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碳合理的生成和熱擴散的 Nanotube 集合

由 Mikhail 科茲洛夫博士

Mikhail 科茲洛夫,卡特 Haines, Jiyoung 哦, Marcio 利馬, Shaoli 犬齒, NanoTech 學院得克薩斯大學在達拉斯
對應的作者: Mikhail.Kozlov@utdallas.edu

摘要

強烈的熱和光聲的回應為對齊的一些多被圍住的碳 nanotube (MWNT) 森林和固定的被畫的 MWNT 頁被檢測了。 當加熱使用交變電流或在 100-20 000 Hz 調整的近紅外線激光範圍, nanotube 集合生成了大聲,可聽見的聲音,当更高的聲壓被檢測從 MWNT 頁。 這個 thermoacoustic 信號的非線性畸變的評估顯示了由森林生產的第三和第四泛音的一個高度奇怪工作情況增長在硅片。 特異簡稱是特別是明顯的森林,并且可以與從 MWNT 層的熱傳遞相關到這個基體。 相關性可以為評估熱量界面屬性使用,特別是,在碳 nanotubes 基礎上的那些。 調查的 nanotube 頁可以附有) 做表面音響上激活的所有表面 (即,公寓的牆壁。 他們也附有大廈和汽車視窗,并且可以為有效的噪聲取消使用在喧鬧的環境。 由於好加上周圍的航空, MWNT 頁和森林可以為多種電子設備使用導致的熱的散逸。 他們可以容易地被仿造用這樣方式,那在與激光掃描,因此模式生成典型聲音,并且可能使用為音響上可讀的條形碼使用了。

簡介

卓越的屬性碳 nanotube 集合 (森林、頁,紗線) 預計導致各種各樣的應用。 最近據報道1 獨立多被圍住的碳 nanotube (MWNT) 頁生成聲音,當加熱與交變電流 (ac)。

Thermoacoustic (被驅動的 TA 或當前) 屬性與廣泛被學習的光聲的 (PA 或被驅動的激光輻射) 工作情況有關。 為了檢查此異常的材料未清性能是否可以完成與激光勵磁,我們執行唯一和多層 MWNT 頁 ( (S1)S2-S10) [2 的] 比較塔帕纖維布評定。 我們也發現相當嚴格的 TA 和 PA 信號可以由 MWNTs 生成 (MWNT 森林) 增長的垂直對齊的列陣在硅片。 竟管他們的從頁的拓撲區別,加熱有交變電流的森林或在音頻範圍調整的激光導致了可以由耳朵聽到或檢測與話筒的一個聽覺信號。 我們也進行了 TA 信號的非線性畸變的評定并且發現高度森林生產的第三和第四泛音的奇怪工作情況由 ac dc 電壓瀏覽 [2]。 報告的數據可能找到在設備的應用合理的生成的和處理,熱化和冷卻。

結果

對齊的列陣 MWNTs (MWNT 森林) 由在硅片的常規化學氣相沉積技術增長并且有高度大約 32, 138 和 233 µm (被標記 F32、 F138 和 F233)。 MWNT 頁通過拉森林的側壁製造範例飛機方向的,圖 1A。


Figure1 : 在轉換過程中的 MWNT 森林到 MWNT 頁 (a) 裡。 MWNT 頁 (S1-S10) 和 MWNT 森林生成的聲壓 (F32-F233) 從屬於對 TA 勵磁 (b)。 數據被採取了在 5000 Hz,聽覺信號的第一諧波的。

MWNT 頁和 MWNT 森林生成的聲壓從屬於對 TA 勵磁在圖 1B 顯示。 被提供的電力正常化 TA 強度。 TA 效率 (聲壓每瓦特輸入功率) 單層 MWNT 頁的是最高: 大約 820 个 mPa/W (92 dB/W)。 雖然在我們的實驗的多層範例生成的聲壓是大致成比例的對層的數量,多層範例的換能效率相當顯著被丟棄,到大約 63% S10 的與 S1 比較。 這能由在頁密度的一些增量造成在多層集合。

調查的 MWNT 森林的 TA 聲壓與那是可比較的這個 S1 範例的。 然而,低於 MWNT 頁的效率發現合理的生成效率由森林的。 上限值從這個 F138 森林被記錄了: 153 个 mPa/W (78 dB/W),是 19% S1 範例效率。 此區別可以由充分地喬林密度造成比較密度 MWNT 頁。


參考

  1. L. 肖、 Z. 陳, C. Feng, L. 劉, Z。 - Q。 Bai, Y. Wang, L. 錢, Y. 張, Q. 李, K. 江和 S. Fan,納諾 Lett。 8, 4539 (2008)。
  2. M.E. 科茲洛夫, C.S. Haines, J. Oh, M.D. 利馬, S. Fang, J. Appl。 Phys。, 106, 124311 (2009)。

版權 AZoNano.com, MANCEF.org

Date Added: Dec 8, 2010 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 14. June 2013 03:58

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