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第1章 微纳结构材料的结构及表征1

1.1 微纳结构材料的结构特性1

1.1.1 结构的多尺度性1

1.1.2 结构的多样性1

1.1.3 结构的多分散性2

1.2 界面结构的表征2

1.2.1 比表面积的测定方法2

1.2.2 界面层结构的表征方法8

1.3 体相结构的测定方法15

1.3.1 实空间结构表征15

1.3.2 倒易空间结构表征17

参考文献22

第2章 微纳结构材料的热物理性能表征24

2.1 实验表征方法24

2.1.1 热岛法24

2.1.2 3ω法28

2.1.3 T形法35

2.1.4 飞秒激光抽运-探测热反射法37

2.1.5 热显微镜法45

2.2 隔热材料热输运54

2.2.1 理论模型55

2.2.2 实验测量方法59

2.3 蓄热材料热输运63

2.3.1 概述63

2.3.2 相变储能材料传蓄热特性测量64

参考文献80

第3章 微纳结构热物理理论88

3.1 热学性质的理论88

3.1.1 声子描述88

3.1.2 声子比热容90

3.1.3 声子热导率91

3.2 微纳结构热输运特性的计算92

3.2.1 玻尔兹曼输运方程求解92

3.2.2 分子动力学模拟97

3.2.3 声子波包模拟105

3.2.4 晶格动力学方法113

3.2.5 蒙特卡洛模拟115

3.2.6 声子格林函数法118

3.2.7 第一性原理122

参考文献123

第4章 微纳结构材料及其高效隔热127

4.1 隔热与节能127

4.2 隔热材料128

4.2.1 隔热机理128

4.2.2 隔热材料的基本性能参数129

4.2.3 常用隔热材料及一般特性131

4.2.4 隔热保温材料的发展趋势132

4.3 多孔微纳结构与高效隔热133

4.3.1 热流传导机理133

4.3.2 多孔材料作为组分填充135

4.4 具备多孔微纳结构的高效隔热材料137

4.4.1 隔热保温发泡材料137

4.4.2 真空绝热板143

4.4.3 气凝胶154

4.4.4 多孔有机硅陶瓷156

4.4.5 等离子喷涂热障涂层173

4.4.6 太空飞船隔热板175

参考文献179

第5章 微纳结构材料及其热能储存189

5.1 相变材料189

5.1.1 热能存储方式189

5.1.2 相变材料的定义190

5.1.3 相变材料的分类及性质190

5.1.4 相变材料的选择标准203

5.2 相变材料的应用204

5.2.1 在热能存储领域204

5.2.2 在温度调控领域205

5.3 相变材料的使用方法206

5.3.1 定型化相变材料206

5.3.2 相变微胶囊材料208

5.4 相变储能微胶囊材料的应用研究214

5.4.1 建筑节能领域214

5.4.2 纺织品服饰领域216

5.4.3 功能热流体领域217

5.4.4 工业余热218

5.4.5 军事领域219

5.4.6 其他应用219

5.5 展望219

参考文献220

第6章 微纳结构热能材料应用实例232

6.1 微纳结构热能材料在建筑领域的应用232

6.1.1 建筑墙体的保温隔热232

6.1.2 建筑采光和太阳能利用233

6.2 微纳结构热能材料在航空航天领域的应用237

6.2.1 高效隔热237

6.2.2 高导热、强化传热：金属／陶瓷复合材料240

6.2.3 火箭燃料储箱材料：气凝胶多孔材料240

6.3 微纳结构热能材料在化工、冶金和玻璃陶瓷行业的应用241

6.3.1 管道的保温隔热241

6.3.2 玻璃陶瓷窑炉和冶金243

6.4 微纳结构热能材料在太阳能发电和电力领域的应用243

6.5 微纳结构热能材料在机械电子领域的应用244

6.5.1 发动机244

6.5.2 高速列车244

6.6 微纳结构热能材料在其他领域的应用246

6.6.1 野外、物流的低温运输包装246

6.6.2 低温贮箱247

6.6.3 船体保温材料248

6.6.4 防火隔热249

6.6.5 服装249

参考文献251

索引254