低温制冷团队动态

陈良博士的论文在《Carbon》发表


2019-04-29

 

团队青年教师陈良博士的论文"Understanding the thermal conductivity of Diamond/Copper Composite by first-principles calculations"在国际期刊《Carbon》(IF=7.08)发表。
铜基金刚石复合材料具有高导热系数、低膨胀系数、低密度等特点,作为先进热管理材料在低温制冷机冷头、探测器衬底和大功率器件热沉等部件中有很好的应用前景。该论文针对铜基金刚石复合材料内部导热机理和导热性能预测开展研究。论文基于第一性原理密度泛函理论(DFT),结合玻尔兹曼方程(BTE)及格林函数(AGF)计算,预测了20K-1000K温区内金刚石导热系数以及金刚石/铜界面热阻。基于微观模拟数据,采用有效介质模型计算获得了铜基金刚石复合材料导热系数。计算结果表明:当金刚石颗粒半径为10μm时,复合材料导热系数始终降低;当金刚石颗粒半径50 μm-200 μm时,存在临界温度;高于临界温度复合材料导热系数增大,低于临界温度导热系数降低,临界温度随着颗粒半径增大而减小;复合材料导热系数临界温度主要由金属基体导热系数与界面有效热导相互关系决定。论文计算完全基于DFT计算结果,计算参数和方法具有很好的自洽性,可以用于各种复合材料导热性能预测。
详细内容请参见全文:https://doi.org/10.1016/j.carbon.2019.03.051
 
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