碳纳米管的热导率:从弹道到扩散输运

摘要：

采用非平衡分子动力学方法研究了300 K和1000 K时(5,5)碳纳米管热导率随长度的变化.在室温下,碳纳米管长度小于4mm时热导率与长度呈线性关系,此时导热处于弹道输运阶段,单位面积弹道热导为5.88×10~9 Wm~(-2)K~(-1).随着碳纳米管长度的增加,其热导率逐渐增加,但增加速度随长度逐渐减小,此时导热处于弹道一扩散输运阶段,并随长度的增加从以弹道输运为主向以扩散输运为主转变.长度大于10μm时由于弹道输运可以忽略,导热近似达到完全扩输运.模拟发现碳纳米管热导率随长度变化的幂指数随着碳纳米管长度的增加而成衰减指数的规律减小,与理想一维材料不同,在热力学极限下碳纳米管导热会出现完全扩散输运,其热导率将收敛到有限值.

关键词：碳纳米管、热导率、弹道输运、低维导热

所属期刊栏目：58

分类号：O4(物理学)

资助基金：国家自然科学基金;清华信息科学与技术国家实验室学科交叉基金

在线出版日期：2010-01-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：7809-7814