базовой смолы, поэтому смолы с наполнителем в том, что касается управления тепловыми режимами, предпочтительны по отношению к смолам без наполнителей. Чем выше процент содержания наполнителя, тем больше теплопроводность, однако, это приводит к увеличению вязкости и вероятности появления воздушных включений в материале заливки.

Решения для обеспечения теплового режима

Некоторые электронные компоненты при работе могут выделять значительное количество тепла. Неспособность эффективно отвести это тепло от компонента и от изделия в целом может приводить к снижению надёжности и сокращению срока эксплуатации.

Закон охлаждения Ньютона утверждает, что скорость отдачи тепла пропорциональна разнице температур между нагретым телом и окружающей средой. Поэтому, как только температура компонента увеличится и достигнет температуры равновесия, количество отдаваемого тепла в секунду будет равным количеству тепла, вырабатываемому в секунду внутри компонента. Эта температура может быть достаточно высокая, чтобы значительно сократить срок службы компонента или даже привести к неисправности изделия. Именно в таких случаях и необходимо принимать меры по обеспечению теплового режима. Те же соображения относятся ко всему узлу или устройству, в состав которого входят отдельные компоненты, выделяющие тепло. Компонент отдает тепло в окружающую среду у его поверхности. Теплопередача возрастает с увеличением площади поверхности компонента. Небольшой компонент, выделяющий 10 ватт, достигнет более высокой температуры, чем компонент с близким выделением мощности, но с большей площадью поверхности. Именно поэтому применяются радиаторы. Имеющие различные размеры и форму радиаторы могут быть подобраны так, чтобы обеспечить значительное увеличение площади поверхности для максимального рассеяния тепла. Радиаторы обычно присоединяют к компонентам, которые при работе выделяют большое количество тепловой энергии, и таким образом отводят эту энергию от компонента во избежание выхода из строя из-за перегрева.

За многолетний период радиаторы доказали свою высокую эффективность, однако для того, чтобы обеспечить полное прилегание и, как следствие, максимальную эффективность, вместе с радиаторами применяются и материалы для обеспечения теплового режима. Даже после тонкой полировки металлические поверхности имеют некоторую шероховатость. Из этого можно сделать вывод, что при соединении двух металлических поверхностей прилегание окажется не 100%-ным и между ними всегда будет присутствовать воздушный зазор. Заполнение таких зазоров контактным материалом с тепловыми свойствами обеспечивает полное прилегание между двумя поверхностями и, как следствие, лучшую теплопроводность. Постоянное стремление к миниатюризации изделий в сочетании с современными компонентами, потребляющими все более высокую мощность, убеждает том, что эффективное обеспечение теплового режима является важнейшей составляющей как современных, так и будущих разработок в электронике, где лишь одним из примеров является рынок светодиодного освещения. На основе материалов для обеспечения теплового режима также имеются решения для повышения эффективности разработок в области экологически чистой энергии, для фотоэлектрических инверторов, известных особой чувствительностью к температуре, для соединений между тепловыми трубками и емкостью с водой в системах солнечного отопления, для водородных топливных элементов, ветряных электрогенераторов – всё это лишь малая часть примеров.

Теплопроводные составы находят применение при производстве электронных компонентов, в теплотехнике и измерительной технике, а также при производстве радиоэлектронных устройств с высоким тепловыделением. Термоинтерфейсы имеют следующие формы:

  • теплопроводящие пастообразные составы;
  • компаунды;
  • полимеризующиеся теплопроводные составы;
  • теплопроводящие клеющие составы;
  • теплопроводящие прокладки;
  • припои и жидкие металлы.

В данной статье рассмотрим теплопроводящие пасты, клеи/адгезивы и заливочные материалы на примере продукции компании Electrolube.

Компания Electrolube на протяжении 75 лет разрабатывает решения для развития техники и улучшения технических характеристик. Специалисты компании постоянно работают над улучшением характеристик всех линеек продуктов для отмывки, защитных покрытий, заливочных компаундов, средств для обеспечения теплового режима, контактных смазок и материалов для технического обслуживания в области электроники и общего применения.

В ответ на все более растущий спрос были разработаны специализированные решения для обеспечения теплового режима:

  • бессиликоновые пасты;
  • силиконовые пасты;
  • материалы холодного отверждения и материалы для склеивания;
  • заливочные компаунды;
  • от 0,9 до 3,4 Вт/м∙К.

Теплопроводящие пасты состоят из теплопроводящих наполнителей, находящихся в жидкости-носителе. Теплопроводящие пасты не отвердевают, поэтому они являются самым подходящим решением, когда важна ремонтопригодность, и обеспечивают универсальность применения за счет отсутствия геометрических ограничений, влияющих на отверждение.

Технологи компании Electrolube разработали силиконовые и бессиликоновые теплопроводящие пасты (рис.1).

Силиконовые материалы обладают более высокой предельно допустимой температурой 200°С и являются системами с меньшей вязкостью благодаря использованию базового силиконового масла. Для определенных задач использование материалов на основе силикона и содержащих силикон материалов может быть запрещено. Это возможно из-за ряда факторов. Примерами могут служить определённые области применения электроники, а также случаи, когда наблюдаются проблемы с процессами отмывки или приклейки. Подобные проблемы возникают из-за миграции силоксанов с малым молекулярным весом. Эти летучие соединения могут уменьшать поверхностное натяжение на подложке, что сильно усложняет ее отмывку и приклеивание к ее поверхности. Кроме того, миграция силоксанов с малым молекулярным весом может приводить к отказам электронных устройств из-за образования побочных изоляционных продуктов. Материалы созданы из исходных материалов, специально предназначенных для электронной промышленности. Поэтому содержащие силикон материалы применяются только в тех случаях, где фракции с малым молекулярным весом постоянно контролируются и поддерживаются на абсолютном минимуме. В качестве альтернативного варианта также поставляется линейка бессиликоновых материалов для ответственных применений.

 
 

Рис. 1 Силиконовый теплопроводящий компаунд Electrolube

Линейка теплопроводящих материалов Extra от компании Electrolube является усовершенствованной версией бессиликоновых теплопроводящих материалов HTC и HTCP. Пасты линейки ‘X’ производятся с применением одной из запатентованных технологий компании и обладают следующими преимуществами практически не в ущерб применимости и вязкости: повышенная относительная теплопроводность, меньшее выделение масла и меньшая потеря веса при испарении. Теплопроводящие пасты HTCPX применяются преимущественно для заполнения зазоров, и их использование было одобрено одним из ведущих производителей в автомобильной промышленности. Материалы линейки Extra также более устойчивы к влажности и термоциклированию (с быстрым изменением температуры при нагревании и охлаждении) по сравнению с пастами обычных линеек. На следующем графике показано влияние влажности (168 ч, 25°С, отн. вл. 90%) и термоциклирования (25 циклов от -25°С до 65°С) на теплопроводящие пасты HTC и HTCX. Результаты показывают, что после данного воздействия реология пасты HTC изменяется и в результате при увеличении скорости сдвига также увеличивается и вязкость, проявляя дилатантное поведение. Однако паста HTCX в этих условиях демонстрирует бóльшую стабильность: ее реология и вязкость остаются без изменений после воздействия. Паста HTCX проявляет псевдопластические свойства, теряя вязкость с увеличением скорости сдвига. (график 1)

Помимо термопаст были также разработаны термосвязующий клей под сокращённым названием TBS, а также два материала холодного отверждения: TCOR и TCER (рис.2). Клей TBS (Thermal Bonding System) – это двухкомпонентный высокопрочный эпоксидный клей, предназначенный для соединения радиаторов с компонентами. Кроме минеральных наполнителей клей содержит маленькие стеклянные шарики с нормированным диаметром. Это позволяет получить заданную толщину слоя 200 микрон, обеспечивая оптимальные рабочие характеристики. Материалы TCOR и TCER являются силиконовыми материалами холодного отверждения от компании Electrolube. Материал TCOR – это состав холодного отверждения с системой оксим, а материал TCER – это вариант с системой этанол. Материал TCER обладает тем преимуществом, что он имеет очень низкую вязкость и более высокую теплопроводность по сравнению с материалом TCOR, но TCOR обладает улучшенной прочностью склеивания.

Для выделяющих тепло схем определённого типа может оказаться эффективной заливка устройства в корпусе, отводящем тепло, с помощью теплопроводящего заливочного компаунда. Данный способ обеспечивает отвод тепла и защиту от воздействий окружающей среды, таких как высокая влажность или коррозионные условия. Компания Electrolube предлагает широкий ассортимент двухкомпонентных материалов для заливки с использованием эпоксидной, полиуретановой и силиконовой технологий (рис 3).

Рис. 2 Клеи и составы холодного отверждения Electrolube

Рис. 3 Заливочные компаунды Electrolube

 Эпоксидная смола ER2220 обеспечивает высочайший уровень теплопроводности в сочетании с защитой от внешних воздействий за счет заливки. Эта эпоксидная смола с большим количеством наполнителя обладает очень высокой теплопроводностью (1,54 Вт/м·К), что значительно увеличивает её вязкость (15 000 мПа·с). Смола ER2183 является вариантом состава ER2220 с меньшей вязкостью (5000 мПа·с). Уменьшение содержания наполнителя, необходимое для достижения такой вязкости, мало влияет на теплопроводность: вязкость смолы ER2183 ниже на 67%, при этом проявляется снижение теплопроводности лишь на 28% (1,10 Вт/м·К). Материал UR5633 – это полиуретановая заливочная смола, обладающая очень хорошей теплопроводностью 1,24 Вт/м·К. Она идеально подходит для задач, где от материала требуется теплопроводность и определенный уровень эластичности. Материал SC2003 представляет собой силиконовую заливочную смолу, характеризующуюся хорошей теплопроводностью (0,08 Вт/м·К) в исключительно широком температурном диапазоне (от -60 до +200°С). Это тиксотропный материал, что делает его идеальным решением для задач, где смола не должна протекать в небольшие зазоры.

Теплопроводность, измеряемая в Вт/м·К, отражает способность материала проводить тепло. Значения объемной теплопроводности дают хорошее представление об уровня ожидаемого отвода тепла, позволяя проводить сравнения между различными материалами. В некоторых методиках измеряется только сумма теплового сопротивления материалов и контактного сопротивления между материалом и измерительным прибором. Компания Electrolube использует один из вариантов метода теплового потока, в котором измеряются оба эти параметра по отдельности, что обеспечивает намного более точные результаты измерения объемной теплопроводности. (график 2)

График 1. Реология теплопроводящих паст HTC и HTCX до и после испытаний на влагостойкость и термоциклирование,

ордината Х — напряжение сдвига, ордината — У- скорость сдвига.

График 2. Сравнительные значения теплопроводности теплопроводных материалов Electrolube

Материалы для обеспечения теплового режима используются в электрических устройствах и поэтому не должны оказывать отрицательного воздействия на его характеристики. Измерение электрических свойств таких материалов может помочь в обеспечении совместимости при применении. Например, диэлектрическая прочность – это максимальная напряженность электрического поля, которую в принципе может выдержать материал без образования пробоя, т. е. без потери своих электрических свойств. Иногда эту характеристику также называют напряжением, выдерживаемым диэлектриком. В свою очередь, напряжение пробоя – это минимальное напряжение, вызывающее у определённой части изолятора способность проводить электрический ток. (график 3)

Вязкость теплопроводящих паст влияет на параметры процесса нанесения, а также на рабочие характеристики применяемого материала. Например, линейка обычных материалов предназначена для применения в качестве промежуточных теплопроводящих материалов и поэтому эти материалы следует наносить тонким слоем. Стабильность этих материалов позволяет избегать возникновение проблем, связанных с выдавливанием пасты (изменение вязкости при изменении температуры, заставляющее пасту постепенно вытекать из пространства между поверхностями), но только если они применяются в виде тонких слоев. Материалы для заполнения зазоров, такие как компаунды HTCPX, предназначены для обеспечения максимальной стабильности даже при большой толщине и воздействии вибрации. Это улучшение стабильности также означает, что вязкость материала очень высока. Вязкость отверждаемых материалов для обеспечения теплового режима, таких как составы холодного отверждения и заливочные материалы, имеет значение только для этапа нанесения, и её необходимо учитывать при выборе подходящего оборудования для дозирования и методов нанесения. После нанесения материала на модуль/основание, он отверждается до твёрдого состояния. На графике ниже приведено сравнение вязкости различных материалов. (График 4)

График 3. Диэлектрическая прочность теплопроводных материалов Electrolube График 4. Сравнение вязкости теплопроводных материалов Electrolube

 

Как подчеркивалось выше, за исключением материалов для заполнения зазоров, важно, чтобы промежуточные теплопроводящие материалы наносились как можно более тонким слоем, чтобы снизить влияние теплового сопротивления. Поэтому этап выбора способа нанесения теплопроводящих паст может быть столь же важен, как и этап выбора самого материала. Теплопроводящие пасты можно наносить различными способами, как вручную, так и автоматически.

 I. Ручное нанесение может выполняться с помощью валика, ракеля или шпателя. Часто валик является наилучшим способом для обеспечения распределения материала ровным тонким слоем по всей поверхности.

II. В методах автоматического нанесения используется специальное оборудование. Оно обычно имеет головку для нанесения, в которой материал подаётся на устройство нанесения с помощью дозатора. Из-за вязкости таких материалов дозатор обычно представляет собой механизм с выдавливающей пластиной, соединяемый с ёмкостью с теплопроводящей пастой, в которой она поставляется.

Составы холодного отверждения от компании Electrolube поставляются в готовых к использованию картриджах, и их следует наносить при помощи пистолета TCR Gun. По вопросам, связанным с поставкой в крупной таре, обращайтесь в компанию Electrolube. Эти материалы часто используются для одновременного обеспечения теплопередачи и крепления, поэтому следует наносить материал тонким слоем и выполнять испытания, чтобы убедиться, что полученная прочность соединения достаточна для данного применения. Так как эти материалы отверждаются за счёт взаимодействия с влагой, в процессе нанесения и сушки необходимо обращать внимание на влажность окружающей среды – 50% при комнатной температуре . Крайние состояния (очень сухой или очень влажный воздух) сдерживают отверждение, и повышенные температуры не ускоряют процесс, если при этом влажность также не будет увеличена.

Заливочные компаунды – это двухкомпонентные системы, которые можно наносить вручную или автоматически с помощью автоматизированного оборудования. Во всех случаях, при выполнении процедуры смешивания следует избегать захвата воздуха. Захват воздуха или влаги может повлиять на процесс отверждения этих материалов, а также может приводить к образованию воздушных пузырьков в отвержденном материале, которые значительно снижают теплопроводность. I. Компания Electrolube поставляет заливочные компаунды в специальной упаковке, представляющей собой пакет, разделенный застёжкой, которая отделяет друг от друга компоненты A и B до момента смешивания. Данная упаковка идеальна для безвоздушного смешивания и рекомендуется для любого нанесения заливочного компаунда, выполняемого вручную. При поставке в алюминиевой оболочке эту оболочку не следует удалять вплоть до начала использования материала. II. Также доступны установки для смешивания как настольного типа, так и в виде оборудования.

 

 

HTCX

HTCP

HTCPX

HTS

HTSP

TCOR*

ER2220

ER2183

UR5633

SC2003

 

Бессиликоновая тепрлопроводящая паста Экстра

Бессиликоновая тепрлопроводящая паста Плюс

Бессиликоновая тепрлопроводящий компаунд Экстра плюс

Силиконовый теплопроводящий компаунд

Силиконовый теплопроводящий компаунд Плюс

Теплопроводящий состав холодного отверждения

Двухкомпонентная эпоксидная смола

Двухкомпонентная эпоксидная смола

Двухкомпонентная полиуретановая смола

Двухкомпонентная силиконовая смола

Теплопроводность (Вт/м∙К)

1,35

2,50

3,40

0,90

3,00

1,80

1,54

1,10

1,24

0,8

Плотность (г/мл)

2,61

3,00

3,10

2,10

3,00

2,30

2,22

1,95

1,65

1,60

Вязкость (мПа∙с)**

130 000

105 000

640 000

210 000

45 000

145 000

15 000

5 000

30 000

30 000

Время отверждения, ч (при 20°С/60°С)

.

.

.

.

.

24

24/4

24/4

24/4

24/1

Температурный диапазон, °С

-50…+130

-50…+130

-50…+130

-50…+200

-50…+200

-50…+230

-40…+130

-40…+130

-50…+125

-60…+200

Потеря веса при испарении (96ч при 100°С IP-183)

≤0,40%

≤1.00%

≤1.00%

≤0.80%

≤0.80%

.

