热导效应是什么引起的?

一、热导效应是什么引起的?

金刚石不导电,电子不能自由运动,因此其热导性能基本上来自碳原子振动(也就是声子)的传播。

得益于碳元素较小的质量,以及较强的碳-碳键,金刚石中振动的传播非常“顺畅”。正因如此,金刚石的热导率也十分拔群,几乎是块体材料中最高的一个,大约是银的五倍左右。

用简单的语言来解释,其实就是金刚石中碳元素的质量较小,而碳-碳键又十分强,导致碳原子的振动基本上都在势能极小值附近,可以很好的用简谐近似描述,非谐效应较弱:

非谐效应会使得原子间的振动互相耦合,从而频繁改变振动的传播方向,阻碍振动的自由传播,这恰恰是降低热传导性能的罪魁祸首。金刚石振动的非谐效应弱,因此热导率自然就高。

你看与碳同族的硅也是非导体,晶体结构也和金刚石一样,但因为非谐效应较强,热导率就比金刚石低了近两个数量级:

同样的原理,当温度升高时,振动幅度加大,非谐效应增强,热导率也就下降了。

用声子的语言来描述就更简单了:U型声子散射会降低声子的平均自由程,从而降低热导率。但这类散射需要两个声子的波矢之和落在第一布里渊区之外,因此需要长波矢声子的参与。由于金刚石的Debye温度非常高(~2200 K),导致在同样温度下,金刚石中长波矢的声子数远少于其他材料,因此U型声子散射的概率低,热导率高。

晶格热导的相关内容在固体物理教材中一般有更详细的介绍。

二、冰导和热导的区别?

冰导和热导的根本区别,在于传导介质自身温度的变化以及吸热、放热情况。冰导由于自身温度低,所以在热传递过程中,从外界吸收热量,自身温度升高,内能增加,直至达到热平衡。热导由于自身温度高,所以在热传递过程中,放出热量,自身温度降低,内能减小,直至达到热平衡。

三、热导材料的特点?

导热材料是一种新型工业材料。这些材料是近年来针对设备的热传导要求而设计的,性能优异、可靠。它们适合各种环境和要求,对可能出现的导热问题都有妥善的对策,对设备的高度集成,以及超小超薄提供了有力的帮助,该导热产品已经越来越多的应用到许多产品中,提高了产品的可靠性。

四、玻璃的热导性?

玻璃由于结构无序、自由电子少,是一种热的不良导体,其导热率介于0.712-1.340W/(m·K)之间。其导热率主要取决于玻璃的化学组成、温度和颜色等。其中石英玻璃的导热率较大,约为1.340W/(m·K)。玻璃中加入碱金属氧化物会降低其导热率。在高温条件下,玻璃的导热性明显随温度的升高而增加。玻璃的颜色深浅对导热率影响也很大,颜色越深,其导热能力越小。

五、铝热反应是怎样发生的?

铝热法是一种利用铝的还原性获得高熔点金属单质的方法。

可简单认为是铝与某些金属氧化物(如Fe2O3、Fe3O4、Cr2O3、V2O5等)在高热条件下发生的反应。铝热反应常用于冶炼高熔点的金属,并且它是一个放热反应其中镁条为引燃剂,氯酸钾为助燃剂。镁条在空气中可以燃烧,氧气是氧化剂。但插入混合物中的部分镁条燃烧时,氯酸钾则是氧化剂,以保证镁条的继续燃烧,同时放出足够的热量引发氧化铁和铝粉的反应。热法是一种利用铝的还原性获得高熔点的金属单质的方法。可简单认为是铝与某些金属氧化物(如Fe2O3、Fe3O4、Cr2O3、V2O5等)或非金属氧化物(如SiO2等)在高热条件下发生的反应。铝热反应常用于冶炼高熔点的金属,并且它是一个放热反应 其中镁条为引燃剂,氯酸钾为助燃剂。编辑本段实验原理 镁条在空气中可以燃烧,氧气是氧化剂。但插入混合物中的部分镁条燃烧时,氯酸钾则是氧化剂,以保证镁条的继续燃烧,同时放出足够的热量引发氧化铁和铝粉的反应。由于该反应放出大量的热,只要反应已经引发,就可剧烈进行,放出的热使生成的铁熔化为液态。但是,氯酸钾不能用高锰酸钾代替,因为高锰酸钾氧化性太强,高温会和强还原剂镁反应爆炸。实验反应化学方程式: 氧化铁: 2Al+Fe2O3=高温=Al2O3+2Fe 四氧化三铁: 效果 8Al+3Fe3O4=高温=4Al2O3+9Fe 二氧化锰: 4Al+3MnO2=高温=2Al2O3+3Mn 五氧化二钒: 10Al+3V2O5=高温=6V+5Al2O3 (铝热反应配平技巧:取反应物和生成物中氧化物中两边氧的最小公倍数,即可快速配平,如8Al+3Fe3O4=4Al2O3+9Fe中,可取Fe3O4和Al2O3中氧的最小公倍数12,则Fe3O4前应为3Al2O3前应为4,底下便可得到Al为4,Fe为9)

