微納尺度系統(tǒng)工程

對于尺度的劃分，不同的研究機(jī)構(gòu)、不同研究領(lǐng)域的研究人員有不同的見解。材料學(xué)專家認(rèn)為：10-12m～10-9m 之間的尺度屬于量子力學(xué)研究范疇；1 -9m～10-6m之間的尺度屬于納觀力學(xué)研究范疇；10-6m～10-3m之間的尺度屬于介觀力學(xué)研究范疇；1-3m～10-0m之間的尺度屬于微觀力學(xué)研究范疇；大于10-0m的尺度屬于宏觀力學(xué)研究范疇。而機(jī)械加工學(xué)科常常以10-6m(1μm)為加工誤差尺度，傳統(tǒng)切削加工的誤差尺度多以絲來衡量(1絲=10μm)，精密加工的誤差尺度可達(dá)到微米級。由此可見：材料學(xué)以研究對象的特征長度作為尺度劃分的依據(jù)，機(jī)械加工領(lǐng)域以研究對象的加工精度作為尺度的劃分依據(jù)，從而把機(jī)械加工劃分普通加工、精密加工和超精密加工等，并沒有涉及到工件加工特征尺度的大小。

《納米科學(xué)與技術(shù)熱能調(diào)控微納結(jié)構(gòu)材料》在綜合國內(nèi)外研究工作的基礎(chǔ)上，結(jié)合作者承擔(dān)的國家納米研究重大專項(xiàng)“高效節(jié)能微納結(jié)構(gòu)材料體系研究”工作撰寫而成?！都{米科學(xué)與技術(shù)熱能調(diào)控微納結(jié)構(gòu)材料》共6章，第1章介紹微納結(jié)構(gòu)材料微結(jié)構(gòu)表征方法及常用儀器；第2章介紹微納結(jié)構(gòu)材料熱物理性能的表征；第3章介紹微納結(jié)構(gòu)熱物理理論分析和模擬；第4章介紹高效隔熱材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及性能評價(jià)；第5章介紹相變儲能材料在熱調(diào)控方面的應(yīng)用；第6章列舉常用微納結(jié)構(gòu)節(jié)能材料及其應(yīng)用領(lǐng)域。

《納米科學(xué)與技術(shù)》叢書序

前言

第1章微納結(jié)構(gòu)材料的結(jié)構(gòu)及表征

1.1微納結(jié)構(gòu)材料的結(jié)構(gòu)特性

1.1.1結(jié)構(gòu)的多尺度性

1.1.2結(jié)構(gòu)的多樣性

1.1.3結(jié)構(gòu)的多分散性

1.2界面結(jié)構(gòu)的表征

1.2.1比表面積的測定方法

1.2.2界面層結(jié)構(gòu)的表征方法

1.3體相結(jié)構(gòu)的測定方法

1.3.1實(shí)空間結(jié)構(gòu)表征

1.3.2倒易空間結(jié)構(gòu)表征

參考文獻(xiàn)

第2章微納結(jié)構(gòu)材料的熱物理性能表征

2.1實(shí)驗(yàn)表征方法

2.1.1熱島法

2.1.23∞法

2.1.3T形法

2.1.4飛秒激光抽運(yùn)一探測熱反射法

2.1.5熱顯微鏡法

2.2隔熱材料熱輸運(yùn)

2.2.1理論模型

2.2.2實(shí)驗(yàn)測量方法

2.3蓄熱材料熱輸運(yùn)

2.3.1概述

2.3.2相變儲能材料傳蓄熱特性測量

參考文獻(xiàn)

第3章微納結(jié)構(gòu)熱物理理論

3.1熱學(xué)性質(zhì)的理論

3.1.1聲子描述

3.1.2聲子比熱容

3.1.3聲子熱導(dǎo)率

3.2微納結(jié)構(gòu)熱輸運(yùn)特性的計(jì)算

3.2.1玻爾茲曼輸運(yùn)方程求解

3.2.2分子動力學(xué)模擬

3.2.3聲子波包模擬

3.2.4晶格動力學(xué)方法

3.2.5蒙特卡洛模擬

3.2.6聲子格林函數(shù)法

3.2.7第一性原理

參考文獻(xiàn)

第4章微納結(jié)構(gòu)材料及其高效隔熱

4.1隔熱與節(jié)能

4.2隔熱材料

4.2.1隔熱機(jī)理

4.2.2隔熱材料的基本性能參數(shù)

4.2.3常用隔熱材料及一般特性

4.2.4隔熱保溫材料的發(fā)展趨勢

4.3多孔微納結(jié)構(gòu)與高效隔熱

4.3.1熱流傳導(dǎo)機(jī)理

4.3.2多孔材料作為組分填充

4.4具備多孔微納結(jié)構(gòu)的高效隔熱材料

4.4.1隔熱保溫發(fā)泡材料

4.4.2真空絕熱板

4.4.3氣凝膠

4.4.4多孔有機(jī)硅陶瓷

4.4.5等離子噴涂熱障涂層

4.4.6太空飛船隔熱板

參考文獻(xiàn)

第5章微納結(jié)構(gòu)材料及其熱能儲存

5.1相變材料

5.1.1熱能存儲方式

5.1.2相變材料的定義

5.1.3相變材料的分類及性質(zhì)

5.1.4相變材料的選擇標(biāo)準(zhǔn)

5.2相變材料的應(yīng)用

5.2.1在熱能存儲領(lǐng)域

5.2.2在溫度調(diào)控領(lǐng)域

5.3相變材料的使用方法

5.3.1定型化相變材料

5.3.2相變微膠囊材料

5.4相變儲能微膠囊材料的應(yīng)用研究

5.41建筑節(jié)能領(lǐng)域

54.2紡織品服飾領(lǐng)域

5.4.3功能熱流體領(lǐng)域

5.44工業(yè)余熱

5.4.5軍事領(lǐng)域

5.4.6其他應(yīng)用

5.5展望

參考文獻(xiàn)

第6章微納結(jié)構(gòu)熱能材料應(yīng)用實(shí)例

6.1微納結(jié)構(gòu)熱能材料在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用

6.1建筑墻體的保溫隔熱

6.1.2建筑采光和太陽能利用

6.2微納結(jié)構(gòu)熱能材料在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用

6.2.1高效隔熱

6.2.2高導(dǎo)熱、強(qiáng)化傳熱：金屬/陶瓷復(fù)合材料

6.2.3火箭燃料儲箱材料：氣凝膠多孔材料

6.3微納結(jié)構(gòu)熱能材料在化工、冶金和玻璃陶瓷行業(yè)的應(yīng)用

6.3.1管道的保溫隔熱

6.3.2玻璃陶瓷窯爐和冶金

6.4微納結(jié)構(gòu)熱能材料在太陽能發(fā)電和電力領(lǐng)域的應(yīng)用

6.5微納結(jié)構(gòu)熱能材料在機(jī)械電子領(lǐng)域的應(yīng)用

6.5.1發(fā)動機(jī)

6.5.2高速列車

6.6微納結(jié)構(gòu)熱能材料在其他領(lǐng)域的應(yīng)用

6.6.1野外、物流的低溫運(yùn)輸包裝

6.6.2低溫貯箱

6.63船體保溫材料

6.6.4防火隔熱

6.6.5服裝

參考文獻(xiàn)

索引