.

.

.

.

Диэлектрическая прочность, кВ/мм

42

42

42

18

18

>8

10

10

18

18

Объемное сопротивление, Ом∙см

1х1014

1х1014

1х1014

1х1015

1х1015

1х1014

1х1015

1х1015

1х1014

1х1015

Сравнительная таблица материалов для обеспечения теплового режима

*Для отверждения требуется относительная влажность воздуха 50% при комнатной температуре.

 В целом следует помнить, что правильно подобранные технологические материалы – гарантия долговечной и корректной работы изделия.

 

Теплопроводность материалов — Справочник химика 21

    Теплопроводность — свойство материалов проводить тепло с определенной скоростью. Хорошо проводят тепло металлы — серебро, медь, алюминий, сталь. Пластмассы, пластики, каучуки, графит, керамика и шамотный кирпич медленно проводят тепло. Теплопроводность материалов оценивается величиной коэффициента теплопроводности X. При 20°С величина теплопроводности для меди равна 384 Вт/(м К), у стали — в восемь раз ниже. [c.64]
    Коэффициент температуропроводности является показателем диффузии внутренней энергии в материале его величина пропорциональна скорости распространения изотермической поверхности. Более теплопроводные материалы характеризуются большими значениями а. Тепловая инерция характеризует тепловое согласование двух сред (1 и 2) и определяет, например, коэффициент отражения тепловой волны Г  [c.32]

    Однако даже при ДГ->0 и Гср/Го=1 КПД т)енеизбежно сопутствующими полупроводниковым трансформаторам тепла выделением джоулева тепла, действием эффекта Томсона и обратным током тепла от горячего спая к холодному вследствие теплопроводности материалов термоэлемента. [c.289]

    На рис. 6 показано влияние роста температуры до 1000 К в чистом и хорошо теплопроводном материале. Сплошные линии — результат расчета. Чтобы показать влияние излучения на эффективный радиальный коэффициент теплопроводности, был проведен расчет, не учитывающий до Т=1000 К радиационный перенос теплоты. Результаты этого расчета приведены на рис. 6 пунктирными линиями. [c.437]

    Коэффициент теплопроводности материалов, применяемых в холодильной технике, должен быть не более [c.190]

    Запаздывание роста температур относительно момента трения объясняется интенсивным отводом тепла в начальный период из зоны контакта за счет теплопроводности материалов, составляющих пару трения. По этой причине идет медленное формирование теплового поля. Инерционность формирования температурного объемного поля характеризуется временем, необходимым для установления теплового баланса пары. [c.13]

    Определение контрастов в виде (2.27. .. 2.29) можно рассматривать как одномерную фильтрацию сигнала, поскольку они не учитывают эффекты диффузии тепла, в особенности, в поперечном направлении. В теплопроводных материалах эффекты трехмерной диффузии могут существенно изменять пространственные профили температуры и затруднять выделение слабых сигналов от малых дефектов. [c.39]

    Влияние типа материала на оптимальные параметры обнаружения проиллюстрировано на рис. 3.26. Видно, что большие контрасты возникают в более теплопроводных материалах (рис. 3.26, а) при более коротких временах наблюдения (рис. 3.26, 6). Эта тенденция сохраняется для различных глубин залегания дефектов, хотя ясно, что с ростом / интенсивность растекания тепла вокруг дефектов становится более существенной, и для определенных дефектов возможно существование «оптимального» материала, который обеспечит максимальное значение С. [c.99]


    Электроды, используемые для контроля толщины слоев, могут быть изготовлены из одного и того же материала или из разных. Нагреваемый электрод должен иметь, по возможности, высокую теплопроводность. Материалы электродов выбираются с учетом термоэлектрических свойств и теплопроводности материалов слоев при близкой теплопроводности [c.643]

    Устройство предназначено для контроля теплопроводности материалов на основе полученных зависимостей этой теплопроводности от температуры в контакте горячих электродов с ОК. Кроме того, с помощью установленных корреляционных связей между термоэлектрической способностью материала и его механическими характеристиками определяются твердость материала, относительное удлинение образцов, пределы текучести и прочности. [c.649]

    Рассмотрим плоскую многослойную стенку, состоящую из п слоев. Толщины слоев равны бь 62,. .., бп, а коэффициенты теплопроводности материалов, из которых образованы эти слон, соответственно Ь, Х2,. .., Хп- Температуры на противоположных поверхностях многослойной стенки и (twl>twч), [c.115]

    Применение печи с кварцевой камерой для синтеза хлороводорода ограничивалось малой теплопроводностью материалов и, следовательно, небольшой производительностью. [c.175]

    СМ из разных материалов, вычисленные на основании справочных данных по физическим свойствам этих материалов для одной и той же частоты колебаний 33 мгц. Как видно, наименьшей эффективностью обладают фильтры из воздуха и стали, причем у металла нет никаких преимуществ перед воздухом. Для наименее теплопроводных материалов эффективность в 50—75 раз больше, чем для воздуха и стали. [c.77]

    Осипова В, А., Андрианова А. С. Экспериментальное определение теплопроводности материалов. — Теплоэнергетика, 1954, ЛГ 8, с. 28—34. [c.277]

    Из обоих примеров явствует, что за1мена материалов возможна не всегда, а именно при замене материала, обладающего больщой теплопроводностью, материалом с малой теплопроводностью, таплопередача существенно не меняется в тех случаях, когда значения коэффициентов теплоотдачи с обеих сторон теплопередающей стенки малы. [c.157]

    Величина потери тепла в окружающую среду вследствие охлаждения наружных поверхностей регенератора зависит от толщины а теплопроводности материалов, из которых выполнены футеровка, и корпус аппарата, произродятелъности я размеров аппарата, климатических и атмосферных условий и т. д.. [c.287]

    Рис, й. 3 111нсммост11 плияпия температуры на эффективный радиальный коэффициент теплопроводности Л/Х для слоя из один 1-КОВЫ.Х сфер для хорошо и плохо теплопроводных материалов от числа Пекле при нормальных условиях см. (4] и уравнения (7) . При Ре [c.437]

    Проблема передачи тепла от твердого тела к жидкости или наоборот — важнейшая проблема проектирования большинства теплообменников. Теплопроводность материалов является основной их характеристикой и в простей-1ЫИХ случаях связана с тепловым потоком соотношением [c.39]

    Коэффициент теплопроводности. Некоторое представление об огромной разнице между коэффициентами теплопроводности материалов можно получить из рассмотрения рис. 3.1, откуда видно, что коэффициенты теплопроводности представляющих интерес материалов могут различаться в 100 ООО раз. [Наиболее теплопроводны металлы, затем следуют плотные керамические материалы [41, затем — твердые и жидкие органические соединения и, наконец, газы. Как и следовало ожидать, теплопроводность твердых пористых тел меньше теплопроводности плотных твердых тел и больше теплопроводности газов, заполпяюпгих поры [5]. Интересно отметить, что значения коэффициентов теплопроводности в пределах каждой из указанной групп материалов (СМ. рис. 3.1) отличаются не более чем в три раза от среднего значения для каждой группы. [c.39]

    Теплофизические свойства футеровочных мат-ариалов и металла существенно отличаются друг от друга. Следствием этого является различие в температурных деформациях металла и футеровки. Это может привести либо к обжатию футеровки металлом, либо к появлению на границе металл — футеровка радиальных растягивающих напряжений, превышающих величину адгезии между замазкой и металлом (или подслоем). В последнем случае возможно образование зазора между футеровкой и металлом. Чаще всего это явление наблюдается в летний период (прогрев металла) при наличии-, непроницаемого подслоя, низкой адгезии замазки к нему и повыщенной температуры внутри аппарата при наличии теплоизоляции при футеровке оборудования теплопроводными материалами (уголь, графит и т.н.). Поэтому при проведении прочностного расчета футеров ки необходима проверка ее на совместную работу с корпусом аппарата. [c.181]


    Тепловая Д. позволяет обнаруживать поверхностные и внутр. дефекты в изделиях из теплопроводных материалов анализом их температурных полей, возникающих под действием теплового излучения (длины волн от 0,1 мм до 0,76 мкм). Наиб, применение имеет т. наз. пассивная Д. (внеш. источник нагревания отсутствует), напр, теплови-зионный метод, основанный на сканировании пов-сти объекта узким оптич. лучом, а также метод термокрасок, цвет к-рых зависит от т-ры пов-сти изделия. При активной [c.28]

    В качестве нагревателей в хлебопекарных печах применяются трубчатые, прямые и и-образные элементы (рис. 16.7) Они состоят из спиралей сопротивления 1, изготовляемых из нихромовой или фехралевой проволоки и заключенных в стальные или латунные тонкостенные трубки 2 диаметром 12,5… 25 мм, заполненные изолирующим теплопроводным материалом — магнезитом 3. Оба конца проволоки оканчиваются изоляторами 4 и клеммами 5 для присоединения к сети питания. В выпускаемых в настоящее время хлебопекарных печах применяются электронагреватели марки НВСЖ-2,673/2,5 мощностью 2,5 кВт. [c.849]

    Термообработку (нагрев) нанесенных на дефектный участок композиций осуществляют с помощью горячего воздуха, лампами накаливания, специальными электронагревателями различной конфигурации, а также пропусканием -пара, горячей воды через рубашку аппарата. Следует отметить, что в области создания и применения новых рецептур композиций и технологии их применения в конкретньгх случаях могут быть многовариантные решения. Срок защитного действия используемых средств во многом определяется не только адгезионной прочностью и химической стойкостью в рабочей среде, но и близостью теплофизических характеристик (коэффициентов термического расширения, теплопроводности) материалов основы и покрытия. [c.23]


— : ,

Прокладки ЭТМ-СТ. Типичный и самый первый представитель этого семейства, завоевавший в России наибольшую популярность, – ЭТМ-ст. «ЭТМ» — эластичный керамико-полимерный материал, армированный стеклотканью. Благодаря армирующему слою материал имеет отличные прочностные характеристики на разрыв и раздир. Наполнитель из нано-дисперсного керамического порошка собственного производства обеспечивает теплопроводность на уровне лучших зарубежных аналогов и позволяет точно регулировать комплексом свойств материалов.

Термостойкая силиконовая связка придает материалу эластичность мягкой резины, что способствует заполнению шероховатостей микрорельефа сопрягаемых поверхностей, снижая тепловое сопротивление между ними. Диапазон толщины материала «ЭТМ», в отличие от других аналогов, варьируется по требованию заказчика в пределах от 0,15 до2 мми более. Стандартная толщина 0,22±0,05 мм.

Обеспечивают:

·  интенсивный теплоотвод от нагреваемой поверхности;

·  монтаж полупроводниковых элементов без нанесения теплопроводящей пасты, что гарантирует чистоту и сокращает время сборки;

·  надежный контакт в соединении полупроводник-прокладка-радиатор;

·  Материалы не токсичны, не выделяют вредных веществ в процессе монтажа и эксплуатации, не подвержены воздействию веществ, применяемых при очистке печатных плат;

Возможно изготовление материала прокладок с «липким слоем», а так же с другим армирующим элементом (полиамидная пленка, кевлар, полиэстеровые сетки и др.), что позволяет улучшить показатели отдельных характеристик стандартного материала.

Для применений, требующих повышенной прочности материала, предназначены материалы ЭТМ-К. От обычных материалов ЭТМ они отличаются тем, что вместо стекловолоконной основы в них использована диэлектрическая пленка. Например,  ЭТМ К-10 специально разрабатывался как заменитель керамических изоляторов. При толщине 0,15 мм значение его пробивного напряжения составляет 6 кВ, а термосопротивления – 0,2°С·дюйм2/Вт. Но в отличие от хрупких керамических аналогов он очень пластичен, технологичен и гораздо дешевле!

Все описанные материалы поставляются как в рулонах, так и вырубленные в форме, соответствующей термоконтактным поверхностям наиболее распространенных корпусов полупроводниковых приборов, например, ТО-66, ТО-220, ТО-126 и т. д. На них может быть нанесен клеевой слой, упрощающий монтаж.

Указания по применению:

·  Материалы ЭТМ и изделия из них используются в состоянии поставки.

Номинальное рабочее напряжение сжатия (МПа) определяет допустимую относительную деформацию листа материала в пределах до 10% от его исходной толщины, при которой изготовителем гарантируются прочностные, электроизоляционные и теплопроводящие свойства, представленные в таблице «Основные технические характеристики материалов «ЭТМ».

·  Предельное напряжение сжатия определяет относительную деформацию листа материала в пределах до 50% от его исходной толщины при которой не происходит потеря эластичности, и в последующем, при снятии напряжения сжатия материал восстанавливается до исходной толщины и сохраняет свои свойства. Не допускается эксплуатация изделий из материала ЭТМ при превышении предельного напряжения сжатия.

·  Качество сжимающих поверхностей должно соответствовать ГОСТ 265. Шероховатость сжимающих поверхностей не должна превышать Ra=0,63 мкм по ГОСТ 2789. Отклонение геометрии сжимающих поверхностей по плоскостности и параллельности должно быть не выше степени точности 7 по ГОСТ 24643.

·  Эффективность теплоотвода или величина удельного термического сопротивления прокладки из материала ЭТМ определяется усилием сжатия поверхностей прибора и радиатора, их плоскостностью и параллельностью при сборке, а также наличием остаточных воздушных полостей между прокладкой и прижимными поверхностями. С целью максимального выдавливания воздушных полостей рекомендуется приложить прокладку глянцевой поверхностью или поверхностью с липким слоем к наиболее качественной прижимной поверхности и прикатать резиновым валиком.

·  Запрещается хранение, манипулирование и эксплуатация материалов ЭТМ при температурах ниже минус 60 0С и выше плюс 250 0С.

Гарантии изготовителя:

·  Изготовитель гарантирует соответствие материалов ЭТМ требованиям технических условий при соблюдении условий транспортирования, хранения и применения.

·  Гарантийный срок хранения материалов ЭТМ без липкого слоя – 2 года.

·  Гарантийный срок хранения материалов ЭТМ с липким слоем – 0,5 года.

·  Потеря липкости материалов ЭТМ по истечении гарантийного срока хранения не является выбраковочным фактором.

Более подробно на http://specrezinatehnika.pulscen.by

Винил теплопередачи — HTV

Категории

HTV на складе теплообмена

Heat Transfer Warehouse является авторизованным дистрибьютором SISER, Specialty Materials, Poli-Tape и Chemica!

Мы предлагаем лучшие в отрасли бренды и продукты в HTV, включая Siser EasyWeed, Thermoflex Plus, Chemica Hotmark Revolution Low Temp и WALAKut.

Ассортимент этих брендов бесконечен. Из различных типов и отделок теплопередающего винила, таких как Matte HTV, Glossy, Glitter, Holographic, Flock, Reflective, Siser Patterned, Stock Patterned и специализированный HTV для этих деликатных вещей!

Мы — ваш лучший поставщик винила и материалов для объемного теплопередачи.Мы обещаем, что вы каждый раз будете получать высококачественный продукт известных брендов по конкурентоспособной в отрасли цене. Все эти марки и изделия из теплообменного винила совместимы и могут использоваться в Cricut Explore, Cricut Maker, Silhouette Cameo 3 и Cameo 4 с резаками более широкого формата, такими как Cameo Plus и Graphtec CE-7000.

Марки и типы HTV

Heat Transfer Vinyl, Heat Press Vinyl или HTV, каким бы способом вы ни выбрали его, может быть запутанным процессом.Выбор подходящего HTV действительно сводится к личным предпочтениям и работе.

Siser

Siser HTV очень любят, и это действительно отличный продукт с множеством цветовых вариантов от основного черного и белого до Passion Pink или Minnesota Purple, который является эксклюзивным цветом для складов теплопередачи. EasyWeed Electric предлагает уникальный взгляд на металлическую отделку, и если вы ищете немного шика, обратите внимание на Siser Holographic или их Glitter HTV. Это привнесет изюминку в любой из ваших проектов.

Термофлекс

ThermoFlex — еще один замечательный продукт с матовым покрытием и впечатляющей цветовой гаммой. У них больше синего, чем в магазинах красок, таких как Air Force Blue, Cornflower Blue, Reflex Blue, Bright Blue и многие другие. У них есть цвет для любой работы, которую вы можете выполнять, а их линейка Metal Flake отлично подходит для добавления блеска в ваш дизайн, а также у них есть несколько глянцевых цветов, которые добавляют уникальный эффект. Не забудьте проверить ThermoFlex Turbo.Это отличный низкотемпературный продукт, который подойдет для тяжелой одежды из полиэстера и синтетических материалов.

