原子有两种不同的排列结构,这种新材料结合了这两种结构。
两结构中每种原子的排列方式都能减缓原子在固体结构中的热运动速度。
研究人员通过测量和模拟两结构的导热率,确定了导致这两种结构中热传输减少的机制。
通过实验,研究人员通过精准控制,将两种不同排列结构合并在一起形成了新材料,目的是得到这两种不同排列下原子成分的平均物理性质。
结果显示,通过化学实验控制原子的位置后,这种具有两种组合排列的新材料产生了“1+1 2”的协同效应,其热导率远低于只具有一种排列的母体材料的导热率。
如果我们把钢材的导热率作为1,那么一根钛棒是0.1,水和一块建筑砖是0.01,新材料是0.001,空气是0.0005。
利物浦大学化学与材料创新工厂马特·罗森斯基教授介绍说:“这种新材料是所有无机固体中导热率最低的,其导热性几乎和空气本身一样低。
” 据悉,世界上大约70%的能量以废热的形式被浪费。
低导热材料是减少和利用这种废热的关键。
开发新的、更高效的热电材料,将热能转化为电能,是清洁能源的关键来源。
无论是对基础科学的理解,还是对收集废热的热电设备的实际应用,还是作为更高效燃气轮机的热障涂层的应用都意义重大。
该校斯蒂芬森物理系教授、可再生能源研究所的乔恩·阿拉里亚博士说:“这项研究中令人兴奋的发现是,可以使用互补的物理概念和适当的原子界面来增强材料的性能。
除了热传输,这一策略还可以应用于其他重要的基本物理特性,例如磁性和超导,从而降低能量损耗并更有效地传输电能。
”
阻热材料有哪些
阻热材料有多种类型,主要包括导热系数较低的材料,如气凝胶、泡沫材料、高分子复合材料等。
1. 气凝胶
气凝胶是一种纳米级多孔固态材料,因其内部结构的特殊性,导热系数极低,具有很好的阻热性能。
这种材料在航空航天、汽车等领域有广泛应用,其优秀的隔热性能可以有效阻止热量传递。
2. 泡沫材料
泡沫材料是另一种有效的阻热材料。
它们具有多孔结构,能够阻止热量传递。
常见的泡沫材料包括聚氨酯泡沫、聚苯乙烯泡沫等。
这些材料广泛应用于建筑、包装等领域,起到良好的隔热和保温作用。
3. 高分子复合材料
高分子复合材料也是阻热材料的的重要类别之一。
这类材料通常具有良好的耐高温性能,并且在高温环境下仍能保持其物理和化学性质稳定。
此外,高分子复合材料还可以通过调整其组成和结构来实现对热传导的阻碍。
其他阻热材料
除了上述几种常见的阻热材料外,还有一些其他类型的材料也具有良好的阻热性能,如陶瓷、玻璃纤维等。
这些材料在高温环境下能够保持稳定的性能,并且能够有效地阻止热量的传递。
总之,阻热材料种类繁多,各有特点。
在选择使用哪种阻热材料时,需要根据具体的应用场景和需求进行考虑,以选择最适合的材料。
那种材料的导热性能最差
导热性能或系数最慢最差的材料一般都是保温隔热材料。
较为常见的10种保温隔热材料是: 1、发泡聚氨酯,具有绝热和防水功能的硬质泡沫材料; 2、气凝胶保温材料,是被广泛应用于冶金、化工、国防、航空航天等领域是不可或缺的高效隔热保温材; 3、真空绝热板,是由无机纤维芯材与高阻气复合薄膜通过抽真空封装技术制成的一种高效保温板材; 4、岩棉板,是指以天然岩石为主要原料,在掺入一定比例的粘结剂和添加剂后压制并裁割而成的憎水型保温板材。
;