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具有非互易相互作用的布朗粒子驱动不对称齿轮
1
作者 王艳 李佳健 艾保全 《物理学报》 北大核心 2026年第1期436-442,共7页
本文通过朗之万动力学模拟研究了具有非互易相互作用的布朗粒子对不对称齿轮的驱动.结果表明,即便在没有自推进活性的情况下,非互易相互作用所产生的净力仍可作为一种有效的非平衡驱动力,驱动不对称齿轮发生可控的定向旋转.该系统展现... 本文通过朗之万动力学模拟研究了具有非互易相互作用的布朗粒子对不对称齿轮的驱动.结果表明,即便在没有自推进活性的情况下,非互易相互作用所产生的净力仍可作为一种有效的非平衡驱动力,驱动不对称齿轮发生可控的定向旋转.该系统展现出丰富的非平衡动力学行为:齿轮的旋转方向不仅受其自身结构不对称性调控,还可通过改变粒子的填充分数实现反转.此外,齿轮的角速度随粒子非互易强度的增强而增大,并随温度及粒子填充分数呈现非单调变化关系,在一定参数区间内存在使齿轮角速度达到最大的最优条件.这些发现为微纳尺度下的定向输运与控制提供了新思路. 展开更多
关键词 布朗粒子 齿轮 非互易相互作用 定向输运
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利用改进型量热器测量冰的熔解热
2
作者 徐燕 张思雨 +2 位作者 赵兴义 杨施优 许力信 《科技风》 2025年第5期1-3,共3页
大学物理实验中常采用混合量热法测量冰的熔解热,利用传统的量热器测量冰的熔解热时,需要保持系统为孤立系统。实验过程中,现有量热器的结构由于其制造精度、热膨胀等问题难以保证内筒、外筒同时密封,易出现系统密封不严,待测系统和外... 大学物理实验中常采用混合量热法测量冰的熔解热,利用传统的量热器测量冰的熔解热时,需要保持系统为孤立系统。实验过程中,现有量热器的结构由于其制造精度、热膨胀等问题难以保证内筒、外筒同时密封,易出现系统密封不严,待测系统和外界存在严重的热交换。针对该缺陷,设计一种具有容错结构的量热器,以带有密封圈、垫圈结构的胶木盖总成替代传统的量热器胶盖,允许量热器制作和使用中存在一定的结构性误差,并进行了相关实验研究。实验对比测试结果表明,改进后的实验装置有效地减少了系统与外界的热量交换,极大地提高了实验精度。 展开更多
关键词 量热器 容错结构 混合量热法 熔解热
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含水量对胆碱基低共熔溶剂的微观结构、密度及黏度影响的分子动力学研究 被引量：1
3
作者 田琳 聂文洁 +2 位作者 王剑飞 武广剑 赵贯甲 《四川大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期480-485,共6页
低共熔溶剂(DES)是一种类离子液体的绿色溶剂,具有蒸汽压低、热稳定性好、制备简单等优点,但高黏度特性制约了其工业应用,同时DES具有强吸湿性,因此探究体系中水的存在对其黏度的影响至关重要.本文利用分子动力学模拟的方法,在GAFF力场... 低共熔溶剂(DES)是一种类离子液体的绿色溶剂,具有蒸汽压低、热稳定性好、制备简单等优点,但高黏度特性制约了其工业应用,同时DES具有强吸湿性,因此探究体系中水的存在对其黏度的影响至关重要.本文利用分子动力学模拟的方法,在GAFF力场下分别模拟了氯化胆碱^(+)乙二醇/甘油/尿素等三种DES水合物在293.15~353.15 K温度范围内的密度和黏度,通过分析氢键数目和径向分布函数,研究了含水量对DES微观结构及宏观性质的影响.结果表明,水的存在破坏了DES内胆碱基阳离子(CHO^(+))与阴离子(Cl^(−))、阴离子(Cl^(−))与氢键供体(HBD)、氢键供体间形成的氢键;同时,水与CHO^(+)、Cl^(−)、HBD形成新的弱氢键从而降低原有DES体系的黏度.当上述三种体系内的含水质量分数分别达到8 wt%、10 wt%、10 wt%时,仍能维持以DES为中心的氢键体系,且对应黏度分别降低了58.3%、73.78%、89.41%.因此,可以通过添加少量水来调节DES的黏度,进而扩大其工业应用范围. 展开更多