WalaKut

WalaKut HTV — это эксклюзивная линия винила для термического прессования от компании Heat Transfer Warehouse. Walakut-Express — это низкотемпературный продукт, который доступен во всех основных цветах и ​​имеет великолепную матовую поверхность. WalaKut-Soft — это мягкий, эластичный продукт, который прекрасно ложится на вашу одежду и особенно нравится бегунам.

Специальные материалы DecoFilm

Если вы действительно хотите добавить что-то особенное в свою линейку HTV, мы можем предложить проверить мягкие металлические материалы DecoFilm Specialty Materials, они отлично подходят для добавления этого крутого металлического эффекта.

Обратите внимание на одну из многих моделей htv с рисунком. У нас есть все, от американского флага до узоров ombre или чего-то более особенного для праздника, например, сердечек или тыкв. Есть образец HTV для всего, что вы можете вообразить.

Аппараты для термического прессования

со склада теплопередачи

Хранилище для термического прессования предлагает широкий выбор машин для термического прессования, которые наилучшим образом подходят для вашего бизнеса. У нас есть лучшие бренды в отрасли для термопрессов, такие как Hotronix, HIX, Siser Digital Geo Knight, а промышленный термин T Shirt Press относится ко всем этим брендам.Все эти бренды предлагают термопрессы разных размеров, от ремесленных термопрессов до лучших промышленных термопрессов для крупных проектов.Одним из наших самых продаваемых термопрессов является Craft Heat Press, который представляет собой небольшой термопресс для начинающих, и он розовый ! Машина Craft Heat Press с размером плиты 9 «x 12» идеально подходит для мастеров среди нас или в качестве второй машины для горячего прессования для небольших проектов в вашем цехе теплопередачи. Другими лидерами продаж являются Geo Knight Swing Away и Hotronix Fusion IQ.Все продаваемые нами термопрессы являются высококачественными и первоклассными. При полной поддержке и изготовлении из высококачественных материалов мы позаботимся о том, чтобы вы получили лучший термопресс для своего бизнеса. Другие прессы, на которые стоит обратить внимание, — это машина для термопресса с крышкой или машина для термопресса с кружкой, которые являются специализированными термопрессами.

При выборе термопресса, также называемого прессом для футболок, вам, возможно, придется учесть несколько вещей, прежде чем вы примете ключевое решение для своего бизнеса, да и размер имеет значение.Вы выбираете пресс для футболок Craft размером 9 дюймов на 12 дюймов? Что ж, если вы просто гладите одежду стандартного размера и гладите футболки как хобби, то этот размер для вас. Если вы обнаружите, что работаете над более крупными проектами, следующим шагом будет использование Hix Heat Press 15×15 или Geo Knight Heat Press, которые позволят легко прессовать от 8 до 11 дюймов и более крупных передач теплового пресса HTV. Это позволит вам заправить большую часть одежды на нижнюю плиту, что упростит прессование. Если вы все еще хотите стать больше и хотите иметь возможность обрабатывать большие тепловые передачи HTV, то Hotronix Auto Open 16×20 может быть для вас ответом.Если вы хотите еще большей универсальности и думаете, что сублимация красителя в вашем будущем, мы бы предложили Hotronix Fusion IQ, который позволяет использовать этот вариант с выдвижным ящиком или откидываться, что упрощает выравнивание и прессование этих сублимационных заготовок с твердой поверхностью, таких как подставки, коврики для мыши и бирки для сумок. Выбор автоматического открытия — это просто предпочтение того, насколько внимательным вы хотите быть к своему теплопередающему прессу. Если вас легко напугать, этот пресс может не для вас, но если у вас есть дела поважнее, чем смотреть, как тикает таймер, мы настоятельно рекомендуем автоматический открытый термопресс для цехов с большим объемом теплопередачи.

Как выбрать подходящие теплопередающие материалы

Поскольку сегодня на рынке представлено так много разновидностей теплопередающих материалов с множеством различных проектов, для которых они могут быть использованы, люди часто спрашивают: какая специальная бумага мне нужна? ? Как выбрать подходящий теплопередающий материал?

В этом посте мы собираемся обсудить, что такое теплопередающий материал, типы теплопередающих материалов, доступные сегодня, их различия и то, как выбрать правильный теплопередающий материал для вашего проекта.

Начнем!

Что такое теплопередающие материалы?

Термин «теплопередающий материал» — это обобщающая фраза, используемая для описания практически всех материалов, которые используют тепло для прикрепления любого рисунка или графического декора к предмету.

Эти материалы поставляются с термоактивируемым клеем для нанесения любых форм графических украшений на различные носители, которые могут выдерживать теплопередачу, такие как футболки, сумки, кепки и т. Д.

Этот термин был известен много лет назад. «Материал теплопередачи» относится к тяжелой пластиковой пленке с блестящей поверхностью и резиновым покрытием, прикрепляемой к одежде.

Этот «переносной материал старой школы» обычно не выдерживает слишком большого количества стирки, прежде чем он потрескается и отслоится.

Это было популярно в магазинах сувенирных футболок, где покупатели выбирали дизайн из коллекции трансферов, а затем выбирали чистую футболку.

Но в последнее время мир теплопередачи стал свидетелем множества улучшений, которые привели к появлению новых типов материалов, процессов и форматов теплопередачи.

Типы материалов для теплопередачи

1 — Бумага для теплопередачи

Этот тип теплопередающего материала используется для переноса печатных рисунков на одежду (например, на ткани с добавлением хлопка и хлопка или синтетические ткани, такие как нейлон, полиэстер и лайкра) когда применяется тепло.

Эта специальная бумага работает путем печати рисунка на лазерном или струйном принтере, а затем прижимания его к одежде для переноса рисунка.

Printworks Dark T-Shirt Transfers для струйных принтеров

Теплопередающая бумага может красиво и надолго переносить дизайн на одежду, поскольку ее клей может связывать чернила и ткань.

С помощью этого теплопередающего материала вы можете перенести на одежду полноцветную графику или рисунок из нескольких слоев — это самый простой и самый эффективный метод печати подробной графики или дизайна на одежде.

Теплопроводящая бумага доступна в двух различных категориях — светлая и темная теплопередающая бумага.

Легкая теплопроводящая бумага

Легкая теплопроводящая бумага идеально подходит для печати или переноса рисунков на белые или светлые предметы одежды или ткани.

Обычно этот тип переводной бумаги требует зеркального отражения изображения перед печатью и имеет прозрачное полимерное покрытие, которое помогает поддерживать уровень яркости конечного результата.

Печатные трансферы на футболках Avery для легкой ткани

Поскольку принтерам не требуются белые чернила для печати, в качестве замены в качестве бумаги используется светлый или белый цвет вашей одежды.Это означает, что пустые места в вашем дизайне будут отображаться на одежде как есть.

Темная теплопередающая бумага

Темная теплопередающая бумага предназначена для печати или переноса рисунков на одежду черного или темного цвета.

В отличие от легкой бумаги с теплопередачей, вам не нужно дублировать дизайн перед печатью.

Они темнее, непрозрачнее и толще, чем бумага для светотрансферной печати, из-за их резиновой основы, содержащей материал белого цвета.

Темная термотрансферная бумага для термобумаги

В то время как светлая теплопроводная бумага использует цвет ткани для пустых пространств вашего дизайна, темная термотрансферная бумага использует белый материал самой бумаги.

Это означает, что цвет вашей одежды не будет виден через незапечатанные участки или пустые места в вашем дизайне. Ваш графический дизайн будет передаваться именно так, как вы его создали.

Тем не менее, вы всегда должны не забывать обрезать свой дизайн ножницами или вырезать резаком, чтобы удалить любые пятна, на которых нет вашего печатного рисунка.

Это потому, что любой кусок бумаги без печати (который вы не можете удалить) будет отображаться как «белый» на вашей темной ткани.

Типы бумаги для теплопередачи
Бумага для струйных переводных картинок

Эта копировальная бумага предназначена для использования со струйными принтерами.

Поставляется со специальным покрытием, которое помогает переносить рисунки на ткани с помощью струйных чернил и принтера, и подходит как для темной, так и для светлой одежды.

Сублимационная бумага для теплопередачи

Этот материал основан на научном принципе, известном как сублимация, для переноса рисунков на одежду.

Рисунки печатаются на бумаге сублимационными чернилами, которые превращаются в газ, затвердевают и навсегда прикрепляются к ткани под воздействием тепла и давления.

Бумага для сублимационной теплопередачи

Процесс сублимации предотвращает смазывание чернил во время нанесения и позволяет получать высококачественные фотографии.

Бумага для сублимационного трансфера не подходит для хлопка; они идеально подходят для синтетической одежды, такой как полиэстер и смесь полиэстера.

Этот метод печати более дорогостоящий, чем струйная печать, поскольку струйные принтеры более доступны, чем сублимационные принтеры.

Таким образом, вам следует использовать этот метод только в том случае, если у вас большие заказы или большая клиентская база.

Пластизольная переводная бумага

Пластизолевая переводная бумага (также известная как горячее разделение или горячее отслаивание) позволяет печатать дизайн с таким же качеством, как и изображение, отпечатанное методом трафаретной печати.

Чтобы использовать эту бумагу, вы должны напечатать на ней свой дизайн с помощью трафаретного принтера, нагреть его на одежду, а затем оторвать бумагу.

Хотя пластизоль работает с широким спектром тканей, он ограничивает вас с точки зрения цветового разнообразия.Кроме того, это не так дорого, как сублимация, но требует дорогостоящего специализированного оборудования.

Бумага для термотрансферной печати с холодным отрывом и трафаретной печатью

Также известная как пергаментная бумага, термотрансферная бумага с холодным отслаиванием имеет некоторые сходства с пластизолем с точки зрения трафаретной печати и требований к дорогостоящей специальности.

При использовании этой бумаги вам нужно подождать, пока она остынет после горячего прессования, прежде чем снимать бумажную основу.

Пока вы ждете, пока бумага остынет, она переносит чернила на ткань, обеспечивая более яркое и четкое изображение.

Плюсы и минусы теплообменной бумаги
Плюсы
  • Она требует меньше места и является экологически чистой.
  • Отпечатки долговечны.
  • Очень прост в использовании даже для новичков
  • Требуется меньше времени для создания графики и печати
  • Подходит для печати дизайнов с использованием нескольких цветов.
  • Можно делать отпечатки фотографического качества
Минусы
  • Малейшая ошибка при нанесении может повредить весь дизайн или ткань.

2 — Винил теплопередачи

Винил теплопередачи (также известный как винил с утюгом) — это материал с термоактивируемой адгезивной основой, которая позволяет ему прочно приклеиваться к ткани или другим поверхностям, которые могут выдерживать тепло перечислить.

Чтобы использовать этот тип теплопередающего материала, вам необходимо создать свой рисунок на компьютере и передать его на резак для винила, чтобы вырезать материал в соответствии с вашим дизайном.

После этого вы можете нагреть вырезанный материал (винил) на одежде, чтобы украсить ее.

Винил с теплопередачей

Винил с теплопередачей экономичен для меньшего объема производства одежды и идеально подходит для простых дизайнов и дизайнов с полноцветными или плашечными цветами.

Существует много различных типов винила, наносимого утюгом, каждый со своими уникальными характеристиками, поэтому вы должны выбрать тот, который идеально подходит вашему дизайну и предмету одежды.

Однако теплообменный винил — не лучший вариант для сложных дизайнов или дизайнов с множеством цветов, особенно когда у вас большой заказ.

Это связано с тем, что для создания, вырезания, удаления и применения сложного рисунка или рисунка для каждого цвета, который вы хотите напечатать, требуется много времени.

Плюсы и минусы теплообменного винила
Плюсы
  • Относительно дешево
  • Идеально подходит для надписей на трикотажных изделиях и футболках
  • Множество вариантов на выбор
  • Легко наносится и может работать со всеми видами тканей
Минусы
  • Прополка может быть трудной, особенно для сложных и детализированных дизайнов
  • Не идеальна для разноцветных дизайнов или сложных дизайнов с мелкими деталями
  • Крупномасштабное производство дорого и требует много времени
  • Перенос на одежде кажется тяжелым

3 — Трансферы со стразами

Трансферы со стразами — это искусственные драгоценные камни, которые используются для украшения или придания блеска одежде и аксессуарам к ней.

Этот блестящий, привлекающий внимание искусственный алмаз доступен в различных цветах и ​​размерах, с плоской обратной стороной и термоактивируемым клеем. Таким образом, вы можете расположить их в соответствии с вашим предпочтительным дизайном и прижать к своей одежде.

Трансферы со стразами

Трансферы со стразами — прекрасный выбор для многих проектов украшения одежды.

Однако он не может работать с кожей, непористыми поверхностями и водостойкими материалами, но хорошо работает с другими тканями.

Плюсы и минусы трансферов со стразами
Плюсы
  • Украшает одежду и добавляет блеска
  • Доступны разные цвета и размеры
Минусы
  • Требуются навыки и специальный набор инструментов
  • Может быть немного сложно для создания и применения

4 — Вышитые нашивки

Вышитые нашивки (также известные как тканевые значки) — это части вышивки, которые можно сшить или нагреть на одежду.

Вышитые нашивки могут быть в виде модных смайлов, симпатичных слоганов и уникальных фигурок животных.

Спортивные вышитые нашивки

Они создаются с помощью вышивальной машины и программного обеспечения для вышивания с использованием ниток и тканевой основы для получения мощной и выразительной текстуры.

Они в основном используются для логотипов и используются для обозначения индивидуальных имен, звания, членства в организации, предпочтений спортивной команды и т. Д.

Задняя часть вышитой нашивки покрыта герметиком, который служит клеем при нагревании и помогает сохранить четкость и качество дизайна.

Использование термической вышивки — это аккуратный и эффективный способ прикрепить нашивки к одежде, поскольку для этого не требуется строчка.

Однако нашивки могут быть недостаточно прочными, чтобы выдерживать интенсивную стирку и использование, если они не вшиты в одежду.

Плюсы и минусы вышитых нашивок
Плюсы
  • Работает практически со всеми тканями
  • Создает подробный графический дизайн с глубиной или текстурой
  • Дизайн очень прочный, поэтому он не изнашивается
Минусы
  • Дизайн воспроизведение (особенно логотипа) неточно на 100%
  • Не подходит для очень легких тканей
  • Требуется много времени для создания дизайна

Как правильно выбрать теплопередающие материалы

К настоящему времени вы должны знать различие между типами доступных теплопередающих материалов, а также их преимущества и недостатки, а также когда использовать каждый.

Однако некоторые из этих материалов для переноса бывают разных типов и с разными свойствами, поэтому выбор подходящего материала для вашего проекта все еще может быть проблемой, особенно если вы новичок.

Чтобы сделать правильный выбор, необходимо учитывать несколько факторов. К ним относятся:

Состав вашей ткани

Если ваша одежда сделана из хлопка, полиэстера или смеси хлопка и поли, вам следует выбрать материал, совместимый с ней.

Вы также должны проверить, является ли ваша одежда эластичной или термочувствительной, и выбрать подходящий материал.

Примечание : переводная бумага и некоторые виниловые пластинки совместимы с эластичными или термочувствительными предметами одежды; стразы не подходят для эластичной или термочувствительной одежды.

Сложность и цвета, включенные в ваш дизайн

В то время как винил лучше всего подходит для простого дизайна, переводная бумага лучше всего подходит как для простого, так и для сложного дизайна.

Однако, если вы хотите использовать другие типы теплопередающих материалов, вам следует рассмотреть возможность добавления всех цветов, которые вы хотите добавить, а также время, необходимое для создания и применения вашего дизайна.

Выбирайте теплообменную бумагу, если вы хотите делать разноцветные отпечатки или отпечатки фотографического качества, теплообменную виниловую пленку для простых одноцветных дизайнов или полноцветную бумагу с градиентами и штриховкой.

Выберите вышивку для логотипов или текстурированных разноцветных узоров, или горный хрусталь, или голографический HTV, чтобы добавить блестки к вашей одежде.

Количество предметов одежды, которые вы хотите произвести

Если вы производите большое количество, вы должны учитывать временные ограничения и рентабельность использования каждого материала для переноса, прежде чем продолжить.

