3ω法测量单根碳纤维导热系数和热容

工程热物理学报 , 2007, 28(3): 490-492.

3ω法测量单根碳纤维导热系数和热容

王照亮 ^1, , 唐大伟 ^2, , 郑兴华 ^3, , 布文峰 ^4, , 张伟刚 ^5,

1.中国科学院工程热物理研究所,北京,100080;中国石油大学(华东)储建学院,山东,东营,257061

2.中国科学院工程热物理研究所,北京,100080

3.中国科学院工程热物理研究所,北京,100080

4.中国科学院工程热物理研究所,北京,100080

5.中国科学院过程工程研究所,北京,100080

基金项目: 国家自然科学基金(50376066) 中国科学院"百人计划"

关键词： 3ω法 , 导热系数 , 热容 , 碳纤维

SIMULTANEOUS MEASUREMENTS OF THERMAL CONDUCTIVITY, THERMAL CAPACITY OF AN INDIVIDUAL CARBON FIBER

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7 μm单根碳纤维沿轴向的导热系数和热容分别为84.35 W·m-1·K-1和1.19 MJ·m-3·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.

参考文献

[1]	Fitzer E;Manocha L M.Carbon Reinforcements and Carbon/Carbon Composites[M].Berlin:Springer-Verlag,1998
[2]	L. M. Manocha;A. Warrier;S. Manocha .Thermophysical properties of densified pitch based carbon/carbon materials--I. Unidirectional composites[J].Carbon: An International Journal Sponsored by the American Carbon Society,2006(3):480-487.
[3]	L. M. Manocha;A. Warrier;S. Manocha .Thermophysical properties of densified pitch based carbon/carbon materials--II. Bidirectional composites[J].Carbon: An International Journal Sponsored by the American Carbon Society,2006(3):488-495.
[4]	Gallego NC.;Nysten B.;Issi JP.;Treleaven JW.;Deshpande GV.;Edie DD. .The thermal conductivity of ribbon-shaped carbon fibers[J].Carbon: An International Journal Sponsored by the American Carbon Society,2000(7):1003-1010.
[5]	Cahill D G;Pohl R O .Thermal Conductivity of Amorphous Solids Above the Plateau[J].Physical Review B,35(08):4067-4073.
[6]	Lu L.;Zhang DL.;Yi W. .3 omega method for specific heat and thermal conductivity measurements[J].Review of Scientific Instruments,2001(7):2996-3003.

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