关键词 低共熔溶剂 密度 黏度 氢键 分子动力学模拟
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圆箔压力热流计的研制与测试结果分析
4
作者 朱新新 杨远剑 +2 位作者 王辉 李泽禹 罗跃 《实验流体力学》 北大核心 2025年第5期19-27,共9页
针对长时间变轨道试验中的热流测量需求,基于传统戈登计研制了一种可同时测量热流与压力的圆箔压力热流计。开展了辐射热流标定试验、电弧风洞平板比对试验与数值计算分析。新研制的圆箔压力热流计能够在电弧风洞多状态连续试验中同时... 针对长时间变轨道试验中的热流测量需求,基于传统戈登计研制了一种可同时测量热流与压力的圆箔压力热流计。开展了辐射热流标定试验、电弧风洞平板比对试验与数值计算分析。新研制的圆箔压力热流计能够在电弧风洞多状态连续试验中同时同点位测量平板模型的表面热流和压力,热流和压力测量重复性精度分别约为3.6%和1.9%。与塞块量热计相比,圆箔压力热流计测热流值平均偏低约14.7%。其原因有2点:一是在对流测量环境中,圆箔压力热流计的热流灵敏度系数降低;二是康铜片温度相对过高,形成局部热点,导致实际进入圆箔压力热流计的热流减小。最后,本文给出了圆箔压力热流计和传统戈登计在对流环境中进行热流测量的使用建议。 展开更多
关键词 圆箔压力热流计 热流测量 平板试验 灵敏度系数 局部热点 电弧风洞
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蓄冷板表面结霜数值模拟实验设计
5
作者 郭嘉明 丁志武 +2 位作者 林济诚 郭鹏 曾志雄 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第3期12-16,66,共6页
结霜是影响蓄冷板换热性能的关键因素之一,分析导致蓄冷板表面结霜的因素有利于对结霜过程的理解。采用计算流体力学(CFD)方法对蓄冷板表面结霜过程建模。基于建立的蓄冷板强制通风二维模型,分析蓄冷剂相变温度、入口风速对蓄冷板换热... 结霜是影响蓄冷板换热性能的关键因素之一,分析导致蓄冷板表面结霜的因素有利于对结霜过程的理解。采用计算流体力学(CFD)方法对蓄冷板表面结霜过程建模。基于建立的蓄冷板强制通风二维模型,分析蓄冷剂相变温度、入口风速对蓄冷板换热效果的影响,并提出了结霜量减小的优化策略。结果表明,实验值与计算值吻合较好,验证了模型的有效性。 展开更多
关键词 结霜 数值模拟 计算流体力学 蓄冷板
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第25届亚洲物理奥林匹克竞赛实验试题介绍及解析——电磁炉的物理原理
6
作者 钱钧 刘丽飒 +2 位作者 李勇男 张天浩 宋峰 《物理实验》 2025年第10期32-40,共9页
第25届亚洲物理奥林匹克竞赛实验题为电磁炉的物理原理,试题将电磁炉简化为接通交流电的线圈对其上方金属盘进行加热.题目主要包括线圈电感及其内阻的测量、金属中的趋肤效应研究、金属盘的比热及其有效负载电阻的测定3部分.该试题实验... 第25届亚洲物理奥林匹克竞赛实验题为电磁炉的物理原理,试题将电磁炉简化为接通交流电的线圈对其上方金属盘进行加热.题目主要包括线圈电感及其内阻的测量、金属中的趋肤效应研究、金属盘的比热及其有效负载电阻的测定3部分.该试题实验测量和数据作图的工作量比较大,对学生分析和解决实验问题的能力要求较高.本文对实验试题和解答进行了详细地介绍和解析. 展开更多
关键词 亚洲物理奥林匹克竞赛 电磁炉 趋肤效应