Например, теплообменный винил дешев, но требует много времени, чтобы вырезать и прополоть ваш дизайн, поэтому его не рекомендуется использовать для крупных заказов.

Вышивка также занимает больше времени, поэтому вам, возможно, придется уточнить срок изготовления, прежде чем выбирать этот материал.

Заключение

Мы надеемся, что это руководство даст вам немного больше понимания того, как ориентироваться в вариантах материалов теплопередачи, и поможет вам решить, какой материал выбрать для вашего проекта!

Если у вас есть вопросы или вам нужна помощь в выборе материала для вашего проекта, не стесняйтесь обращаться к нам.

Теплообмен

Тепло энергия, а точнее передача тепловой энергии. Как энергия, тепло измеряется в ваттах (Вт), в то время как температура измеряется в градусах Цельсия (C) или Кельвин (К). В слова горячие и холодные имеют смысл только для родственников основание. Тепловая энергия передается от горячего материала к холодному материал. Горячий материал нагревает холодный материал, а холодный материал охлаждает горячий материал.Это действительно то просто. Когда вы чувствуете тепло , что вы ощущаете передачу тепловой энергии от что-то горячее на что-то холодное.

Дисциплина теплопередачи является касается только двух вещей: температуры и поток тепла. Температура представляет собой количество доступная тепловая энергия, тогда как тепловой поток представляет движение тепловой энергии с места на место.В микроскопическом масштабе тепловая энергия связана с кинетическая энергия молекул. Чем больше материалов температуры, тем сильнее термическое перемешивание ее составляющие молекулы (проявляются как в линейном движении и колебательные режимы).

Проводимость

Большинство Эффективным методом передачи тепла является теплопроводность .Этот режим теплопередачи возникает, когда есть градиент температуры по телу. В таком случае, энергия передается из высокотемпературной области в область низких температур из-за случайного движения молекул (диффузия). Аналогичным образом происходит проводимость в жидкостях и газы. Области с большей молекулярной кинетической энергией передаст свою тепловую энергию в регионы с меньшими молекулярная энергия за счет прямых столкновений молекул.В металлов, значительная часть транспортируемого теплового энергия также переносится электронами зоны проводимости. Различные материалы обладают разной способностью проводить нагревать. Материалы, плохо проводящие тепло (дерево, пенополистирол) часто называют изоляторами . Тем не мение, материалы, которые хорошо проводят тепло (металлы, стекло, некоторые пластмассы) не имеют особого названия.

В простейший теплопередачу можно описать как одномерный тепловой поток, как показано ниже фигура.Скорость теплового потока от одной стороны объекта к другой или между соприкасающимися объектами, зависит от поперечное сечение потока, проводимость материал и разница температур между двумя поверхности или предметы.

Математически это можно выразить как

где q — коэффициент теплопередачи в ваттах (Вт), k — теплопроводность материала (Вт / м.К), А — площадь поперечного сечения теплового тракта, а является градиент температуры в направлении потока (К / м).

Приведенное выше уравнение известен как закон теплопроводности Фурье. Следовательно, скорость теплопередачи за счет теплопроводности через объект на приведенном выше рисунке может быть выражено как

Где L толщина (или длина) проводника, Д Т разница температур между одной стороной и другое (например, Д Т = T 1 T 2 — это разница температур между стороной 1 и стороной 2).

Количество (ДТ / л) в уравнении (16.5) называется градиентом температуры : он сообщает, на сколько 0C или K температура изменяется за единица расстояния, перемещенная по пути теплового потока. В величина L / kA называется термическим сопротивлением

.

Тепловой сопротивление измеряется в единицах СИ — кельвинах на ватт (К / Вт).Обратите внимание на уравнение (16.6), что тепловое сопротивление зависит от характера материала (термический проводимость к и геометрия корпуса д / А ). Мы понимаем из приведенных выше уравнений, мы понимаем тепло скорость передачи как потока, так и сочетание термического проводимость, толщина материала и площадь как сопротивление этому потоку.

Учитывая температура как потенциальная функция тепла закон Фурье можно записать как

Если мы определим сопротивление как отношение потенциала к соответствующая скорость передачи, тепловое сопротивление для проводимость можно выразить как

Это понятно из приведенного выше уравнения, что уменьшение толщины или увеличение площади поперечного сечения или термическое проводимость объекта снизит его тепловую сопротивление и увеличить скорость теплопередачи.

Конвекционная

А более медленным методом теплопередачи является конвекция, которая включает потоки жидкости, которые переносят тепло из одного места другому. В проводимости энергия течет через материал, но сам материал не движется. В конвекция, сам материал перемещается с одного места на Другая. Конвекционная теплопередача состоит из два механизма: случайное движение молекул (диффузия) и энергия, передаваемая объемным или макроскопическим движением жидкость.Передача тепла от твердого тела к жидкости (жидкости или газообразный) более сложен, чем перенос твердое тело-твердое тело, поскольку перепады тепла в жидкости обычно вызывают внутреннее движение, известное как конвекционные токи. В виде объем увеличивается с температурой, более теплые области жидкость имеет меньшую массу, чем более холодные области. Воздух плохой проводник тепла, но он может легко течь и переносить тепло конвекцией. Использование герметичных стеклопакетов заменяет большой воздушный зазор между штормовым окном и обычное окно с гораздо меньшим зазором.Меньший воздух зазор сводит к минимуму циркулирующие конвекционные токи между две панели.

Величина конвективного теплового потока в жидкости зависит от площади контакта с твердое тело, его вязкость, скорость движения твердого тела, течение характеристики и общий перепад температур между двумя. Термин конвекция также использовался. исторически описывать перенос тепла от одного твердое тело к другому разделено жидкой средой.

Закон Ньютона охлаждение выражает общий эффект конвекции:

Где х — коэффициент конвективной теплоотдачи (Вт / м 2 K), A — площадь поверхности, Д Т = T s T f — это разница температур между температурой поверхности T s , а температура жидкости T f .Как и в случае с проводимостью, тепловое сопротивление равно также связаны с конвекционной теплопередачей и можно выразить как

Конвекционная теплопередача может быть классифицируется по характеру потока жидкости.

Принужденный конвекция возникает, когда поток вызван внешними средства, такие как вентилятор, насос и т. д.

Радиация

В Наименее эффективным методом передачи тепла является излучение. Лучистое тепло — это просто тепло энергия в пути в виде электромагнитного излучения. Все материалы излучают тепловую энергию в определенных количествах по их температуре, где энергия переносится фотоны света в инфракрасной и видимой частях света электромагнитный спектр.В этом случае тепло движется в пространстве как электромагнитное излучение без помощи физическая субстанция. Все объекты, содержащие тепло испускать некоторый уровень лучистой энергии. Количество излучение обратно пропорционально его длине волны (чем короче длина волны, тем больше энергия content), который, в свою очередь, обратно пропорционален его температура (в К).

Солнце тепло является примером теплового излучения, которое достигает Земной шар.Лучистое тепло передается прямо в поверхность любого твердого объекта, которого он ударяет (если только он не сильно светоотражающий), но легко проходит сквозь прозрачный такие материалы, как воздух и стекло. Идеальный тепловой радиатор или черное тело будет излучать энергии со скоростью, пропорциональной четвертой степени ее абсолютная температура и площадь ее поверхности. Математически это

где s — константа пропорциональности (постоянная Стефана-Больцмана = 5.669 10 -8 Вт / м 2 .K 4 ). В Вышеприведенное уравнение называется законом Стефана-Больцмана теплового радиация, и это относится только к черным телам. В Температурная зависимость четвертой степени означает, что Излучаемая мощность очень чувствительна к изменениям температуры. Если абсолютная температура тела увеличивается вдвое, излучаемая энергия увеличивается в 2 раза 4 = 16.

Для тел не фактор, известный как излучательная способность , ведет себя как черное тело. e , который связывает излучение поверхности с этим идеальной черной поверхности. Уравнение принимает вид

Коэффициент излучения колеблется от 0 до 1; e = 1 для идеального радиатора и абсорбера (черное тело) и e = 0 для идеального радиатора.Кожа человека, для например, независимо от пигментации, имеет коэффициент излучения около 0,97 в инфракрасной части спектр. В то время как полированный алюминий имеет коэффициент излучения около 0,05.

Тепловой излучение от тела используется как диагностический инструмент в лекарство. Термограмма показывает, является ли одна область излучает больше тепла, чем должно, что указывает на более высокую температура из-за аномальной клеточной активности.Термография или тепловидение в медицине основано на естественное тепловое излучение кожи. Наибольшее преимущество сияние, свободное от принципа измерения.

Определенный области тела имеют разный температурный режим. Если один обнажает тело, например к охлаждающему аттракциону, то зоны тела кожи реагируют, чтобы восстановить тепловой баланс тела. Тем самым терморегулирование пораженных участков тела и органов отличается от здоровый.Так называемая «регуляционная термография» — это основанный на этом принципе.

Сводка

Фото: Университет Висконсина

Ученые-материаловеды открыли новый взгляд на лучшую теплопередачу

Кремниевые пластины, покрытые градиентными материалами ENZ, просматриваются через тепловизионную камеру.Предоставлено: Рамановская лаборатория / Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе.

Материаловеды Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе разработали класс оптических материалов, которые контролируют направление теплового излучения от объекта. Подобно тому, как перекрывающиеся жалюзи направляют угол видимого света, проходящего через окно, прорыв включает использование специального класса материалов, который управляет тем, как тепловое излучение проходит через такие материалы.

Недавно опубликованный в Science прогресс может быть использован для повышения эффективности систем преобразования энергии и создания более эффективных технологий зондирования и обнаружения.

«Наша цель состояла в том, чтобы показать, что мы можем эффективно излучать тепловое излучение — тепло, которое все объекты излучают в виде электромагнитных волн — в широком диапазоне длин волн в одном направлении», — сказал руководитель исследования Осват Раман, доцент кафедры материаловедения и инженерии Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. Инженерная школа Самуэли. «Это достижение предлагает новые возможности для ряда технологий, которые зависят от способности контролировать потоки тепла в форме теплового излучения. Это включает приложения для получения изображений и зондирования, которые полагаются на источники тепла или обнаруживают их, а также приложения для энергетики, такие как как солнечное отопление, рекуперация отработанного тепла и радиационное охлаждение, где ограничение направленности теплового потока может улучшить производительность.«

Каждый объект излучает тепло в виде света — явление, известное как тепловое излучение. Знакомые примеры включают нить накаливания в лампочке, светящиеся катушки в тостере и даже естественный солнечный свет. Это явление также можно обнаружить на нашей коже и в обычных предметах — от одежды, которую вы носите, до стен вокруг вас.

На Земле, от объектов с температурой окружающей среды до умеренно горячих объектов, большая часть испускаемого теплового излучения находится в инфракрасной части спектра.

Раньше фундаментальная проблема заключалась в том, чтобы не допустить, чтобы материалы направляли свое тепло в определенных направлениях в широком спектре, чтобы гарантировать выделение достаточного количества тепла. Чтобы решить загадку, исследователи создали новую теоретическую основу, используя нанофотонные материалы. Впервые команда продемонстрировала, что этот новый класс эффективных материалов позволяет широким полосам теплового излучения распространяться на заданные углы.

«Чтобы продемонстрировать эту концепцию, мы уложили несколько слоев оксидных материалов, каждый из которых управляет инфракрасным светом на разных длинах волн, и направили большую часть излучаемого тепла под одни и те же фиксированные углы», — сказал первый автор исследования Цзинь Сюй из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. аспирант.«Кроме того, оксиды, которые мы использовали, являются обычными, поэтому расходные материалы не будут проблемой при производстве материала».

Класс материалов, отводящих тепло, известен как «эпсилон-почти-ноль» или материалы ENZ. Исследователи называют свой новый материал градиентным материалом ENZ. Они продемонстрировали два таких образца материала, которые могут передавать тепловое излучение в широком диапазоне в узкие диапазоны углов — от 60 ° до 75 ° и от 70 ° до 85 ° соответственно.

Используя тепловизионную камеру, углы излучения можно было увидеть, глядя на кремниевые пластины, покрытые градиентными материалами ENZ.При взгляде под большинством углов нагретые диски казались холодными, подобно тому, как полированные металлы, такие как алюминий, выглядят под тепловизионной камерой. Однако, если смотреть под определенными углами, на дисках можно было заметить более высокие тепловые характеристики.


Ученые нашли новый твердотельный материал для терморегуляции
Дополнительная информация: Цзинь Сюй и др., Широкополосный направленный контроль теплового излучения, Science (2021).DOI: 10.1126 / science.abc5381 Предоставлено Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе

Ссылка : Материаловеды открывают новый взгляд на лучшую теплопередачу (2021, 27 апреля) получено 27 декабря 2021 г. с https: // физ.org / news / 2021-04-material-science-angle.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

Преобразование теплопередачи с помощью термометаматериалов и устройств

  • 1.

    Чен, Г. Наноразмерный перенос и преобразование энергии: параллельное рассмотрение электронов, молекул, фононов и фотонов (Oxford Univ. Press, 2005).

  • 2.

    Склан С. Р., Ли Б. Термальные метаматериалы: функции и перспективы. Natl Sci. Ред. 5 , 138–141 (2018).

    Google Scholar

  • 3.

    Хуанг, Ж.-П. Теоретическая термотика: термотика трансформации и расширенные теории термических метаматериалов (Springer, 2020).

  • 4.

    Li, N. et al. Коллоквиум: Фононика. Управление тепловым потоком с помощью электронных аналогов и не только. Ред. Мод. Phys. 84 , 1045–1066 (2012).

    Google Scholar

  • 5.

    Ли В. и Фан С. Нанофотонное управление тепловым излучением для энергетических приложений. Опт. Экспресс 26 , 15995–16021 (2018).

    CAS Google Scholar

  • 6.

    Баранов Д.Г. и др. Нанофотонная инженерия тепловых излучателей дальнего поля. Nat. Матер. 18 , 920–930 (2019).

    CAS Google Scholar

  • 7.

    Куэвас, Дж. К. и Гарсия-Видаль, Ф. Дж. Радиационная теплопередача. ACS Photonics 5 , 3896–3915 (2018).

    CAS Google Scholar

  • 8.

    Fan, C. Z., Gao, Y.И Хуанг, Дж. П. Фасонные материалы с очевидной отрицательной теплопроводностью. Прил. Phys. Lett. 92 , 251907 (2008).

    Google Scholar

  • 9.

    Chen, T., Weng, C.-N. И Чен, Ж.-С. Маскировка для криволинейно анизотропных сред по проводимости. Прил. Phys. Lett. 93 , 114103 (2008).

    Google Scholar

  • 10.

    Нараяна, С. & Сато, Ю. Манипуляция тепловым потоком с помощью инженерных термических материалов. Phys. Rev. Lett. 108 , 214303 (2012). В данной статье сообщается об экспериментальной реализации тепловой маскировки и других термических метаматериалов со слоистой структурой .

    Google Scholar

  • 11.

    Volz, S. et al. Нанофононика: состояние и перспективы. Eur. Phys. J. B 89 , 15 (2016).

    Google Scholar

  • 12.

    Лукьянова М.Н. и др. Когерентная фононная теплопроводность в сверхрешетках. Наука 338 , 936–939 (2012).

    CAS Google Scholar

  • 13.

    Ю., Дж. К., Митрович, С., Тхам, Д., Варгез, Дж. И Хит, Дж. Р. Уменьшение теплопроводности в фононных структурах нанометров. Nat. Nanotechnol. 5 , 718–721 (2010). В этой статье описывается контроль теплопроводности в двумерной нанометровой ячейке .

    CAS Google Scholar

  • 14.

    Дэвис Б. Л. и Хусейн М. И. Нанофононический метаматериал: снижение теплопроводности за счет локального резонанса. Phys. Rev. Lett. 112 , 055505 (2014).

    Google Scholar

  • 15.

    Greffet, J. J. et al. Когерентное излучение света тепловыми источниками. Nature 416 , 61–64 (2002). В этой статье демонстрируется манипуляция тепловым излучением в дальней зоне с использованием субволновых структур .

    CAS Google Scholar

  • 16.

    Caldwell, J. D. et al. Нанофотоника инфракрасного и терагерцового диапазонов с малыми потерями с использованием поверхностных фононных поляритонов. Нанофотоника 4 , 44–68 (2015).

    CAS Google Scholar

  • 17.

