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3ω法测量单根碳纤维导热系数和热容
  • ISSN号:0253-231X
  • 期刊名称:《工程热物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:TK124[动力工程及工程热物理—工程热物理;动力工程及工程热物理—热能工程]
  • 作者机构:[1]中国科学院工程热物理研究所,北京100080, [2]中国石油大学(华东)储建学院,山东东营257061, [3]中国科学院过程工程研究所,北京100080
  • 相关基金:中国科学院百人计划和国家自然科学基金项目(No.50376066)
中文摘要:

考虑环境热损失,建立了单根碳纤维沿轴向的导热方程,得到了碳纤维热参数与交流加热信号的频域特性之间的关系。建立了适用于微细导电线或丝的3ω测试系统。利用3ω方法同时测量了单根碳纤维沿轴向的导热系数和热容。在室温下测量了Pt丝的导热系数和热容,验证了建立的实验系统的合理性,利用该方法测量的直径为7μm单根碳纤维沿轴向的导热系数和热容分别为84.35W·m^-1·K^-1。和1.19MJ·m^-1·K^-1。给出了实验测量的不确定度分析。建立的实验系统可用于单根碳纳米管或导电纳米线热参数的表征。

英文摘要:

An experimental system of 3ω-method with noise cancellation circuit was designed to measure simultaneously the thermal conductivity and thermal capacity of an individually suspended wire. The appropriate data analysis technique, in which the heat transport in the wire is modeled as one-dimensional diffusion taking into account ambient air convection, was developed for fitting the experimental results and correcting the errors caused by the heat loss in the measurements. To evaluate the validity and accuracy of the developed experimental system we performed measurements on a Pt wire. The first successful measurements on an individual polyacrylonitrile-based carbon fiber of 7 μm in diameter were performed, which yielded the thermal conductivity of 84.35 W·m^-1·K^-1, thermal capacity of 1.19 MJ · m^-3 · K^-1 at room temperature. The relative uncertainty of the measurements was analyzed.

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期刊信息
  • 《工程热物理学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国工程热物理学会 中国科学院工程热物理研究所
  • 主编:徐建中
  • 地址:北京2706信箱
  • 邮编:100080
  • 邮箱:xb@mail.etp.ac.cn
  • 电话:010-62584937
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-231X
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2091/O4
  • 邮发代号:2-185
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:21026