本文選題：熱電薄膜 + 納米多孔材料　； 參考：《西安交通大學(xué)學(xué)報(bào)》2017年05期

【摘要】：為降低多孔熱電薄膜的熱導(dǎo)率來(lái)提升其熱電轉(zhuǎn)換效率,基于離散坐標(biāo)法和松弛時(shí)間近似模型求解聲子Boltzmann輸運(yùn)方程,對(duì)單晶硅納米多孔熱電薄膜聲子熱導(dǎo)率進(jìn)行了數(shù)值研究,獲得了多孔硅薄膜厚度、孔隙率、邊界鏡面率和聲子散射邊界面積對(duì)其熱導(dǎo)率的影響規(guī)律,討論了孔隙率、多孔薄膜厚度對(duì)薄膜各向異性導(dǎo)熱特性的影響。結(jié)果表明:隨著孔隙率的增加及薄膜厚度的減小,熱導(dǎo)率逐漸降低;當(dāng)孔隙率增加到64%,且硅薄膜厚度減小到塊材料硅聲子平均自由程的1/10時(shí),與塊材料熱導(dǎo)率相比,薄膜熱導(dǎo)率至少下降兩個(gè)數(shù)量級(jí)。通過(guò)分析多孔薄膜中的熱流分布特性,提出了優(yōu)化設(shè)計(jì)薄膜多孔結(jié)構(gòu)的方法,為設(shè)計(jì)低熱導(dǎo)率高效熱電薄膜提供了理論依據(jù)。
[Abstract]:In order to reduce the thermal conductivity of porous thermoelectric thin film and improve its thermoelectric conversion efficiency, the phonon thermal conductivity of monocrystalline silicon nano-porous thermoelectric thin film was studied numerically based on discrete coordinate method and relaxation time approximation model. The influence of porous silicon film thickness, porosity, boundary specular ratio and phonon scattering boundary area on the thermal conductivity is obtained. The effects of porosity and thickness of porous film on the anisotropic thermal conductivity of the film are discussed. The results show that the thermal conductivity decreases gradually with the increase of porosity and the decrease of film thickness, and when the porosity increases to 64, and the thickness of silicon film decreases to 1 / 10 of the average free path of silicon phonon, the thermal conductivity of bulk material is higher than that of bulk material. The thermal conductivity of the film decreases by at least two orders of magnitude. Based on the analysis of heat flux distribution in porous films, a method for optimizing the porous structure of thin films is proposed, which provides a theoretical basis for the design of thermoelectric thin films with low thermal conductivity and high efficiency.
【作者單位】： 西安特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)院;西安交通大學(xué)熱流科學(xué)與工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)科研基金資助項(xiàng)目(20130201110042) 陜西省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督系統(tǒng)科研項(xiàng)目(2016KY01)
【分類(lèi)號(hào)】：O484

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8 白玉海;關(guān)于高頻聲子的近期研究進(jìn)展[J];聲學(xué)學(xué)報(bào);1985年02期

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3 朱夏明;吳惠楨;原子健;孔晉芳;沈文忠;;摻氮ZnO的多聲子共振Raman散射光譜研究[A];第十五屆全國(guó)光散射學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2009年

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本文編號(hào)：2032591