    Полдер Д. и Ван Хов М. Теория радиационного теплообмена между близко расположенными телами. Phys. Ред. B 4 , 3303–3314 (1971). Эта статья теоретически описывает теплопередачу в ближней зоне .

    Google Scholar

  • 18.

    Волокитин А. И., Перссон Б. Н. Дж. Радиационная теплопередача в ближней зоне и бесконтактное трение. Ред. Мод. Phys. 79 , 1291–1329 (2007).

    CAS Google Scholar

  • 19.

    Хе, Дж. И Тритт, Т. М. Достижения в исследованиях термоэлектрических материалов: оглядываясь назад и двигаясь вперед. Наука 357 , eaak9997 (2017).

    Google Scholar

  • 20.

    Yoon, H. et al. Обратимая фазовая модуляция и накопление водорода в поливалентных тонких эпитаксиальных пленках VO 2 . Nat. Матер. 15 , 1113–1119 (2016).

    CAS Google Scholar

  • 21.

    Vassant, S. et al. Электрическая модуляция излучательной способности. Прил. Phys. Lett. 102 , 081125 (2013). В статье предлагается модулировать коэффициент теплового излучения электрическими полями .

    Google Scholar

  • 22.

    Li, Y. et al. Тепловое мета-устройство в аналоге безиндексной фотоники. Nat. Матер. 18 , 48 (2019).

    CAS Google Scholar

  • 23.

    Леонхардт У. Оптическое конформное отображение. Наука 312 , 1777–1780 (2006).

    CAS Google Scholar

  • 24.

    Пендри, Дж. Б., Шуриг, Д. и Смит, Д. Р. Управление электромагнитными полями. Наука 312 , 1780–1782 (2006).

    CAS Google Scholar

  • 25.

    Guenneau, S., Amra, C. & Veynante, D. Термодинамика трансформации: маскировка и концентрация теплового потока. Опт. Экспресс 20 , 8207–8218 (2012).

    Google Scholar

  • 26.

    Schittny, R., Kadic, M., Guenneau, S. & Wegener, M. Эксперименты по термодинамике трансформации: формирование потока тепла. Phys. Rev. Lett. 110 , 195901 (2013).

    Google Scholar

  • 27.

    Нан, К.-В., Биррингер, Р., Кларк, Д. Р. и Глейтер, Х. Эффективная теплопроводность композитов в виде частиц с межфазным термическим сопротивлением. J. Appl. Phys. 81 , 6692–6699 (1997).

    CAS Google Scholar

  • 28.

    Склан С.Р., Бай X., Ли, Б. и Чжан, X. Обнаружение тепловых маскировок с помощью переходных эффектов. Sci. Отчетность 6 , 32915 (2016).

    CAS Google Scholar

  • 29.

    Han, T. et al. Теоретическая реализация сверхэффективной ячейки сбора тепловой энергии из натуральных материалов. Energy Environ. Sci. 6 , 3537–3541 (2013).

    CAS Google Scholar

  • 30.

    Шен, Х., Цзян, К., Ли, Ю. и Хуанг, Дж. Термический метаматериал для конвергентной передачи теплопроводного тепла с высокой эффективностью. Прил. Phys. Lett. 109 , 201906 (2016).

    Google Scholar

  • 31.

    Hu, R. et al. Двоичное тепловое кодирование с помощью устройств защиты и сбора энергии. Phys. Rev. Appl. 10 , 054032 (2018).

    CAS Google Scholar

  • 32.

    Li, J. et al. Двойное тепловое метаустройство. Phys. Rev. Appl. 11 , 044021 (2019).

    CAS Google Scholar

  • 33.

    Hu, R. et al. Иллюзия термотики. Adv. Матер. 30 , 1707237 (2018).

    Google Scholar

  • 34.

    Li, Y., Bai, X., Yang, T., Luo, H. & Qiu, C.-W. Структурированная тепловая поверхность для радиационной маскировки. Nat. Commun. 9 , 273 (2018).

    Google Scholar

  • 35.

    Peng, Y.-G., Li, Y., Cao, P.-C., Zhu, X.-F. И Цю, К.-В. Напечатанный на 3D-принтере мета-шлем для широкоугольной тепловой маскировки. Adv. Функц. Матер. 30 , 2002061 (2020).

    CAS Google Scholar

  • 36.

    Шан, Дж., Тиан, Б. Ю., Цзян, К. Р., Хуанг, Дж. П.Цифровая тепловая метаповерхность с произвольной инфракрасной термограммой. Прил. Phys. Lett. 113 , 261902 (2018).

    Google Scholar

  • 37.

    Gomory, F. et al. Экспериментальная реализация магнитного плаща. Наука 335 , 1466–1468 (2012).

    Google Scholar

  • 38.

    Xu, H., Shi, X., Gao, F., Sun, H. & Zhang, B. Экспериментальная демонстрация ультратонкого трехмерного теплового плаща. Phys. Rev. Lett. 112 , 054301 (2014). Эта и нижеследующая статья, написанная Han et al. представляют экспериментальную реализацию теплового плаща только из двух слоев натуральных материалов .

    Google Scholar

  • 39.

    Han, T. et al. Экспериментальная демонстрация двухслойного теплового плаща. Phys. Rev. Lett. 112 , 054302 (2014).

    Google Scholar

  • 40.

    Ма, Ю., Лю, Ю., Раза, М., Ван, Й. и Хе, С. Экспериментальная демонстрация мультифизической маскировки: одновременное управление тепловым потоком и электрическим током. Phys. Rev. Lett. 113 , 205501 (2014).

    Google Scholar

  • 41.

    Yang, T. et al. Невидимый датчик: одновременное обнаружение и маскировка в мультифизических полях. Adv. Матер. 27 , 7752–7758 (2015).

    CAS Google Scholar

  • 42.

    Хан, Т., Бай, X., Тонг, Дж. Т. Л., Ли, Б. и Цю, К.-В. Полный контроль и управление тепловыми сигнатурами: маскировка, камуфляж и тепловые метаматериалы. Adv. Матер. 26 , 1731–1734 (2014).

    CAS Google Scholar

  • 43.

    Сюй, Л., Янг, С. и Хуанг, Дж. Тепловая прозрачность, вызванная периодическим межчастичным взаимодействием. Phys. Rev. Appl. 11 , 034056 (2019).

    CAS Google Scholar

  • 44.

    Сюй Л., Ян С. и Хуанг Дж. Пассивные метаоболочки с адаптивной теплопроводностью: хамелеоноподобное поведение и его происхождение. Phys. Rev. Appl. 11 , 054071 (2019).

    CAS Google Scholar

  • 45.

    Han, T. et al. Полнопараметрические всенаправленные тепловые метаустройства анизотропной геометрии. Adv. Матер. 30 , 1804019 (2018).

    Google Scholar

  • 46.

    Fujii, G. & Akimoto, Y. Оптимизированная по топологии тепловая ковровая накидка, выраженная методом установки уровня с погруженными границами с помощью стратегии эволюции адаптации ковариационной матрицы. Внутр. J. Heat Mass Transf. 137 , 1312–1322 (2019).

    Google Scholar

  • 47.

    Чжэн, X. и Ли, Б. Эффект межфазного термического сопротивления в тепловом плаще. Phys. Rev. Appl. 13 , 024071 (2020).

    CAS Google Scholar

  • 48.

    Wehmeyer, G., Yabuki, T., Monachon, C., Wu, J. & Dames, C. Тепловые диоды, регуляторы и переключатели: физические механизмы и потенциальные применения. Прил. Phys. Ред. 4 , 041304 (2017).

    Google Scholar

  • 49.

    Li, Y. et al. Термозависимая трансформационная термотика: от переключаемых тепловизоров до макроскопических тепловых диодов. Phys. Rev. Lett. 115 , 195503 (2015).

    Google Scholar

  • 50.

    Склан, С. Р. и Ли, Б. Единый подход к нелинейным преобразованиям материалов. Sci. Отчетность 8 , 4436 (2018).

    Google Scholar

  • 51.

    Li, Y., Shen, X., Huang, J. & Ni, Y. Температурно-зависимая термотика трансформации для нестационарных состояний: переключаемый концентратор для переходного теплового потока. Phys. Lett. А 380 , 1641–1647 (2016).

    CAS Google Scholar

  • 52.

    Шен, Х., Ли, Ю., Цзян, К., Ни, Ю. и Хуанг, Дж. Тепловой маскирующий концентратор. Прил. Phys. Lett. 109 , 031907 (2016).

    Google Scholar

  • 53.

    Шен, Х., Ли, Й., Цзян, К. и Хуанг, Дж. Температурный захват: безэнергетическое поддержание постоянной температуры при изменении градиента температуры окружающей среды. Phys. Rev. Lett. 117 , 055501 (2016).

    Google Scholar

  • 54.

    Hao, M., Li, J., Park, S., Moura, S. & Dames, C. Эффективное терморегулирование литий-ионных аккумуляторов с пассивным межфазным терморегулятором на основе сплава с памятью формы . Nat. Энергетика 3 , 899–906 (2018).

    CAS Google Scholar

  • 55.

    Канг, С.и другие. Температурно-чувствительные термические метаматериалы стали возможными благодаря модульной конструкции терморегулируемых элементарных ячеек. Внутр. J. Heat Mass Transf. 130 , 469–482 (2019).

    CAS Google Scholar

  • 56.

    Zhao, Y. et al. Разработка теплопроводности вдоль отдельной кремниевой нанопроволоки с помощью селективного облучения ионами гелия. Nat. Commun. 8 , 15919 (2017).

    CAS Google Scholar

  • 57.

    Choe, H. S. et al. Ионная микротермотика: программирование термических метаматериалов на микромасштабе. Nano Lett. 19 , 3830–3837 (2019).

    CAS Google Scholar

  • 58.

    Мальдован М. Звуковые и тепловые революции в фононике. Природа 503 , 209–217 (2013).

    CAS Google Scholar

  • 59.

    Вердье, М., Ануфриев, Р., Рамьер, А., Терменцидис, К. и Лакруа, Д. Теплопроводность фононных мембран с выровненной и шахматной решеткой отверстий при комнатной и низких температурах. Phys. Ред. B 95 , 205438 (2017).

    Google Scholar

  • 60.

    Ануфриев, Р., Рамьер, А., Мэр, Дж. И Номура, М. Наведение и фокусировка тепла с использованием баллистического транспорта фононов в фононных наноструктурах. Nat. Commun. 8 , 15505 (2017).

    CAS Google Scholar

  • 61.

    Ануфриев, Р., Глючко, С., Волц, С., Номура, М. Квазибаллистическая теплопроводность за счет полетов фононов Леви в кремниевых нанопроволоках. ACS Nano 12 , 11928–11935 (2018).

    CAS Google Scholar

  • 62.

    Costescu, R., Cahill, D. G., Fabreguette, F., Sechrist, Z. & George, S. Сверхнизкая теплопроводность в W / Al 2 O 3 наноламинатов. Наука 303 , 989–990 (2004).

    CAS Google Scholar

  • 63.

    Симкин М. В., Махан Г. Д. Минимальная теплопроводность сверхрешеток. Phys. Rev. Lett. 84 , 927 (2000).

    CAS Google Scholar

  • 64.

    Клеланд, А. Н., Шмидт, Д. Р. и Юнг, С. С. Тепловая проводимость наноструктурированных фононных кристаллов. Phys. Ред. B 64 , 172301 (2001).

    Google Scholar

  • 65.

    Ravichandran, J. et al. Кроссовер от некогерентного к когерентному рассеянию фононов в эпитаксиальных оксидных сверхрешетках. Nat. Матер. 13 , 168 (2014).

    CAS Google Scholar

  • 66.

    Tang, J. et al. Дырчатый кремний как эффективный термоэлектрический материал. Nano Lett. 10 , 4279–4283 (2010).

    CAS Google Scholar

  • 67.

    Hopkins, P.E. et al. Снижение теплопроводности монокристаллического кремния за счет формирования фононного кристалла. Nano Lett. 11 , 107–112 (2010).

    Google Scholar

  • 68.

    He, Y., Donadio, D., Lee, J.-H., Grossman, J.C. & Galli, G.Тепловой перенос в нанопористом кремнии: взаимодействие между беспорядком на мезоскопическом и атомном масштабах. САУ Нано 5 , 1839–1844 (2011).

    CAS Google Scholar

  • 69.

    Зен, Н., Пууртинен, Т. А., Исотало, Т. Дж., Чаудхури, С. и Маасилта, И. Дж. Разработка теплопроводности с использованием двумерного фононного кристалла. Nat. Commun. 5 , 3435 (2014).

    Google Scholar

  • 70.

    Alaie, S. et al. Тепловой перенос в фононных кристаллах и наблюдение когерентного рассеяния фононов при комнатной температуре. Nat. Commun. 6 , 7228 (2015).

    CAS Google Scholar

  • 71.

    Lim, J. et al. Одновременное измерение термоэлектрических свойств и некогерентный перенос фононов в дырчатом кремнии. САУ Нано 10 , 124–132 (2015).

    Google Scholar

  • 72.

    Накагава Дж., Каге Ю., Хори Т., Шиоми Дж. И Номура М. Зависимая теплопроводность от кристаллической структуры в двумерных фононных кристаллических наноструктурах. Прил. Phys. Lett. 107 , 023104 (2015).

    Google Scholar

  • 73.

    Номура, М., Накагава, Дж., Савано, К., Мэйр, Дж. И Волц, С. Теплопроводность в фононных кристаллах Si и SiGe, объясняемая спектром длины свободного пробега фононов. Прил.Phys. Lett. 109 , 173104 (2016).

    Google Scholar

  • 74.

    Lee, J. et al. Исследование фононной когерентности и обратного рассеяния с помощью кремниевых нанометров. Nat. Commun. 8 , 14054 (2017).

    CAS Google Scholar

  • 75.

    Maire, J. et al. Настройка теплопроводности волновой природой фононов. Sci. Adv. 3 , e1700027 (2017).

    Google Scholar

  • 76.

    Ян, Л., Янг, Н. и Ли, Б. Снижение теплопроводности с помощью наноразмерного трехмерного фононного кристалла. Sci. Отчетность 3 , 1143 (2013).

    Google Scholar

  • 77.

    Янг, Л., Янг, Н. и Ли, Б. Чрезвычайно низкая теплопроводность в наноразмерном фононном кристалле 3D Si со сферическими порами. Nano Lett. 14 , 1734–1738 (2014).

    CAS Google Scholar

  • 78.

    Ян Л., Чен Дж., Ян Н. и Ли Б. Значительное снижение теплопроводности графена за счет структуры фононного кристалла. Внутр. J. Heat Mass Transf. 91 , 428–432 (2015).

    CAS Google Scholar

  • 79.

    Dechaumphai, E. & Chen, R. Тепловой перенос в фононных кристаллах: роль эффекта сворачивания зон. J. Appl. Phys. 111 , 073508 (2012).

    Google Scholar

  • 80.

    Jain, A., Yu, Y.-J. И МакГоги, А. Дж. Фононный транспорт в периодических кремниевых нанопористых пленках с размерами элементов более 100 нм. Phys. Ред. B 87 , 195301 (2013).

    Google Scholar

  • 81.

    Равичандран, Н. К. и Минних, А. Дж. Когерентный и некогерентный перенос тепла в наноразмерных ячейках. Phys. Ред. B 89 , 205432 (2014).

    Google Scholar

  • 82.

    Дин, Д., Инь, X. и Ли, Б. Зондирование когерентных фононов с помощью двухфотонной интерференции. N. J. Phys. 20 , 023008 (2018).

    Google Scholar

  • 83.

    Хонарвар, Х. и Хусейн, М. И. Снижение теплопроводности кремниевой мембраны на два порядка величины за счет резонансной гибридизации. Phys. Ред. B 97 , 195413 (2018).

    CAS Google Scholar

  • 84.

    Хусейн М. И. и Хонарвар Х. в справочнике по моделированию материалов № : приложения. Текущие и новые материалы (ред. Андреони, В. и Ип, С.) 953–973 (Springer, 2020).

  • 85.

    Liu, Y. Y. et al. Эффективный механизм повышения термоэлектричества нанолент за счет блокировки фононного транспорта в 2D-материалах. J. Phys. Конденс. Дело 30 , 275701 (2018).

    Google Scholar

  • 86.

    Гири А. и Хопкинс П. Э. Гигантское уменьшение и возможность настройки теплопроводности углеродных нанотрубок с помощью низкочастотных резонансных мод. Phys. Ред. B 98 , 45421 (2018).

