金屬納米線在工業(yè)航空航天、微電子系統(tǒng)、催化、傳感、熱電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)等工程領(lǐng)域中有廣闊的應(yīng)用前景。金屬納米線由于受尺寸效應(yīng)影響,其熱學(xué)和電學(xué)性質(zhì)與體材料相比有很大差別。本文采用直流通電加熱法來(lái)測(cè)量金屬納米線的熱電性質(zhì)。設(shè)計(jì)搭建了實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng),用直徑為19 μm的Pt線作為電阻溫度計(jì)對(duì)測(cè)量樣品時(shí)的環(huán)境溫度進(jìn)行了標(biāo)定。測(cè)量了銀、鉑納米線的熱電性質(zhì):在140K溫度下銀納米線的電阻率為1.87×10-8Ω·m,要比同溫度條件下體材料銀的電阻率大很多,室溫下銀納米線導(dǎo)熱系數(shù)為180±40 Wmn-1K-1,洛倫茲數(shù)2.5×10-8 WQK-2,與體材料銀相近。在200 K時(shí)鉑納米線電阻率值為8.4×10-7 Q·m。鉑納米線的導(dǎo)熱系數(shù)在11Wmn-1K-1～20Wm-1K-1范圍內(nèi),遠(yuǎn)低于體材料鉑的導(dǎo)熱系數(shù)。銀納米線樣品暴露在空氣中24小時(shí)之后再次測(cè)量,結(jié)果與放置在空氣前測(cè)得值相比銀納米線電阻率、洛倫茲數(shù)都增大。由于樣品與電極之間存在接觸電阻,使用不同的測(cè)量方法得到的測(cè)量結(jié)果也有區(qū)別。設(shè)計(jì)了微結(jié)構(gòu)芯片,使用二線法和四線法兩種測(cè)量方法測(cè)量銀納米線熱電性質(zhì),以探究接觸熱阻和接觸電阻對(duì)測(cè)量實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。結(jié)... 

【文章來(lái)源】：東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１?（?ａ）銀納米線ＴＥＭ圖＜ｂ）電子衍射圈（ｃ）?＃ｆ咅放大ＴＥＭ圖??實(shí)驗(yàn)所用銀納米線樣品如圖２－１所示，圖（ａ）給出了合成納米線的透射電鏡??（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ?ｅｌｅｃｔｒｏｎ?ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ，?ＴＥＭ），圈（ｂ）銀納米線傅里．葉變挾電子衍身寸圖，??可以觀察到銀納米線的形態(tài)和分子結(jié)構(gòu)

２．?４實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和測(cè)試過(guò)程??２．?４．?１實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)??實(shí)驗(yàn)測(cè)量系統(tǒng)示意圖如圖２－２所示，測(cè)量系統(tǒng)由真空部分、溫度控制部分、數(shù)據(jù)讀??取部分組成。??液氮注口??１前小??恒溫器＼＾＾?Ｒ?丨＾撤??撕??１／１?＾?｜?３??Ｉ?／?＇?；?＊ｒ??機(jī)械泵丨?待測(cè)線銅基座??圖２－２穩(wěn)態(tài)熱流法實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)示瀵圖??采甩四探針直流加熱法，將樣品放置在設(shè)計(jì)的四電極上，電極是由約１００?ｎｍ厚度??２０??

??的四個(gè)金電極沉積在具有５?ｍｎ厚Ｃｒ膜作為粘附層的熱氧化硅基底上》如圖２－８所示，??電極２和電極３之間的距離是１０拜。使用反應(yīng)離子蝕刻（ＤＲＩＥ）將間隙溝槽化至約１??ｐｍ的深度。通入合適電流，測(cè)量納米線的阻溫變化。實(shí)驗(yàn)測(cè)暈溫度１００?Ｋ￣３００?Ｋ范爾??內(nèi)不同；ｔ徑的銀納米線的導(dǎo)熱系數(shù)、電阻率以及洛倫茲常數(shù)。整個(gè)測(cè)試過(guò)程在高真空下??進(jìn)行，將準(zhǔn)備好的納米線轉(zhuǎn)移至芯片電極上之，后，將芯片電極粘在雙列直插式封裝??（Ｄｏｕｂｌｅ?ｉｎ－ｌｉｎｅ?ｐａｃｋａｇｅ．，ＤＩＰ）上，然后將ＤＩＰ固定在紫銅＿座上．，紫銅導(dǎo)熱性能好，??能夠快速傳遞熱量。將待測(cè)樣品放置在恒溫腔中，通過(guò)機(jī)械泵和分子栗兩級(jí)抽真Ｓ至銀??納米樣．品是在身＿空環(huán)境下真空低于７ｘｌ０＿６?ｍｂａｒ）｜｜：暈，．．能夠抑制對(duì)流對(duì)實(shí)驗(yàn)的．影響。．．??采用溫控儀控制恒溫腔溫度，調(diào)節(jié)溫度范圍為８０?Ｋ￣３３０Ｋ，控制精度為０．１?Ｋ。測(cè)試電??路中，用電壓為１．２?Ｖ的千電池做電路電滬用來(lái)提供直流電流。測(cè)量電路中串聯(lián)一個(gè)１００??歐姆的標(biāo)準(zhǔn)電阻用來(lái)測(cè)量通過(guò)電路的實(shí)際電流

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]瀝青基碳纖維熱導(dǎo)率的間接法測(cè)量[J]. 吳晃,葉崇,劉洪波,劉金水,李軒科.  宇航材料工藝. 2017(06)
[2]ZnSe∶O/ZnO核殼結(jié)構(gòu)納米線中間帶太陽(yáng)電池的設(shè)計(jì)[J]. 聶奎營(yíng),胡總?cè)A.  微納電子技術(shù). 2017(11)
[3]單根碳纖維導(dǎo)熱性能實(shí)驗(yàn)研究[J]. 李丁,董華,林歡,張文嬋,王洪偉.  青島理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[4]Platinum nanowires catalyzed direct amidation of aldehydes and amines[J]. Dawei Xu,Linyan Shi,Danhua Ge,Xueqin Cao,Hongwei Gu.  Science China(Chemistry). 2016(04)
[5]鉑納米線陣列電極對(duì)肼的電催化性能[J]. 王學(xué)華,劉文琪,劉莉君,馬凡杰,王華龍.  武漢工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(11)
[6]拉曼方法同時(shí)測(cè)量單根碳纖維熱物性和對(duì)流傳熱系數(shù)[J]. 胡玉東,劉錦輝,王海東,張興.  化工學(xué)報(bào). 2014(S1)
[7]硅納米線陣列的制備及其光電應(yīng)用[J]. 劉莉,曹陽(yáng),賀軍輝,楊巧文.  化學(xué)進(jìn)展. 2013(Z1)
[8]高性能碳纖維的性能及其應(yīng)用[J]. 張新元,何碧霞,李建利,張?jiān)?  棉紡織技術(shù). 2011(04)
[9]紡織復(fù)合材料在風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片制造中的應(yīng)用[J]. 徐進(jìn),張偉,林洪芹.  棉紡織技術(shù). 2010(05)
[10]碳纖維表面處理技術(shù)探討[J]. 錢(qián)水林.  合成纖維. 2008(11)

碩士論文
[1]鉑、銅納米線的制備及其催化應(yīng)用[D]. 徐大偉.蘇州大學(xué) 2016
[2]金屬納米線制備及其在電化學(xué)生物傳感器中應(yīng)用[D]. 魯亞霜.湖南大學(xué) 2007



本文編號(hào)：2913075