测量气凝胶柔性薄膜导热性能
气凝胶柔性薄膜:革命性纳米材料
纳米材料正在推动现代科学技术的发展,以其独特的性能和广泛的应用改变着各行各业。这些材料的尺寸通常在 1 纳米到 100 纳米之间,具有独特的物理和化学特性,与较大尺寸的材料差别很大。这些材料中包括气凝胶柔性薄膜,它的创新能力正在彻底改变电子和能源等领域。
气凝胶的特性
气凝胶是指一类超轻、高多孔材料,其特点是性能优异。与金属或塑料等传统材料不同,气凝胶是在纳米尺度上设计的,通常利用纳米技术原理实现其独特的结构和组成。气凝胶具有超低密度,同时又能保持很高的强度和耐久性,因此非常适合那些需要在不影响性能的前提下减轻重量的应用。气凝胶的多功能性和可定制特性使其成为材料科学领域前景广阔的前沿技术,推动着各种技术领域向更轻、更高效的解决方案创新。
柔性薄膜在电池中的应用
- 气凝胶等纳米材料有助于彻底改变电池的设计和性能。它们的独特性能能够精确控制电池单元内的热量和电气通路,从而提高效率和耐用性。通过将气凝胶集成到电池组件中,工程师和科学家可以实现卓越的热管理并优化导电性,从而显著提高电池性能。
- 气凝胶的超低密度和超高强度在电池应用中尤其具有优势。这些特性有助于开发轻型电池,而不会影响功率输出或使用寿命。这使得气凝胶成为推动储能技术发展的理想候选材料,能够制造出便携式电子产品、电动汽车和可再生能源系统所必需的紧凑型大容量电池。
- 此外,气凝胶的隔热性能有助于保持电池内的最佳工作温度,这对于延长电池寿命和提高整体可靠性至关重要。这种性能还可应用于需要高效热管理的领域,如航空航天、建筑材料和工业机械。
测试设备
气凝胶柔性薄膜使用 MP-1 瞬态平面源 (TPS) 方法测量了 Airloy® X116 柔性薄膜(400 µm)样品的热阻(m²K/W)和导热系数(W/m-K),专有瞬态热阻 (TTR) - 薄膜模块。
薄膜厚度(µm)) | 热阻 10-3(m²K/W) | 导热系数(W/m.K) |
400 | 14.46 | 0.0290 |
14.47 | 0.0286 | |
14.52 | 0.0289 | |
14.62 | 0.0287 | |
14.58 | 0.0288 | |
平均 | 14.57 | 0.0288 |
%RSD | 0.49 | 0.49 |
结论
使用 MP-1 瞬态平面源方法对 Airloy® X116 柔性薄膜(400 微米)样品进行的热特性分析取得了令人满意的结果。测得的热导率平均为 0.0288 W/m-K,在多次测量中显示出一致的数值。这些结果证实了这种材料的高效隔热能力。将测得的 Airloy® X116 热导率(0.0288 W/m-K)与供应商提供的值(ASTM C177 标准为 0.029 W/m-K)进行比较,发现两者非常接近,验证了 MP-1 TPS 方法在表征此类纳米材料方面的可靠性和准确性。这些结果肯定了 Aergoel 是各行各业轻质热管理解决方案的理想候选材料,有望在提高设备性能的同时优化能效和耐用性。
2024-12-29 14:18
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