    CAS Google Scholar

  • 87.

    Хусейн, М. И., Цай, К.-N. И Хонарвар, Х. Снижение теплопроводности в нанофононном метаматериале по сравнению с нанофононным кристаллом: обзор и сравнительный анализ. Adv. Функц. Матер. 30 , 1

    8 (2020).

    CAS Google Scholar

  • 88.

    Ануфриев Р., Янагисава Р. и Номура М. Алюминиевые наностолбики уменьшают теплопроводность кремниевых нанолучей. Наноразмер 9 , 15083–15088 (2017).

    CAS Google Scholar

  • 89.

    Хонарвар, Х. и Хусейн, М. I. Спектральный энергетический анализ локально резонансных нанофононных метаматериалов с помощью молекулярного моделирования. Phys. Ред. B 93 , 081412 (2016).

    Google Scholar

  • 90.

    млн лет назад D. et al. Влияние наноперехода на транспорт фононов в каркасах кремниевых нанопроволок. Phys. Ред.В 94 , 165434 (2016).

    Google Scholar

  • 91.

    Xiong, S. et al. Блокирование транспорта фононов структурными резонансами в нанофононных метаматериалах на основе сплавов приводит к сверхнизкой теплопроводности. Phys. Rev. Lett. 117 , 025503 (2016).

    Google Scholar

  • 92.

    Ануфриев Р. и Номура М. Техника теплопроводности в фононных кристаллах на основе столбов. Phys. Ред. B 95 , 155432 (2017).

    Google Scholar

  • 93.

    Вэй, З., Янг, Дж., Би, К. и Чен, Ю. Свойства переноса фононов в столбчатой ​​кремниевой пленке. J. Appl. Phys. 118 , 155103 (2015).

    Google Scholar

  • 94.

    Чен, Дж., Чжан, Г. и Ли, Б. Фононный когерентный резонанс и его влияние на перенос тепла в нанопроволоках ядро-оболочка. J. Chem. Phys. 135 , 104508 (2011).

    Google Scholar

  • 95.

    Хауэлл, Дж. Р., Сигел, Р. и Менгюк, М. П. Теплопередача тепловым излучением (CRC, 2011).

  • 96.

    Modest, M. F. Radiation Heat Transfer (Elsevier, 2013).

  • 97.

    Киттель К. и Кремер Х. Теплофизика (Freeman, 1980).

  • 98.

    Корнелиус К.М. и Доулинг, Дж. П. Модификация излучения абсолютно черного тела Планка с помощью фотонных запрещенных структур. Phys. Ред. A 59 , 4736–4746 (1999).

    CAS Google Scholar

  • 99.

    Lin, S. Y. et al. Усиление и подавление теплового излучения трехмерным фотонным кристаллом. Phys. Ред. B 62 , R2243 – R2246 (2000).

    CAS Google Scholar

  • 100.

    Нода, С. Преобразование широкополосного диапазона в узкополосное тепловое излучение за счет рециркуляции энергии. Nat. Фотоника 6 , 535–539 (2012).

    Google Scholar

  • 101.

    Целанович, И. Включение высокотемпературной нанофотоники в энергетические приложения. Proc. Natl Acad. Sci. США 109 , 2280–2285 (2012).

    Google Scholar

  • 102.

    Дахан, Н., Нив, А., Бинер, Г., Кляйнер, В. и Хасман, Э. Манипуляция поляризацией в космическом варианте теплового излучения субволновой решеткой SiO 2 , поддерживающей поверхностные фонон-поляритоны. Прил. Phys. Lett. 86 , 1 (2005).

    Google Scholar

  • 103.

    Liu, X. et al. Укрощение черного тела с помощью инфракрасных метаматериалов в качестве селективных тепловых излучателей. Phys. Rev. Lett. 107 , 045901 (2011).

    Google Scholar

  • 104.

    Дьяченко П. Н. и др. Управление тепловым излучением тугоплавких эпсилон-близких к нулю метаматериалов с помощью топологических переходов. Nat. Commun. 7 , 11809 (2016).

    CAS Google Scholar

  • 105.

    Ли В., Ши Й., Чен З. и Фан С. Фотонное тепловое управление цветными объектами. Nat. Commun. 9 , 4240 (2018).

    Google Scholar

  • 106.

    Hurtado, F. et al. Суперпланковский радиационный теплообмен в дальней зоне. Phys. Ред. B 97 , 045408 (2018).

    Google Scholar

  • 107.

    Thompson et al. 100-кратное увеличение радиационной теплопередачи в дальней зоне по сравнению с пределом черного тела. Природа 561 , 216 (2018).

    CAS Google Scholar

  • 108.

    Шин, Сунми, Эльзука, М., Прашер, Р. и Чен, Р. Когерентное тепловое излучение в дальней зоне поляритонного резонанса в отдельных анизотропных нанолентах. Nat. Commun. 10 , 1377 (2019).

    Google Scholar

  • 109.

    Yu, Z. et al. Увеличение теплового излучения в дальней зоне за счет отвода тепла. Nat.Commun. 4 , 1730 (2013).

    Google Scholar

  • 110.

    Динг, Д., Ким, Т., Миннич, А. Дж. Активное тепловое извлечение ближнепольного теплового излучения. Phys. Ред. B 93 , 081402 (2016).

    Google Scholar

  • 111.

    Messina, R., Ben-Abdallah, P., Guizal, B., Antezza, M. & Biehs, S.-A. Гиперболический волновод для транспортировки теплового потока в ближней зоне на большие расстояния. Phys. Ред. B 94 , 104301 (2016).

    Google Scholar

  • 112.

    Вурфель П. Химический потенциал излучения. J. Phys. С 15 , 3967–3985 (1982).

    Google Scholar

  • 113.

    Buddhiraju, S., Li, W. & Fan, S. Фотонное охлаждение за счет теплового излучения с временной модуляцией. Phys. Rev. Lett. 124 , 077402 (2020).

    CAS Google Scholar

  • 114.

    Хандекар, К., Пик, А., Джонсон, С. Г., Родригес, А. У. Радиационная теплопередача в нелинейных средах Керра. Phys. Ред. B 91 , 115406 (2015).

    Google Scholar

  • 115.

    Хандекар, К., Лин, З. и Родригес, А. В. Тепловое излучение от оптически управляемых фотонных полостей Керра ( χ (3)). Прил. Phys. Lett. 106 , 151109 (2015).

    Google Scholar

  • 116.

    Ландсберг, П. Т. и Тонг, Г. Эффективность термодинамического преобразования энергии. J. Appl. Phys. 51 , R1 – R20 (1980).

    CAS Google Scholar

  • 117.

    Buddhiraju, S., Santhanam, P. & Fan, S. Термодинамические пределы сбора энергии от исходящего теплового излучения. Proc. Natl Acad. Sci. США 115 , E3609 – E3615 (2018).

    CAS Google Scholar

  • 118.

    Zhu, L. & Fan, S. Практически полное нарушение детального баланса теплового излучения. Phys. Ред. B 90 , 220301 (2014).

    Google Scholar

  • 119.

    Рефаэли, Э., Раман, А. и Фан, С. Сверхширокополосные фотонные структуры для достижения высокоэффективного дневного радиационного охлаждения. Nano Lett. 13 , 1457–1461 (2013).

    CAS Google Scholar

  • 120.

    Раман, А., Анома, М.А., Чжу, Л., Рефаэли, Э. и Фан, С. Пассивное радиационное охлаждение ниже температуры окружающего воздуха под прямыми солнечными лучами. Природа 515 , 540 (2014). В этой статье сообщается об экспериментальной демонстрации дневного радиационного охлаждения .

    CAS Google Scholar

  • 121.

    Zhai, Y. et al. Масштабируемый рандомизированный гибридный метаматериал стекло-полимер для дневного радиационного охлаждения. Наука 355 , 1062–1066 (2017).

    CAS Google Scholar

  • 122.

    Гольдштейн, Э.А., Раман, А.П. и Фан, С. Невоспаривающееся жидкостное охлаждение в условиях окружающей среды с небом. Nat. Энергетика 2 , 1–7 (2017).

    Google Scholar

  • 123.

    Mandal, J. et al. Иерархически пористые полимерные покрытия для высокоэффективного пассивного дневного радиационного охлаждения. Наука 362 , 315–319 (2018).

    CAS Google Scholar

  • 124.

    Li, T. et al. Конструкционный материал с радиационным охлаждением. Наука 364 , 760–763 (2019).

    CAS Google Scholar

  • 125.

    Li, W., Буддхираджу, С. и Фан, С. Термодинамические ограничения для одновременного сбора энергии из горячего солнца и холодного космического пространства. Light Sci. Прил. 9 , 68 (2020).

    Google Scholar

  • 126.

    Ли В. и Фан С. Радиационное охлаждение: использование холода Вселенной. Опт. Фотон. № 30 , 32–39 (2019).

    Google Scholar

  • 127.

    Swanson, R.M. Предлагаемая термофотовольтаическая система преобразования солнечной энергии. Proc. IEEE 67 , 446–447 (1979). В данной статье предлагается солнечная термофотоэлектрическая концепция для сбора энергии теплового излучения .

    Google Scholar

  • 128.

    Хардер, Н.-П. И Вюрфель П. Теоретические пределы преобразования термофотовольтаической солнечной энергии. Полуконд. Sci. Technol. 18 , S151 – S157 (2003).

    CAS Google Scholar

  • 129.

    Lenert, A. et al. Нанофотонное солнечное термофотоэлектрическое устройство. Nat. Nanotechnol. 9 , 126 (2014).

    CAS Google Scholar

  • 130.

    Bierman, D. et al. Улучшенное преобразование фотоэлектрической энергии за счет формирования спектра на основе термического фактора. Nat. Энергетика 1 , 16068 (2016).

    CAS Google Scholar

  • 131.

    Omair, Z. et al. Сверхэффективное термофотоэлектрическое преобразование энергии за счет краевой спектральной фильтрации. Proc. Natl Acad. Sci. США 116 , 15356–15361 (2019).

    CAS Google Scholar

  • 132.

    Ilic, O. et al. Пошив высокотемпературного излучения и воскрешение источника накаливания. Nat. Nanotechnol. 11 , 320 (2016).

    CAS Google Scholar

  • 133.

    Leroy, A. et al. Комбинированный селективный излучатель и фильтр для высокоэффективного освещения лампами накаливания. Прил. Phys. Lett. 111 , 094103 (2017).

    Google Scholar

  • 134.

    Ши, Ю., Ли, В., Раман, А. и Фан, С. Оптимизация многослойных оптических пленок с помощью меметического алгоритма и смешанного целочисленного программирования. ACS Photonics 5 , 684–691 (2018).

    CAS Google Scholar

  • 135.

    Басу, С., Чжан, З. и Фу, К. Обзор теплового излучения в ближней зоне и его применения для преобразования энергии. Внутр. J. Energy Res. 33 , 1203–1232 (2009).

    CAS Google Scholar

  • 136.

    Шен С., Нараянасвами А. и Чен Г. Поверхностные фононные поляритоны опосредуют перенос энергии между зазорами на наноразмерном уровне. Nano Lett. 9 , 2909–2913 (2009).

    CAS Google Scholar

  • 137.

    Kim, K. et al. Излучательная теплопередача в крайнем ближнем поле. Природа 528 , 387–391 (2015).

    CAS Google Scholar

  • 138.

    Song, B. et al. Излучательная теплопроводность между диэлектрическими и металлическими параллельными пластинами с зазорами нанометрового размера. Nat. Nanotechnol. 11 , 509–514 (2016).

    CAS Google Scholar

  • 139.

    St-Gelais, R., Zhu, L.X., Fan, S.H. & Lipson, M. Излучательный теплообмен в ближней зоне между параллельными структурами в глубоком субволновом режиме. Nat. Nanotechnol. 11 , 515–519 (2016).

    CAS Google Scholar

  • 140.

    Пендри, Дж. Б. Радиационный теплообмен между наноструктурами. J. Phys. Конденс. Дело , , 11, , 6621 (1999).

    CAS Google Scholar

  • 141.

    Муле Дж., Джоулен К., Карминати Р. и Греффет Дж. Повышенная радиационная теплопередача на нанометрических расстояниях. Microscale Thermophys. Англ. 6 , 209–222 (2002).

    Google Scholar

  • 142.

    Фу К. и Чжан З. Теплообмен в наномасштабе с использованием излучения для кремния при различных уровнях легирования. Внутр. J. Heat Mass Transf. 49 , 1703–1718 (2006).

    CAS Google Scholar

  • 143.

    Басу С. и Чжан З. Максимальная передача энергии в ближнем поле теплового излучения на нанометровых расстояниях. J. Appl. Phys. 105 , 0

    (2009).

    Google Scholar

  • 144.

    Уртадо В., Видаль Ф., Фан С. и Куэвас Дж. Повышение радиационной теплопередачи в ближней зоне с помощью метаповерхностей на основе Si. Phys. Rev. Lett. 118 , 203901 (2017).

    Google Scholar

  • 145.

    Rodriguez, A. et al. Частотно-селективный радиационный теплообмен в ближнем поле между пластинами фотонного кристалла: вычислительный подход для произвольных геометрических форм и материалов. Phys. Rev. Lett. 107 , 114302 (2011).

    Google Scholar

  • 146.

    Дай, Дж., Дьяков, С. А. и Ян, М. Повышенная радиационная теплопередача в ближнем поле между гофрированными металлическими пластинами: роль имитации поверхностных плазмонных поляритонов. Phys.Ред. B 92 , 035419 (2015).

    Google Scholar

  • 147.

    Иидзука, Х. и Фан, С. Значительное усиление электромагнитной теплопередачи в ближнем поле в многослойной структуре за счет связи нескольких поверхностных состояний. Phys. Rev. Lett. 120 , 063901 (2018).

    CAS Google Scholar

  • 148.

    Гуо Ю., Кортес, К. Л., Molesky, S. & Jacob, Z. Широкополосное суперпланковское тепловое излучение из гиперболических метаматериалов. Прил. Phys. Lett. 101 , 131106 (2012).

    Google Scholar

  • 149.

    Миллер О. Д., Стивен Г. Дж. И Родригес А. У. Не зависящие от формы пределы радиационной теплопередачи в ближней зоне. Phys. Rev. Lett. 115 , 204302 (2015).

    Google Scholar

  • 150.

    Шим, Х., Фан, Л., Джонсон, С. Г. и Миллер, О. Д. Фундаментальные ограничения оптического отклика ближнего поля в любой полосе пропускания. Phys. Ред. X 9 , 011043 (2019).

    CAS Google Scholar

  • 151.

    Молески С., Венкатарам П. С., Джин В. и Родригес А. В. Фундаментальные ограничения радиационной теплопередачи: теория. Phys. Ред. B 101 , 035408 (2020).

    CAS Google Scholar

  • 152.

    Джин, В., Молески, С., Лин, З. и Родригес, А. В. Масштабирование материалов и частотно-избирательное усиление радиационной теплопередачи в ближней зоне для металлов с потерями в двух измерениях с помощью инверсной конструкции. Phys. Ред. B 99 , 041403 (2019).

    CAS Google Scholar

  • 153.

    Оти, Клейтон, Лау, В. Т. и Фан, С. Термическая ректификация с помощью вакуума. Phys. Rev. Lett. 104 , 154301 (2010).

    Google Scholar

  • 154.

    Янг, Ю., Басу, С. и Ван, Л. Радиационное термическое выпрямление в ближней зоне с материалами с фазовым переходом. Прил. Phys. Lett. 103 , 163101 (2013).

    Google Scholar

  • 155.

    Fiorino, A. et al. Тепловой диод на основе теплового излучения наноразмеров. ACS Nano 12 , 5774–5779 (2018).

    CAS Google Scholar

  • 156.

    Qu, Y. et al. Тепловой камуфляж на основе фазопереходящего материала GST. Light Sci. Прил. 7 , 26 (2018).

    Google Scholar

  • 157.

    Бен-Абдалла, П. и Бис, С. А. Тепловой транзистор ближнего поля. Phys. Rev. Lett. 112 , 044301 (2014).

    Google Scholar

  • 158.

    Чжу, Л. и Фан, С. Постоянный направленный ток в состоянии равновесия при невзаимной многотельной электромагнитной теплопередаче в ближнем поле. Phys. Rev. Lett. 117 , 134303 (2016).

    Google Scholar

  • 159.