六、冲激响应是阶跃响应的导函数?

冲激信号是阶跃信号的导数, 所以对线性时不变电路冲激响应也是阶跃响应的导 数。为了便于用示波器观察响应波形,实验中用周期方波代替阶跃信号。而用周期方 波通过微分电路后得到的尖顶脉冲代替冲激信号。

七、电流的磁效应是谁发现的?

电流的磁效应是丹麦物理学家奥斯特发现的。奥斯特通过实验,于1820年4月首先发现了电流的磁效应,第一次揭示了电和磁之间的联系。这一发现,推动了电磁学研究的开展,对现代电磁技术的广泛应用产生了深远影响。因此,奥斯特成为了世界上第一个揭示出电和磁之间的联系的人。

同时,这一发现也是物理学发展史上的一个里程碑,它为电磁学和磁学的研究奠定了基础,并推动了物理学和相关领域的进一步发展。

八、光耦的最小导通电流?

光耦导通的最小电流为4mA。

光耦以光为媒介传输电信号。它对输入、输出电信号有良好的隔离作用。光耦合器一般由三部分组成:光的发射、光的接收及信号放大。输入的电信号驱动发光二极管(LED),使之发出一定波长的光,被光探测器接收而产生光电流,再经过进一步放大后输出。这就完成了电—光—电的转换,从而起到输入、输出、隔离的作用。

由于光耦合器输入输出间互相隔离,电信号传输具有单向性等特点,因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。所以,它在长线传输信息中作为终端隔离元件可以大大提高信噪比。在计算机数字通信及实时控制中作为信号隔离的接口器件,可以大大提高计算机工作的可靠性。

九、产热的调节反应是什么?

人体对产热的调节如下:

①随着环境温度的降低,机体的代谢率相应增加,产热量增加。其机制是寒冷刺激机体,通过下丘脑,使腺垂体的促甲状腺素释放增加,随后引起甲状腺素分泌增加。

另一方面,寒冷刺激也使交感神经兴奋,儿茶酚胺分泌增加。

②战栗(寒战):机体接触寒冷刺激时,先出现温度性肌紧张,此时代谢率有所增加,以后由于寒冷刺激继续作用,便在温度刺激性肌紧张的基础上出现骨骼肌的不随意收缩即战栗,此时产热量大大增加,以维持体温平衡

十、磁阻效应是怎样产生的? 磁阻效应和霍尔效?

 磁阻效应(Magnetoresistance Effects)是指某些金属或半导体的电阻值随外加磁场变化而变化的现象。

同霍尔效应一样,磁阻效应也是由于载流子在磁场中受到洛伦兹力而产生的。

在达到稳态时,某—速度的载流子所受到的电场力与洛伦兹力相等,载流子在两端聚集产生霍尔电场,比该速度慢的载流子将向电场力方向偏转,比该速度快的载流子则向洛伦兹力方向偏转。

这种偏转导致载流子的漂移路径增加。

或者说,沿外加电场方向运动的载流子数减少,从而使电阻增加。

这种现象称为磁阻效应。

若外加磁场与外加电场垂直,称为横向磁阻效应;若外加磁场与外加电场平行,称为纵向磁阻效应。

一般情况下,载流子的有效质量的驰豫时时间与方向无关,则纵向磁感强度不引起载流子偏移,因而无纵向磁阻效应

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