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，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，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-模板式生長原理，外加

2、誘導(dǎo)磁場，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機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)演變的形成機理。發(fā)現(xiàn)成核階段晶體各種形狀之間熱力學(xué)驅(qū)動力、溫度和吉布斯自由能微分的區(qū)別是

3、晶體生長和形態(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納米流體熱傳輸性質(zhì)的影響，結(jié)合實驗數(shù)據(jù)證實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，我們考慮了溫度效應(yīng)和布朗運動，發(fā)展了傳統(tǒng)的有效媒質(zhì)理論，是對傳統(tǒng)靜態(tài)納米流體強化傳熱理論的一次有益的發(fā)展。
　　 5)我們實驗研究了高傳導(dǎo)微、納米材料對傳統(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、