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高精度测量冰的导热系数
7
作者 张倩 李加乐 +4 位作者 宋一帆 张玄启 朱皓天 高博 张俊武 《物理实验》 2025年第7期13-18,共6页
探究了冰面准一维传热熔化过程的物理机制,设计了测量冰的导热系数的方法.该方法利用数值模拟将传热的冰块在一维方向无限微分切片,数字化薄片的温度、位置、时间等要素,将冰块视为结构体数组,建立新的理论模型,简化了传统传热模型复杂... 探究了冰面准一维传热熔化过程的物理机制,设计了测量冰的导热系数的方法.该方法利用数值模拟将传热的冰块在一维方向无限微分切片,数字化薄片的温度、位置、时间等要素,将冰块视为结构体数组,建立新的理论模型,简化了传统传热模型复杂且难以计算的数学问题处理.根据该理论模型自制了实验平台,并验证了该系统可实现冰的导热系数的高精度测量,实现了数字化、可视化的智能监测.与常用的热线法相比,该实验平台无需实时测温,且结构简单易操作,性能稳定可靠. 展开更多
关键词 冰 导热系数 熔化 高精度测量
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简单气体自扩散碰撞截面与温度关系的模拟
8
作者 吕勇军 李军刚 刘鹏 《大学物理》 2025年第1期49-52,56,共5页
气体的输运性质与分子间的碰撞过程有密切的关联,特别是碰撞截面对气体的自扩散、黏度和热导率有着重要的影响.本文采用分子动力学模拟方法系统研究了常压下单原子气体He、Ar,双原子气体N_(2)和多原子气体CH_(4)的自扩散系数及其温度依... 气体的输运性质与分子间的碰撞过程有密切的关联,特别是碰撞截面对气体的自扩散、黏度和热导率有着重要的影响.本文采用分子动力学模拟方法系统研究了常压下单原子气体He、Ar,双原子气体N_(2)和多原子气体CH_(4)的自扩散系数及其温度依赖行为.基于简单气体的经典散射模型并结合模拟结果探讨了气体分子自扩散碰撞截面与温度之间的关系.本文结果对气体输运性质的教学与研究具有一定的指导意义. 展开更多
关键词 自扩散系数 碰撞截面 分子动力学模拟
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Ⅳ型储氢气瓶塑料内胆材料厚度对渗透性能的影响及渗透参数计算方法研究 被引量：1
9
作者 杨超 张来明 +3 位作者 江一凡 孙剑锋 周忠警 骆辉 《压力容器》 北大核心 2025年第1期54-60,共7页
为深入地研究聚合物在氢环境下的作用机制,以储氢气瓶用内胆材料PA11为研究对象,采用自主搭建的高温高压氢渗透试验系统,探究材料厚度对氢渗透特性的影响规律。通过开发基于Python的时滞法分析程序,集成标准偏差法实现渗透过程稳态判定... 为深入地研究聚合物在氢环境下的作用机制,以储氢气瓶用内胆材料PA11为研究对象,采用自主搭建的高温高压氢渗透试验系统,探究材料厚度对氢渗透特性的影响规律。通过开发基于Python的时滞法分析程序,集成标准偏差法实现渗透过程稳态判定与滞后时间计算自动化,有效提升数据处理效率与精度。结果表明,材料厚度的增加引起氢渗透系数与溶解系数下降,而氢扩散系数呈现上升趋势,这归因于成型过程中厚度变化导致的微观结构演变。该研究揭示了聚合物材料厚度与氢渗透行为的关联机制,为高压塑料内胆储氢气瓶的材料选型与结构优化提供了理论依据,对提升氢能存储系统的安全性与可靠性具有重要工程意义。 展开更多
关键词 储氢气瓶 氢渗透 渗透系数 扩散系数 溶解系数
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二元聚合物接枝纳米粒子的界面自组装行为 被引量：1
10
作者 邵明旭 林嘉平 张良顺 《功能高分子学报》 北大核心 2025年第4期318-325,共8页
