形狀、功能晶體控制合成及微、納米材料應(yīng)用熱傳輸性質(zhì)研究.pdf

1、近年來(lái)，結(jié)構(gòu)、功能納米材料由于具有大的比表面積和量子尺寸效應(yīng)，展現(xiàn)了豐富的隨形狀、尺寸、溫度變化的物理化學(xué)性質(zhì)，有望組裝各種新型納米功能材料和器件，得到了科學(xué)工作者們的廣泛關(guān)注。同時(shí)，結(jié)構(gòu)、功能納米材料已經(jīng)應(yīng)用到熱能、交通等傳統(tǒng)行業(yè)。本論文就特殊磁通閉合結(jié)構(gòu)、特殊形狀、功能晶體制備、微結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)、功能納米材料的熱能、交通行業(yè)深度應(yīng)用進(jìn)行了研究，主要內(nèi)容包括：
　　 1)利用噴霧熱解裝置和漸進(jìn)核-殼型反應(yīng)液滴-模板式生長(zhǎng)原理，外加

2、誘導(dǎo)磁場(chǎng)，成功地制備了穩(wěn)定的Fe3O4納米帶多壁磁通閉合結(jié)構(gòu)。制備“多壁”磁通閉合的方法和生長(zhǎng)機(jī)理為合成由各向異性組份納米磁通閉合結(jié)構(gòu)提供了一種新方法和原理。
　　 2)利用噴霧熱解裝置并控制合適的晶體生長(zhǎng)溫度，成功地制備了尺寸分布在5-10微米的四面體和圓錐型NiS2迷你晶。依據(jù)晶體成核熱力學(xué)我們系統(tǒng)的研究了四面體和圓錐型NiS2迷你晶形態(tài)演變的形成機(jī)理。發(fā)現(xiàn)成核階段晶體各種形狀之間熱力學(xué)驅(qū)動(dòng)力、溫度和吉布斯自由能微分的區(qū)別是

3、晶體生長(zhǎng)和形態(tài)演變的最終原因。
　　 3)香豆素衍生物和氟硼熒光染料是重要的有機(jī)化合物，在非線性光學(xué)、激光染色、熒光材料、光折射材料、冷光材料、藥物載體方面有著廣泛的應(yīng)用。我們成功合成了香豆素母體C23H25NO4晶體和氟硼基體C19H14BF7N2晶體，并進(jìn)行了各項(xiàng)結(jié)構(gòu)表征。
　　 4)應(yīng)用復(fù)合鏡像法研究近鄰多極相互作用對(duì)納米流體熱傳輸性質(zhì)的影響，結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證實(shí)了流體和納米顆粒形成的介于固體和液體之間的界面殼層是一種

4、熱導(dǎo)率隨空間呈梯度變化的殼層。同時(shí)，我們考慮了溫度效應(yīng)和布朗運(yùn)動(dòng)，發(fā)展了傳統(tǒng)的有效媒質(zhì)理論，是對(duì)傳統(tǒng)靜態(tài)納米流體強(qiáng)化傳熱理論的一次有益的發(fā)展。
　　 5)我們實(shí)驗(yàn)研究了高傳導(dǎo)微、納米材料對(duì)傳統(tǒng)瀝青基材料熱學(xué)、電學(xué)改性。在系統(tǒng)考慮顆粒形狀、組分體積分?jǐn)?shù)、電導(dǎo)率、熱導(dǎo)率的基礎(chǔ)上發(fā)展了適合于瀝青基微、納米粉體改性的微分有效媒質(zhì)理論。研究發(fā)現(xiàn)，微、納米添加物的物理性質(zhì)以及顆粒形狀是影響改性效果的關(guān)鍵因素。我們的理論模型也成功地解釋了微、