    Бен-Абдалла П. Фотонный тепловой эффект Холла. Phys. Rev. Lett. 116 , 084301 (2016).

    CAS Google Scholar

  • 160.

    Басу С., Чен Ю. Б. и Чжан З. М. Микромасштабное излучение в термофотоэлектрических устройствах — обзор. Внутр. J. Energy Res. 31 , 689–716 (2007).

    CAS Google Scholar

  • 161.

    Anthony et al. Термофотовольтаика ближнего поля с нанозазором. Nat. Nanotechnol. 13 , 806 (2018).

    Google Scholar

  • 162.

    Датас, А.И Вайон, Р. Термофотовольтаика ближнего поля с термоэлектронным усилением. Nano Energy 61 , 10–17 (2019).

    CAS Google Scholar

  • 163.

    Davids, P. S. et al. Производство электроэнергии из радиационных источников тепла с умеренными температурами. Наука 367 , 1341–1345 (2020).

    CAS Google Scholar

  • 164.

    Чен К., Сантханам, П. и Фан, С. Холодильное охлаждение с отрицательной люминесценцией с усилением в ближней зоне. Phys. Rev. Appl. 6 , 024014 (2016).

    Google Scholar

  • 165.

    Zhu, L. et al. Фотонное охлаждение в ближнем поле за счет управления химическим потенциалом фотонов. Природа 566 , 239 (2019).

    CAS Google Scholar

  • 166.

    Чен К., Сантханам, П., Сандху, С., Чжу, Л. и Фан, С. Контроль теплового потока и твердотельное охлаждение путем регулирования химического потенциала фотонов в электромагнитной теплопередаче в ближнем поле. Phys. Ред. B 91 , 134301 (2015).

    Google Scholar

  • 167.

    Zhou, X. et al. Маршруты для высокоэффективных термоэлектрических материалов. Mater. Сегодня 21 , 974–988 (2018).

    CAS Google Scholar

  • 168.

    Снайдер Г. Дж. И Тоберер Э. С. Сложные термоэлектрические материалы. Nat. Матер. 7 , 105–114 (2008).

    CAS Google Scholar

  • 169.

    Зиабари А., Зебарджади М., Вашаи Д. и Шакури А. Твердотельное охлаждение в наномасштабе: обзор. Rep. Prog. Phys. 79 , 095901 (2016).

    Google Scholar

  • 170.

    Тиан, З., Ли, С. & Чен, Г. Передача тепла в термоэлектрических материалах и устройствах. J. Heat Transf. 135 , 061605–061605–15 (2013).

    Google Scholar

  • 171.

    Мочча, М., Кастальди, Г., Саво, С., Сато, Ю. и Галди, В. Независимое управление тепловым и электрическим током с помощью бифункциональных метаматериалов. Phys. Ред. X 4 , 021025 (2014). В этой статье сообщается о создании мультифизических метаматериалов с противоположным воздействием на тепловые и электрические токи .

    CAS Google Scholar

  • 172.

    Лан, К., Би, К., Фу, X., Ли, Б. и Чжоу, Дж. Бифункциональные метаматериалы с одновременным и независимым манипулированием тепловыми и электрическими полями. Опт. Экспресс 24 , 23072–23080 (2016).

    CAS Google Scholar

  • 173.

    Crossno, J. et al. Наблюдение жидкости Дирака и нарушение закона Видемана – Франца в графене. Наука 351 , 1058–1061 (2016).

    CAS Google Scholar

  • 174.

    Lee, S. et al. Аномально низкая электронная теплопроводность в металлическом диоксиде ванадия. Наука 355 , 371–374 (2017).

    CAS Google Scholar

  • 175.

    Поп, Э. Рассеяние и перенос энергии в наноразмерных устройствах. Nano Res. 3 , 147–169 (2010).

    CAS Google Scholar

  • 176.

    Дуби, Й. и Ди Вентра, М. Коллоквиум: Тепловой поток и термоэлектричество в атомных и молекулярных переходах. Ред. Мод. Phys. 83 , 131–155 (2011).

    CAS Google Scholar

  • 177.

    Роу, Д. М. Справочник по термоэлектрикам: от макро до нано (CRC, 2018).

  • 178.

    Адамс, М. Дж., Вероски, М., Зебарджади, М. и Хереманс, Дж. П. Активные охладители Пельтье, основанные на коррелированном и магнонном сопротивлении. Met. Phys. Rev. Appl. 11 , 054008 (2019).

    CAS Google Scholar

  • 179.

    Баффу, Г. и Квидант, Р. Термоплазмоника: использование металлических наноструктур в качестве наноисточников тепла. Laser Photonics Rev. 7 , 171–187 (2013).

    CAS Google Scholar

  • 180.

    Nguyen, D. M., Xu, H., Zhang, Y. & Zhang, B. Активная тепловая накидка. Прил. Phys. Lett. 107 , 121901 (2015).

    Google Scholar

  • 181.

    Hong, S., Shin, S. & Chen, R. Адаптивное и носимое устройство тепловой маскировки. Adv. Функц. Матер. 30 , 1

  • 8 (2020).

    CAS Google Scholar

  • 182.

    Адамс, М. Дж., Вероски, М., Зебарджади, М. и Хереманс, Дж. П. Твердотельный термовыключатель с высоким коэффициентом переключения и переменной температурой, основанный на термоэлектрических эффектах. Внутр. J. Heat Mass Transf. 134 , 114–118 (2019).

    CAS Google Scholar

  • 183.

    Цзян Дж. Х., Кулкарни М., Сигал Д. и Имри Ю. Фононные термоэлектрические транзисторы и выпрямители. Phys. Ред. B 92 , 045309 (2015).

    Google Scholar

  • 184.

    Снайдер, Г. Дж., Тоберер, Э. С., Ханна, Р. и Зейферт, В. Улучшенное термоэлектрическое охлаждение на основе эффекта Томсона. Phys. Ред. B 86 , 045202 (2012).

    Google Scholar

  • 185.

    Li, X. et al. Аномальные эффекты Нернста и Риги – Ледука в Mn 3 Sn: кривизна Берри и поток энтропии. Phys.Rev. Lett. 119 , 056601 (2017).

    Google Scholar

  • 186.

    Бауэр, Г. Э. У., Сайто, Э. и ван Вис, Б. Дж. Спиновая калоритроника. Nat. Матер. 11 , 391–399 (2012).

    CAS Google Scholar

  • 187.

    Буна С. Р., Майерс Р. К. и Хереманс Дж. П. Спиновая калоритроника. Energy Environ. Sci. 7 , 885–910 (2014).

    Google Scholar

  • 188.

    Идеуэ Т., Курумаджи Т., Исивата С. и Токура Ю. Гигантский тепловой эффект Холла в мультиферроиках. Nat. Матер. 16 , 797–802 (2017).

    CAS Google Scholar

  • 189.

    Мойя X., Кар-Нараян С. и Матур Н. Д. Калорические материалы вблизи ферроидных фазовых переходов. Nat. Матер. 13 , 439–450 (2014).

    CAS Google Scholar

  • 190.

    Li, B. et al. Колоссальные барокалорические эффекты в пластических кристаллах. Природа 567 , 506 (2019).

    CAS Google Scholar

  • 191.

    Qian, X., Yang, T., Zhang, T., Chen, L.-Q. И Чжан, К. М. Аномальный отрицательный электрокалорический эффект в смеси релаксор / нормальный сегнетоэлектрический полимер с контролируемыми нано- и мезодиполярными связями. Прил. Phys. Lett. 108 , 142902 (2016).

    Google Scholar

  • 192.

    Ma, R. et al. Высокоэффективное электрокалорийное охлаждение с электростатическим возбуждением. Наука 357 , 1130–1134 (2017).

    CAS Google Scholar

  • 193.

    Китановски А., Плазник У., Томц У. и Поредош А. Настоящее и будущее теплотехническое охлаждение и тепловые насосы. Внутр. J. Refrig. 57 , 288–298 (2015).

    Google Scholar

  • 194.

    Лю К., Ли С., Янг С., Делер О. и Ву Дж. Последние достижения в области физики и применения диоксида ванадия. Mater. Сегодня 21 , 875–896 (2018).

    CAS Google Scholar

  • 195.

    Oh, D.-W., Ko, C., Ramanathan, S. & Cahill, D.G. Теплопроводность и динамическая теплоемкость на переходе металл – изолятор в тонкой пленке VO 2 . Прил. Phys. Lett. 96 , 151906 (2010).

    Google Scholar

  • 196.

    Xie, R. et al. Электрически настраиваемая твердотельная тепловая память на основе перехода металл – диэлектрик монокристаллических нанопучков VO 2 . Adv. Функц. Матер. 21 , 1602–1607 (2011).

    CAS Google Scholar

  • 197.

    Chen, J. et al. Исследование теплопроводности на переходе металл – диэлектрик в поликристаллическом VO 2 . Подбородок. Sci. Бык. 57 , 3393–3396 (2012).

    CAS Google Scholar

  • 198.

    Ihlefeld, J. F. et al. Регулируемая по напряжению фононная теплопроводность при комнатной температуре через реконфигурируемые границы раздела в тонких сегнетоэлектрических пленках. Nano Lett. 15 , 1791–1795 (2015).

    CAS Google Scholar

  • 199.

    Юэ, С.-Й., Ян, Р. и Ляо, Б. Управление теплопроводностью двумерных материалов посредством внешнего фонон-электронного взаимодействия. Phys. Ред. B 100 , 115408 (2019).

    CAS Google Scholar

  • 200.

    Cho, J. et al.Электрохимически регулируемая теплопроводность оксида лития-кобальта. Nat. Commun. 5 , 4035 (2014).

    CAS Google Scholar

  • 201.

    Qian, X., Gu, X., Dresselhaus, M. S. & Yang, R. Анизотропная настройка теплопроводности графита путем интеркаляции лития. J. Phys. Chem. Lett. 7 , 4744–4750 (2016).

    CAS Google Scholar

  • 202.

    Канг, Дж. С., Ке, М. и Ху, Ю. Ионная интеркаляция в двумерных ван-дер-ваальсовых материалах: определение характеристик in situ и электрохимический контроль анизотропной теплопроводности черного фосфора. Nano Lett. 17 , 1431–1438 (2017).

    CAS Google Scholar

  • 203.

    Zhu, G. et al. Регулировка теплопроводности в дисульфиде молибдена путем электрохимической интеркаляции. Nat. Commun. 7 , 13211 (2016).

    CAS Google Scholar

  • 204.

    Sood, A. et al. Электрохимический термический транзистор. Nat. Commun. 9 , 4510 (2018).

    Google Scholar

  • 205.

    Lu, Q. et al. Двунаправленная настройка переноса тепла в SrCoO x с электрохимически индуцированными фазовыми переходами. Nat.Матер. 19 , 655–662 (2020).

    CAS Google Scholar

  • 206.

    Jin, H. et al. Фононно-индуцированная диамагнитная сила и ее влияние на теплопроводность решетки. Nat. Матер. 14 , 601–606 (2015).

    CAS Google Scholar

  • 207.

    Чоторлишвили, Л., Этесами, С. Р., Беракдар, Дж., Хомерики, Р., Рен, Дж. Мультиферроидный термодиод с электромагнитным управлением. Phys. Ред. B 92 , 134424 (2015).

    Google Scholar

  • 208.

    Shin, J. et al. Световое переключение теплопроводности в азобензольных полимерах. Proc. Natl Acad. Sci. США 116 , 5973–5978 (2019).

    CAS Google Scholar

  • 209.

    Ли, Х., Мауте, К., Данн, М. Л., Янг, Р. Влияние деформации на теплопроводность наноструктур. Phys. Ред. B 81 , 245318 (2010).

    Google Scholar

  • 210.

    Wei, N., Xu, L., Wang, H.-Q. И Чжэн, Ж.-К. Деформационная инженерия теплопроводности в графеновых листах и ​​нанолентах: демонстрация волшебной гибкости. Нанотехнологии 22 , 105705 (2011).

    Google Scholar

  • 211.

    Jia, Y. & Ju, Y.S. Гибридные термоинтерфейсы твердое тело-жидкость для термического переключения при низком контактном давлении. J. Heat Transf. 136 , 074503 (2014).

    Google Scholar

  • 212.

    Хоэнзее Г. Т., Феллингер М. Р., Тринкл Д. Р. и Кэхилл Д. Г. Тепловой перенос при переходе полупроводник – металл под высоким давлением в Si и Si 0,991 Ge 0,009 . Phys. Ред. B 91 , 205104 (2015).

    Google Scholar

  • 213.

    Meng, X. et al. Повышение теплопроводности в MoS 2 при экстремальной нагрузке. Phys. Rev. Lett. 122 , 155901 (2019).

    CAS Google Scholar

  • 214.

    Yang, J. et al. Повышенная и переключаемая наноразмерная теплопроводность благодаря интерфейсам Ван-дер-Ваальса. Nat. Nanotechnol. 7 , 91–95 (2012).

    CAS Google Scholar

  • 215.

    Tomko, J. A. et al. Настраиваемый перенос тепла и обратимое переключение теплопроводности в топологически связанных биологических материалах. Nat. Nanotechnol. 13 , 959–964 (2018).

    CAS Google Scholar

  • 216.

    Иноуэ Т., Зойса М. Д., Асано Т. и Нода С. Реализация динамического контроля тепловыделения. Nat. Матер. 13 , 928–931 (2014).

    CAS Google Scholar

  • 217.

    Brar, V. W. et al. Электронная модуляция инфракрасного излучения в графеновых плазмонных резонаторах. Nat. Commun. 6 , 7032 (2015).

    CAS Google Scholar

  • 218.

    Park, J. et al. Управление динамическим тепловым излучением с помощью плазмонных метаповерхностей на основе InAs. Sci. Adv. 4 , eaat3163 (2018).

    CAS Google Scholar

  • 219.

    Томас Н. Х., Шерротт М. К., Брульет Дж., Этуотер Х. А. и Миннич А. Дж. Электронная модуляция переноса излучения в ближнем поле в гетероструктурах с графеновым полевым эффектом. Nano Lett. 19 , 3898–3904 (2019).

    CAS Google Scholar

  • 220.

    Сюй, К., Штюбиану, Г. Т., Городецкий, А. А. Адаптивные инфракрасные отражающие системы, вдохновленные головоногими моллюсками. Наука 359 , 1495–1500 (2018).

    CAS Google Scholar

  • 221.

    Mandal, J. et al. Li 4 Ti 5 O 12 : широкополосный электрохромный материал в диапазоне от видимого до инфракрасного диапазона для оптического и теплового управления. Adv. Функц. Матер. 28 , 1802180 (2018).

    Google Scholar

  • 222.

    Moncada-Villa, E., Fernández-Hurtado, V., García-Vidal, FJ, García-Martín, A. & Cuevas, JC Контроль магнитного поля радиационной теплопередачи в ближнем поле и реализация настраиваемые гиперболические тепловые излучатели. Phys. Ред. B 92 , 125418 (2015).

    Google Scholar

  • 223.

    Лателла И. и Бен-Абдаллах П.Гигантское тепловое магнитосопротивление в плазмонных структурах. Phys. Rev. Lett. 118 , 173902 (2017).

    Google Scholar

  • 224.

    Ge, L. et al. Магнитно-настраиваемый многополосный радиационный теплообмен в ближней зоне между двумя листами графена. Phys. Ред. B 100 , 035414 (2019).

    CAS Google Scholar

  • 225.

    Coppens, Z.Дж. И Валентин, Дж. Г. Пространственная и временная модуляция теплового излучения. Adv. Матер. 29 , 1701275 (2017).

    Google Scholar

  • 226.

    Сяо, Ю., Чарипар, Н. А., Салман, Дж., Пике, А. и Катс, М. А. Генерация наносекундных импульсов в среднем инфракрасном диапазоне с помощью модулированной тепловой излучательной способности. Light Sci. Прил. 8 , 1–8 (2019).

    CAS Google Scholar

  • 227.

    Лю, X. и Падилла, У. Дж. Реконфигурируемый инфракрасный излучатель из метаматериала комнатной температуры. Optica 4 , 430–433 (2017).

    CAS Google Scholar

  • 228.

    Zhang, X.A. et al. Динамическое стробирование инфракрасного излучения в текстиле. Наука 363 , 619–623 (2019).

    CAS Google Scholar

  • 229.