作为一种介尺度的“原子等价物”,聚合物接枝纳米粒子可自组装形成周期性有序的超晶格,是一类新颖的凝聚态物质。本文构建了聚合物接枝纳米粒子的粗粒化模型,采用Monte Carlo模拟方法研究了二元纳米粒子的界面自组装行为。模拟结果表明... 作为一种介尺度的“原子等价物”,聚合物接枝纳米粒子可自组装形成周期性有序的超晶格,是一类新颖的凝聚态物质。本文构建了聚合物接枝纳米粒子的粗粒化模型,采用Monte Carlo模拟方法研究了二元纳米粒子的界面自组装行为。模拟结果表明:二元纳米粒子界面自组装可形成多种类型的超晶格结构,例如AB、AB_(2)、AB_(3)和A_(4)B_(6)型等。通过改变界面作用强度、有效半径比以及纳米粒子间相互作用强度等参数可调控超晶格结构和类型。Monte Carlo模拟方法能重现二元纳米粒子界面自组装体系的实验结果,并发现了多种未曾报道的超晶格结构。 展开更多
关键词 纳米粒子 界面自组装 理论模拟 超晶格 相图
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元胞自动机舆论模型中人员移动对传播的影响 被引量：37
11
作者 肖海林 邓敏艺 +1 位作者 孔令江 刘慕仁 《系统工程学报》 CSCD 北大核心 2005年第3期225-231,共7页
为了研究舆论系统中人员的移动以及存在态度坚定者的因素对舆论形成和演化的影响,建立了相应的元胞自动机舆论模型.在假设人员态度的改变方式遵守少数服从多数的规则下,通过计算机模拟给出了二维四方格子两种影响领域(5邻居、9邻居)在... 为了研究舆论系统中人员的移动以及存在态度坚定者的因素对舆论形成和演化的影响,建立了相应的元胞自动机舆论模型.在假设人员态度的改变方式遵守少数服从多数的规则下,通过计算机模拟给出了二维四方格子两种影响领域(5邻居、9邻居)在周期性边界条件下的舆论传播行为.模拟给出了模型的演化趋势,以及在不同赞成率的随机初始状态中,模型演化随立场坚定者密度变化的行为.结果表明人员的移动将加快舆论的形成. 展开更多
关键词 舆论 元胞自动机模型 计算机模拟
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基于热线法探究冰的导热系数与温度的关系 被引量：1
12
作者 陈嘉希 夏湘芳 +3 位作者 钟振文 宋景良 陈光伟 刘宗华 《大学物理实验》 2025年第4期84-88,共5页
基于热线法测量材料导热系数原理结合半导体制冷片设计制作了冰的导热系数实验装置,与循环水冷系统配套置于冰柜中,对冰的导热系数进行测量。其测量过程为采用铂丝作为热线和开尔文四线制接线法,利用测量电压和电流计算出对应温度下铂... 基于热线法测量材料导热系数原理结合半导体制冷片设计制作了冰的导热系数实验装置,与循环水冷系统配套置于冰柜中,对冰的导热系数进行测量。其测量过程为采用铂丝作为热线和开尔文四线制接线法,利用测量电压和电流计算出对应温度下铂丝的电阻值,再换算出Pt100相同温度下的阻值,并记录下对应的时间,求出温度随时间对数的变化率。从而测得-28.7~-1.23℃的冰的导热系数在1.5至2.7 W/(m·K)之间,且冰的导热系数随温度的降低而升高,并可通过Origin软件准确拟合出其关系。 展开更多
关键词 热线法 冰的导热系数 半导体制冷 Origin拟合
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δ-氨基-γ-酮戊酸脱水酶和维生素D受体基因多态性与铅肾毒性易感性的相关研究 被引量：4
13
作者 王爱红 王群利 +3 位作者 宋启发 徐景野 胡利丰 毛国传 《卫生研究》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期326-329,共4页
