非制冷紅外微測輻射熱計(jì)多孔硅絕熱層熱學(xué)與力學(xué)研究.pdf

1、非制冷熱成像探測器在世界范圍內(nèi)被廣泛研究,其在軍事和民用方面有很大的潛力和應(yīng)用價值。目前微測輻射熱計(jì)是研究和運(yùn)用最廣的一類非制冷紅外探測器中。本人實(shí)驗(yàn)室基于絕熱性、機(jī)械穩(wěn)定性以及硅工藝兼容性的考慮提出了以多孔硅作為絕熱層的新型微測輻射熱計(jì)結(jié)構(gòu)。
　　 本文的研究內(nèi)容是對多孔硅絕熱層的熱學(xué)和力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行理論建模研究,分析和解釋孔洞存在方式、孔洞分布情況以及膜厚對于多孔硅絕熱層力學(xué)和熱學(xué)性能的影響。通過將建模結(jié)果與之前測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

2、進(jìn)行對比,驗(yàn)證所建立理論模型的有效性。并使用ANSYS有限元仿真的方法進(jìn)一步驗(yàn)證理論模型的正確性。
　　 本文所采用的建模方法是將多孔硅熱導(dǎo)率和楊氏模量的影響機(jī)制更表觀地歸結(jié)到孔洞的存在和分布等結(jié)構(gòu)因素上,把整個多孔硅視為由硅連續(xù)材料介質(zhì)和孔洞連續(xù)介質(zhì)通過串聯(lián)和并聯(lián)組合成的復(fù)合微機(jī)構(gòu),給予其熱導(dǎo)率和楊氏模量一個更為易于理解和簡化的等效解釋,并且進(jìn)一步把孔隙率對等效熱導(dǎo)率和等效楊氏模量的影響分解為兩個不同的部分,即縱向部分和橫向部