    Фан, Л.и другие. Реконфигурируемые маскирующие инфракрасные покрытия из белка головоногих. Adv. Матер. 25 , 5621–5625 (2013).

    CAS Google Scholar

  • 230.

    Kats, M. A. et al. Диоксид ванадия как природный неупорядоченный метаматериал: идеальное тепловое излучение и большой широкополосный отрицательный дифференциальный тепловой излучатель. Phys. Ред. X 3 , 041004 (2013).

    CAS Google Scholar

  • 231.

    ван Звол, П. Дж., Ранно, Л. и Шеврие, Дж. Настройка теплового потока излучения ближнего поля посредством поверхностных возбуждений с переходом металлический изолятор. Phys. Rev. Lett. 108 , 234301 (2012).

    Google Scholar

  • 232.

    Du, K. et al. Контроль излучательной способности тепловых излучателей с нулевой статической мощностью на основе фазоперерабатывающего материала GST. Light Sci. Прил. 6 , e16194 (2016).

    Google Scholar

  • 233.

    Xiao, L. et al. Быстрая адаптивная тепловая маскировка на основе гибких тонких пленок VO 2 / графен / УНТ. Nano Lett. 15 , 8365–8370 (2015).

    CAS Google Scholar

  • 234.

    Philippe, B. & Biehs, S. Излучательный тепловой диод с фазовым переходом. Прил. Phys. Lett. 103 , 1 (2013).

    Google Scholar

  • 235.

    Ито К., Нисикава К., Иидзука Х. и Тошиёси Х. Экспериментальное исследование радиационного теплового выпрямителя с использованием диоксида ванадия. Прил. Phys. Lett. 105 , 253503 (2014).

    Google Scholar

  • 236.

    Wu et al. Тепловой гомеостаз с использованием микроструктурированных материалов с фазовым переходом. Optica 4 , 1390–1396 (2017).

    CAS Google Scholar

  • 237.

    Оно, Масаши, Чен, К., Ли, В. и Фан, С. Самоадаптивное радиационное охлаждение на основе материалов с фазовым переходом. Опт. Экспресс 26 , A777 – A787 (2018).

    CAS Google Scholar

  • 238.

    Деде, Э. М., Номура, Т., Шмаленберг, П. и Ли, Дж. С. Маскировка, фокусировка и обращение теплового потока в ультратонких композитах с учетом эффектов кондукции и конвекции. Прил. Phys. Lett. 103 , 063501 (2013).

    Google Scholar

  • 239.

    Прашер Р., Бхаттачарья П. и Фелан П. Э. Конвективно-проводящая модель на основе броуновского движения для эффективной теплопроводности наножидкостей. J. Heat Transf. 128 , 588–595 (2005).

    Google Scholar

  • 240.

    Бежан А. Конвекционная теплопередача (Wiley, 2013).

  • 241.

    Guenneau, S. & Puvirajesinghe, T. M. Преобразование второго закона Фика: один путь к маскировке в массовом распространении. J. R. Soc. Интерфейс 10 , 20130106 (2013).

    CAS Google Scholar

  • 242.

    Дай, Дж., Шан, Дж. И Хуанг, Дж. Теория трансформации тепловой конвекции для ползучего потока в пористой среде: маскировка, концентрирование и маскировка. Phys. Ред. E 97 , 022129 (2018).

    CAS Google Scholar

  • 243.

    Уржумов Ю.А., Смит Д.Р. Управление потоком жидкости с помощью трансформирующей среды. Phys. Rev. Lett. 107 , 074501 (2011).

    Google Scholar

  • 244.

    Li, Y. et al. Антивременная симметрия в диффузионных системах. Наука 364 , 170–173 (2019). В этой статье дается неэрмитово гамильтоново описание теплопередачи .

    CAS Google Scholar

  • 245.

    Цао, П., Ли, Ю., Пэн, Ю., Цю, К.-В. И Чжу, X. Исключительные точки высокого порядка в диффузионных системах: устойчивая APT-симметрия по отношению к возмущению и фазовым колебаниям при нарушении APT-симметрии. ES Energy Env. 7 , 48–55 (2020).

    Google Scholar

  • 246.

    Оздемир, Ş. К., Роттер, С., Нори, Ф. и Янг, Л.Четно-временная симметрия и исключительные моменты в фотонике. Nat. Матер. 18 , 783–798 (2019).

    Google Scholar

  • 247.

    Ye, Z.-Q. И Цао, Б.-Й. Наноразмерная тепловая маскировка в графене посредством химической функционализации. Phys. Chem. Chem. Phys. 18 , 32952–32961 (2016).

    CAS Google Scholar

  • 248.

    Ху Р.и другие. Шифрованная термопечать с преобразованием регионализации. Adv. Матер. 31 , 1807849 (2019).

    CAS Google Scholar

  • 249.

    Сюй Л. и Хуанг Дж. Метаматериалы для управления тепловым излучением: прозрачность, маскировка и расширитель. Phys. Rev. Appl. 12 , 044048 (2019).

    CAS Google Scholar

  • 250.

    Сюй, Л., Дай, Г. и Хуанг, Дж. Трансформация мультитермотики: одновременное управление излучением и проводимостью. Phys. Rev. Appl. 13 , 024063 (2020).

    CAS Google Scholar

  • 251.

    Стром, К., Риккен, Г. Л. Дж. А. и Уайдер, П. Феноменологические доказательства фононного эффекта Холла. Phys. Rev. Lett. 95 , 155901 (2005).

    CAS Google Scholar

  • 252.

    Чжан Л., Рен Дж., Ван Дж. С. и Ли Б. Топологическая природа фононного эффекта Холла. Phys. Rev. Lett. 105 , 225901 (2010).

    Google Scholar

  • 253.

    Ма, Г., Сяо, М. и Чан, К. Т. Топологические фазы в акустических и механических системах. Nat. Rev. Phys. 1 , 281–294 (2019).

    Google Scholar

  • 254.

    Сюй Н., Сюй Ю. и Чжу Дж. Топологические изоляторы для термоэлектриков. NPJ Quantum Mater. 2 , 1–9 (2017).

    Google Scholar

  • 255.

    Грейнджер, Дж., Эйзенштейн, Дж. П. и Рино, Дж. Л. Наблюдение хирального переноса тепла в квантовом режиме Холла. Phys. Rev. Lett. 102 , 086803 (2009).

    CAS Google Scholar

  • 256.

    Onose, Y. et al. Наблюдение магнонного эффекта Холла. Наука 329 , 297–299 (2010).

    CAS Google Scholar

  • 257.

    Mochizuki, M. et al. Храповое движение микрокристалла скирмиона и топологический магнонный эффект Холла. Nat. Матер. 13 , 241–246 (2014).

    CAS Google Scholar

  • 258.

    Rivas, Á. И Мартин-Дельгадо, М. А. Топологический перенос тепла и бозонные токи с защитой от симметрии. Sci. Отчетность 7 , 6350 (2017).

    Google Scholar

  • 259.

    Лу Л., Хоаннопулос Дж. Д. и Солячич М. Топологическая фотоника. Nat. Фотоника 8 , 821–829 (2014).

    CAS Google Scholar

  • 260.

    Одзава, Т.и другие. Топологическая фотоника. Ред. Мод. Phys. 91 , 015006 (2019).

    CAS Google Scholar

  • 261.

    Чжу, Л., Го, Ю. и Фань, С. Теория многотельной радиационной теплопередачи без ограничения взаимности. Phys. Ред. B 97 , 094302 (2018).

    CAS Google Scholar

  • 262.

    Джозеф Д. Д. и Прециози Л.Тепловые волны. Ред. Мод. Phys. 61 , 41–73 (1989).

    Google Scholar

  • 263.

    Честер М. Второй звук в твердых телах. Phys. Ред. 131 , 2013 (1963).

    Google Scholar

  • 264.

    Huberman, S. et al. Наблюдение второго звука в графите при температурах выше 100 К. Science 364 , 375–379 (2019).

    CAS Google Scholar

  • 265.

    Cepellotti, A. et al. Фононная гидродинамика в двумерных материалах. Nat. Commun. 6 , 6400 (2015).

    CAS Google Scholar

  • 266.

    Ли С., Бройдо Д., Эсфарджани К. и Чен Г. Гидродинамический перенос фононов в подвешенном графене. Nat. Commun. 6 , 6290 (2015).

    CAS Google Scholar

  • 267.

    Принципи, А., Кацнельсон, М. И., Левченко, А. Хиральные коллективные моды второго звука на границе 2D-систем с нетривиальной ягодной кривизной. Phys. Rev. Lett. 118 , 036802 (2017).

    Google Scholar

  • 268.

    Руокола Т., Оянен Т. и Джаухо А.П. Тепловое выпрямление в нелинейных квантовых схемах. Phys. Ред. B 79 , 144306 (2009).

    Google Scholar

  • 269.

    Джулен К., Древильон Дж., Эззари Ю. и Ордонез-Миранда Дж. Квантовый тепловой транзистор. Phys. Rev. Lett. 116 , 200601 (2016).

    Google Scholar

  • 270.

    Скалли, М. О., Сухаил Зубайри, М., Агарвал, Г. С. и Вальтер, Х. Извлечение работы из одной термостата с помощью исчезающей квантовой когерентности. Наука 299 , 862–864 (2003).

    CAS Google Scholar

  • 271.

    Roßnagel, J. et al. Одноатомный тепловой двигатель. Наука 352 , 325–329 (2016).

    Google Scholar

  • 272.

    Коски, Дж. В., Кутвонен, А., Хаймович, И. М., Ала-Ниссила, Т. и Пекола, Дж. П. Демон Максвелла на кристалле как информационный холодильник. Phys. Rev. Lett. 115 , 260602 (2015).

    CAS Google Scholar

  • 273.

    Геммер Дж., Мишель М. и Малер Г. Квантовая термодинамика: появление термодинамического поведения в составных квантовых системах (Springer, 2009).

  • 274.

    Brandãoa, F., Horodecki, M., Ng, N., Oppenheim, J. & Wehner, S. Вторые законы квантовой термодинамики. Proc. Natl Acad.Sci. США 112 , 3275–3279 (2015).

    Google Scholar

  • 275.

    Micadei, K. et al. Изменение направления теплового потока на противоположное с помощью квантовых корреляций. Nat. Commun. 10 , 2456 (2019).

    Google Scholar

  • 276.

    Klatzow, J. et al. Экспериментальная демонстрация квантовых эффектов при работе микроскопических тепловых машин. Phys. Rev. Lett. 122 , 110601 (2019).

    CAS Google Scholar

  • 277.

    Эззари, Й. и Джоулен, К. Индуцированный вакуумом перенос фононов между двумя твердыми диэлектрическими материалами: иллюстрация случая силовой связи Казимира. Phys. Ред. B 90 , 115433 (2014).

    Google Scholar

  • 278.

    Пендри, Дж. Б., Сасихитлу, К.И Крастер, Р. В. Фононная теплопередача между поверхностями, разделенными вакуумом. Phys. Ред. B 94 , 075414 (2016).

    Google Scholar

  • 279.

    Поллак, Г. Л. Капица Сопротивление. Ред. Мод. Phys. 41 , 48–81 (1969).

    CAS Google Scholar

  • 280.

    Li, B., Lan, J. & Wang, L. Термическое сопротивление границы раздела между разнородными ангармоническими решетками. Phys. Rev. Lett. 95 , 104302 (2005).

    Google Scholar

  • 281.

    Шварц, Э. Т. и Поль, Р. О. Термическое граничное сопротивление. Ред. Мод. Phys. 61 , 605–668 (1989).

    Google Scholar

  • 282.

    Монахон, К., Вебер, Л. и Деймс, К. Тепловая граничная проводимость: перспективы материаловедения. Annu.Rev. Mater. Res. 46 , 433–463 (2016).

    CAS Google Scholar

  • 283.

    Гири, А. и Хопкинс, П. Э. Обзор экспериментальных и вычислительных достижений в области теплопроводности на границах и переноса тепла в наномасштабе через твердые поверхности раздела. Adv. Функц. Матер. 30 , 1

    7 (2020).

    CAS Google Scholar

  • 284.

    Слак, Г. А. Неметаллические кристаллы с высокой теплопроводностью. J. Phys. Chem. Твердые тела 34 , 321–335 (1973).

    CAS Google Scholar

  • 285.

    Вэй, Л., Куо, П. К., Томас, Р. Л., Энтони, Т. Р. и Банхольцер, В. Ф. Теплопроводность изотопно модифицированного монокристаллического алмаза. Phys. Rev. Lett. 70 , 3764–3767 (1993).

    CAS Google Scholar

  • 286.

    Канг, Дж. С., Ли, М., Ву, Х., Нгуен, Х. и Ху, Ю. Экспериментальное наблюдение высокой теплопроводности в арсениде бора. Наука 361 , 575–578 (2018).

    CAS Google Scholar

  • 287.

    Li, S. et al. Высокая теплопроводность в кубических кристаллах арсенида бора. Наука 361 , 579–581 (2018).

    CAS Google Scholar

  • 288.

    Tian, ​​F. et al. Необычно высокая теплопроводность в объемных кристаллах арсенида бора. Наука 361 , 582–585 (2018).

    CAS Google Scholar

  • 289.

    Chen, K. et al. Сверхвысокая теплопроводность в кубическом нитриде бора, обогащенном изотопами. Наука 367 , 555–559 (2020).

    CAS Google Scholar

  • 290.

    Онзагер, Л.Взаимоотношения в необратимых процессах. I. Phys. Ред. 37 , 405–426 (1931).

    CAS Google Scholar

  • 291.

    Кацура, Н., Нагаоса, Н. и Ли, П. А. Теория теплового эффекта Холла в квантовых магнитах. Phys. Rev. Lett. 104 , 066403 (2010).

    Google Scholar

  • 292.

    Gaussorgues, G. & Chomet, S. Инфракрасная термография (Springer, 1994).

  • 293.

    Деде, Э. М., Шмаленберг, П., Ван, Ч.-М., Чжоу, Ф. и Номура, Т. Сбор низкопотенциального отработанного тепла для увеличения сбора энергии. AIP Adv. 6 , 055113 (2016).

    Google Scholar

  • 294.

    Джоулен, К., Муле, Дж., Маркье, Ф., Карминати, Р. и Греффет, Дж. Термическое возбуждение поверхностных электромагнитных волн: радиационная теплопередача, свойства когерентности и силы Казимира в ближнем поле . Surf. Sci. Отчет 57 , 59–112 (2005).

    CAS Google Scholar

  • Специальные материалы | Винил теплопередачи

    Вам НУЖЕН тефлоновый лист или пергаментная бумага при нанесении любых рисунков HTV на материал. Вы можете приобрести тефлоновый лист ЗДЕСЬ!

    Теплопроводящий винил , или для краткости HTV , — это специальный винил, который можно использовать на определенных тканях и материалах для создания футболок, повязок на голову, трикотажных изделий, костюмов и многого другого! К каждому листу прилагается клейкая подложка, благодаря которой винил можно легко разрезать, прополоть и поместить для нанесения тепла.

    Ваше творчество безгранично, вы можете выбирать из множества вариантов — например, однотонные, узоры, блестящие, голографические, светящиеся в темноте и светоотражающие материалы доступны от MI Vinyl World!

    Каждый дизайн требует обрезки, прополки и прессования для перехода в конечный продукт. Разноцветные узоры можно создать, наслоив материал HTV.

    Марки винила с теплопередачей, принадлежащие MI Vinyl World:
    Специальные материалы

    Specialty Materials, создатели популярного Thermoflex Plus, постоянно оправдывают и превосходят ожидания наших клиентов, предлагая широкий выбор продуктовых линеек.Specialty Materials — один из самых популярных брендов Vinyl World! У него МЯГКАЯ, МАТОВАЯ и ЭЛАСТИЧНАЯ отделка, поэтому с ним легко работать, накладывать и действительно воплощать в жизнь ваши идеи!

    Сизер Easyweed

    Siser специализируется на производстве высококачественного режущего теплообменного винила для декорирования тканей. Во всем мире продукцию Siser используют как декораторы-любители, так и крупные производители. Siser Easyweed имеет блестящую поверхность, позволяющую выделиться из толпы!

    Винил с теплообменником с узором

    Pattern Heat Transfer Vinyl — ЛУЧШЕЕ, что случалось с любителями винила! Аналогичен Thermoflex Fashion Pattern HTV, но включает в себя лист для переноса, который необходимо приложить к Pattern HTV размером 12 дюймов x 12 дюймов.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *