微纳米介电结构界面热量传递与界面热阻研究

项目名称： 微纳米介电结构界面热量传递与界面热阻研究

项目编号： No.51176091

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 能源与动力工程

项目作者： 梁新刚

作者单位： 清华大学

项目金额： 62万元

中文摘要： 界面热阻对微纳米结构的传热影响非常大，但是目前的研究还很不充分，对影响界面热阻和热整流的物理机制了解的还不透彻。本项目通过拓展现有的理论、数值方法和测量手段，深入揭示影响界面热阻与热整流的因素和物理机制，改进现有的热阻模型。项目研究的主要内容有：1）利用声子波包模拟方法研究不同频率、不同入射角度下声子在界面的透射和散射特性，分析界面热阻和热整流现象；2）考虑晶界界面热阻随温度、晶界类型/角度/晶界能量等物理量的变化，采用分子动力学以及声子波包模拟方法对比研究多晶材料典型晶界界面全频域和单频声子的热阻特性；3）利用分子动力学及声子波包模拟方法对纳米结构界面热阻和热整流现象进行模拟，从声子的单频特性、态密度分布等多角度分析总结影响因素和物理机制；4）发展实验测量方法，实现介电材料间界面导热特性的测量；5）对比不同的数值方法和实验测量结果，总结评估影响界面热阻的因素，改进界面热阻模型。

中文关键词： 界面热阻；热整流；分子动力学；声子波包模拟；测量

英文摘要：

英文关键词： Interfaces resistance；Thermal rectification；Molecular dynamics simulation；phonon wave packet simulation；measurement