目的探讨δ-氨基-γ-酮戊酸脱水酶(ALAD)和维生素D受体(VDR)基因多态性以及基因-基因、基因-环境之间的联合作用对铅肾毒性的作用。方法选择233名铅作业工人,根据工人接触铅水平是否超过职业接触限值将其分为两组,分别测定血铅、尿N-乙... 目的探讨δ-氨基-γ-酮戊酸脱水酶(ALAD)和维生素D受体(VDR)基因多态性以及基因-基因、基因-环境之间的联合作用对铅肾毒性的作用。方法选择233名铅作业工人,根据工人接触铅水平是否超过职业接触限值将其分为两组,分别测定血铅、尿N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶(NAG)、尿β2-微球蛋白(β2-MG)和尿肌酐,全血提取DAN基因组,多聚酶链反应-限制性片段长度多态性(PCR-RFLP)法分析ALAD和VDR基因多态性。结果超职业限值组,ALAD1-2/2-2基因型和ALAD1-1基因型工人尿NAG的浓度分别为(2.12±0.07)U/mmol Cr和(1.73±0.03)U/mmol Cr,差异具有显著性P<0.05;VDR-Bb基因型的工人尿β2-MG浓度[(20.94±0.12)μg/mmol Cr]高于携带VDR-bb基因型工人的尿β2-MG浓度[(15.28±0.09)μg/mmol Cr](P=0.01)。多因素Logistic回归分析发现,铅接触、高血铅等环境因素以及环境-基因的联合作用都是铅作业工人肾损害的危险因素,接铅水平、血铅水平、ALAD基因型和接铅水平的联合作用引起尿NAG异常的OR值分别为6.85(2.51～10.87)、2.41(1.70～3.41)、3.01(1.10～8.19)。结论在高铅浓度接触下ALAD和VDR基因型与铅肾毒性有关,ALAD-2等位基因和高铅接触是加重铅肾毒性的危险因素。 展开更多
关键词 δ-氨基-γ-酮戊酸脱水 酶维生素D受体 肾毒性 基因多态性 铅中毒
原文传递
并联换热系统中冷媒分配的优化分析 被引量：6
14
作者 程雪涛 徐向华 +1 位作者 任建勋 梁新刚 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期2125-2127,共3页
为减小并联换热系统的质量,本文在一定的简化和假设之上,建立了其流动与传热的物理和数学模型;并以系统总换热面积最小为优化目标,通过对分配系数的变量转换,提出了一种可准确求解最佳分配系数的方法,并对计算结果进行了讨论,发现分配... 为减小并联换热系统的质量,本文在一定的简化和假设之上,建立了其流动与传热的物理和数学模型;并以系统总换热面积最小为优化目标,通过对分配系数的变量转换,提出了一种可准确求解最佳分配系数的方法,并对计算结果进行了讨论,发现分配系数的结果与势容耗散最大基本一致。根据计算结果,本文给出了支路较少时分配系数与换热支路效能之间的近似关联式。 展开更多
关键词 传热 热网络 优化 并联
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关于MoSi_2氧化相低温化学稳定性图的建立与分析 被引量：6
15
作者 张厚安 庞佑霞 +1 位作者 李颂文 刘心宇 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期423-426,共4页
从热力学角度建立了MoSi2 氧化相的低温化学稳定性图 ,并对实验现象进行了分析。建立的MoSi2 氧化相的低温化学稳定性图阐明了MoSi2 材料低温氧化生成物与温度、氧分压之间的关系 ;可较好地解释实验现象和结果 ;并指出减少MoSi2 材料的... 从热力学角度建立了MoSi2 氧化相的低温化学稳定性图 ,并对实验现象进行了分析。建立的MoSi2 氧化相的低温化学稳定性图阐明了MoSi2 材料低温氧化生成物与温度、氧分压之间的关系 ;可较好地解释实验现象和结果 ;并指出减少MoSi2 材料的内部缺陷 ,使扩散至界面的氧分压维持较低数值 ,可避免生成挥发性MoO3相 ,从而防止材料的“PEST”现象。 展开更多
关键词 MOSI2 低温氧化 化学稳定性图 热力学 氧化相
