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Enregistrement W2171452692

Modeling of Heat Conduction in Hybrid Nanodispersions

2014· article· en· W2171452692 sur OpenAlexfundno aff
Arash Behrang

Notice bibliographique

RevuePolyPublie (École Polytechnique de Montréal) · 2014
Typearticle
Langueen
DomaineMaterials Science
ThématiqueThermal properties of materials
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of Canada
Mots-clésPhysicsHumanitiesPhilosophy
DOInon disponible

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

RESUME Pour une large gamme d’applications en ingenierie, allant des materiaux de conversion de l’energie thermoelectrique aux materiaux d’interface thermique, la conductivite thermique dans les structures a l’echelle nanometrique fut un sujet interessant et important a la fois dans la recherche fondamentale et appliquee. La theorie classique de Fourier ne permet pas de d´ecrire la conduction thermique dans les materiaux nanostructures en raison de la negligence des evenements de la limite de diffusion qui jouent un role tres important dans les structures a l’echelle nanometrique. Le but ultime de ce travail est d’etablir un cadre general pour etudier la conductivite thermique dans les nanodispersions. Dans cette these, en passant en revue les principes de base du transport des phonons dans les nanostructures, les coefficients de conductivite thermique qui se posent dans la theorie de la chaleur macrosopique de Fourier sont modifies et rendus applicables pour les nanodispersions. Afin d’adapter la conductivite thermique macroscopique aux besoins de cette etude, l’influence de la limite de diffusion des phonons est prise en compte. La majorite des libres parcours moyens de la matrice et des particules dispersees fournis par la theorie cinetique sont modifies de facon a capturer les effets de la limite de diffusion. Un bon accord entre les predictions de nos modeles et les resultats experimentaux et numeriques disponibles a ete trouve. Notre analyse theorique permet de comprendre comment la taille des particules, la fraction volumique des particules dispersees, leur forme, les proprietes de l’interface particule-matrice, et l’agglomeration des particules influencent la conductivite thermique des nanodispersions. Nous etudions egalement les nanodispersions hybrides dans lesquelles les particules en suspension sont de differents types (par exemple, des nanofils et des nanospheres). Notre modele montre que la conductivite thermique augmente a mesure que la specularite de l’interface augmente. Pour la dispersion de particules anisotropes, l’influence de l’orientation des particules sur la conductivite thermique est mise en evidence.----------ABSTRACT For a wide range of engineering applications, ranging from thermoelectric energy conversion materials to thermal interface materials, the thermal conductivity in nanoscale structures has been an interesting and an important subject in both fundamental and applied research. The classical Fourier theory is not able to describe the heat conduction in nanostructured materials due to the neglect of boundary scattering events that play a very important role at nanoscale structures. The ultimate purpose of this work is to establish a general framework for studying the thermal conductivity in nanodispersions. In this dissertation, by reviewing the fundamentals of the phonon transport in nanostructures, the heat conductivity coefficients arising in macroscopic Fourier heat theory are modified and made applicable for nanodispersions. In order to adapt the macroscopic thermal conductivity for the purpose of this study, the influence of the phonon-boundary scattering is taken into account. The phonon mean free paths in both the matrix and the dispersed particles, that is provided by kinetic theory, are modified in a way to capture the boundary scattering effects. A good agreement between predictions of our models and available experimental and numerical results is found. Our theoretical analysis helps to understand how the particle size, the volume fraction of dispersed particles, their shape, the particle-matrix interface properties, and the particle agglomeration influence the thermal conductivity of nanodispersions. We also investigate hybrid nanodispersions in which the suspended particles of are of different types (for example nanowires and nanospheres). Our model shows that the thermal conductivity increases as the specularity of interface increases. For dispersion of anisotropic particles, the influence of particle orientation on the thermal conductivity is highlighted. When more nanoparticles are oriented in the direction of the heat flux, a higher thermal conductivity is expected due to smaller area on which the phonon-boundary scattering takes place.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,228
Score d'incertitude au seuil0,988

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,016
Tête enseignante GPT0,224
Écart entre enseignants0,208 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2014
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