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不同润湿条件下带正弦凸起粗糙表面上气泡成核的分子动力学研究
16
作者 余绵 李丙衡 +3 位作者 孟祥文 吴连锋 马连湘 唐元政 《物理学报》 北大核心 2025年第20期294-303,共10页
气泡成核在沸腾换热、微流控制设备中的气液分离以及生物医学中的气体传输等相变和流动过程中扮演关键角色,易受表面润湿性能和粗糙结构的影响.鉴于实验研究的局限,本文采用分子动力学方法系统研究了具有不同润湿性能和不同数量纳米凸... 气泡成核在沸腾换热、微流控制设备中的气液分离以及生物医学中的气体传输等相变和流动过程中扮演关键角色,易受表面润湿性能和粗糙结构的影响.鉴于实验研究的局限,本文采用分子动力学方法系统研究了具有不同润湿性能和不同数量纳米凸起的恒热流过热表面对水中气泡成核的影响规律和微观机制.结果表明,在相同表面润湿性能下,随纳米凸起数量增加,表面粗糙度增加,气泡成核时间点提前;对具有相同粗糙度的表面,随表面亲水性增强,气泡成核时间点提前;在本文研究范围内,具有最大粗糙度的亲水表面上水的气泡成核最早.近壁面处水的密度和温度随时间的变化以及密度和温度的空间分布的分析表明:由于热量积聚,纳米凸起与底部平面连接拐角处最易成为气化核心.Kapitza热阻的计算结果表明:亲水性越强的表面具有越低的固-液界面热阻,越有利于气泡成核.本文为理解气泡成核的微观机制及优化传热、传质和流体控制系统的设计提供了理论依据. 展开更多
关键词 分子动力学 气泡 粗糙度 润湿条件
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反应性物质热危险性评估研究进展 被引量：8
17
作者 梁广荣 叶庆国 +1 位作者 张宏哲 王慧欣 《化学研究》 CAS 2012年第1期97-101,共5页
综述了反应性物质热危险性评估的理论方法和实验方法,讨论了反应性物质热分解和热失控危险性的评估策略,并以有机过氧化物为例简述了相关评估策略在反应性物质热危险性评估方面的应用.
关键词 反应性物质 有机过氧化物 热危险性 评估 研究进展
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温度和温度测量
18
作者 温彦生 《包头医学院学报》 CAS 1999年第2期83-86,共4页
关键词 温度测量 温度 温标 热力学 温度计
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基于3ω法的热导率测试技术研究进展
19
作者 李义壮 郭怀新 +2 位作者 王瑞泽 孔月婵 陈堂胜 《工程热物理学报》 北大核心 2025年第4期1205-1219,共15页
热导率是反映材料热性能的重要参数,不管是用于散热还是绝热,对材料热导率的准确测试具有重要意义。本文综述一种适应性强、测试便捷、样品制备简单、测试设备成本低的热导率测试方法—3ω法,首先介绍了利用3ω法测试热导率的基本原理;... 热导率是反映材料热性能的重要参数,不管是用于散热还是绝热,对材料热导率的准确测试具有重要意义。本文综述一种适应性强、测试便捷、样品制备简单、测试设备成本低的热导率测试方法—3ω法,首先介绍了利用3ω法测试热导率的基本原理;然后给出不同样品测试结构下热传输数学模型的温升解析解,包括半无限大衬底、薄膜结构、多层结构和细线结构样品;介绍了各种改进的3ω法,包括对薄膜热导率各向异性的测试、可以减少无关因素影响的差分3ω法、通过热穿透深度等效的方式利用阻抗模型拟合热导率的方法,同时介绍了3ω测试技术在传感器上的应用;最后,指出3ω法测试过程中可能的误差来源,以及提升测试精度的方法。本文将有助于研究人员进行热导率测试的研究,对3ω法的设计与分析提供指导。 展开更多
关键词 3ω法 热导率 薄膜 各向异性
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