Préparation et évaluation des composites hybrides de carburant chimique et multi-parois des nanotubes de carbone dans l'étude des ondes thermoélectrique

Résumé

Un protocole pour la réalisation d’expériences d’ondes de thermopuissance est présenté. La synthèse de composites hybrides d’un combustible chimique et d’un matériau micro/nanostructuré, la fabrication d’un générateur d’ondes thermoélectriques et les méthodes de mesure des phénomènes physiques correspondants sont décrites.

Résumé

Lorsqu'un combustible chimique à une certaine position dans un composite hybride de combustible et un matériau / nanostructurée de micro est allumé, la combustion se produit chimique le long de l'interface entre les matériaux combustibles et le noyau. Simultanément, des changements dynamiques dans potentiels thermiques et chimiques à travers les matériaux micro / nanostructurés entraînent concomitante génération d'énergie électrique induite par transfert de charge sous la forme d'une impulsion de haute tension de sortie. Nous démontrons l'ensemble de la procédure d'une expérience d'onde thermoélectrique, de la synthèse de l'évaluation. Dépôt thermique chimique en phase vapeur et le procédé d'imprégnation par voie humide sont respectivement utilisés pour la synthèse d'une matrice à plusieurs parois de nanotubes de carbone et un composite hybride d'azoture / acide picrique de sodium / nanotubes de carbone multi-parois. Les composites hybrides préparés sont utilisés pour fabriquer un générateur d'onde thermoélectrique avec des électrodes de connexion. La combustion du composite hybride est initiée par chauffage de Joule-laser ou de chauffage, et ee correspondant propagation de combustion, production d'énergie électrique direct et en temps réel les changements de température sont mesurées en utilisant un système à grande vitesse microscopie, un oscilloscope et un pyromètre optique, respectivement. En outre, les stratégies cruciales soient adoptées dans la synthèse du composite hybride et l'initiation de leur combustion qui améliorent le transfert global de l'énergie des vagues de thermoélectrique sont proposés.

Introduction

Combustibles chimiques ont une densité énergétique très élevé et ont été largement utilisés comme sources d'énergie utiles dans une large gamme d'applications de microsystèmes à macrosystèmes. ¹ En particulier, de nombreux chercheurs se sont efforcés d'utiliser des combustibles chimiques comme source d'énergie pour la prochaine génération de micro / nanosystèmes technologies basées sur ^deux. Toutefois, en raison de la difficulté à intégrer les composants de conversion d'énergie en très petits espaces en micro / nano, il ya des limites fondamentales à la conversion des combustibles chimiques en énergie électrique. Par conséque....

Protocole

1. Synthèse de alignés verticalement multi-parois des nanotubes de carbone (VAMWCNTs)

1. Préparation de la plaque et le dépôt de couches de catalyseur
   1. Préparer un de type n (100) tranche de Si.
   2. Déposer une 250 nm d'épaisseur couche de SiO ₂ sur la tranche de silicium par oxydation thermique ou d'autres méthodes telles que la pulvérisation. Injecter 200 sccm d'O ₂ pendant 3 heures 20 min à 1000 ° C dans un four horizontal.
   3. Utilisation masse de Al ₂ O ₃ (99,9%) sous forme d'un multi-pulvérisation (puissance RF: 1000 W) et la source de déposer une 10 nm d'épaisseur Al

Résultats

Le tableau MWCNT alignés, comme un matériau nanostructuré de base pour les ondes thermoélectrique, a été synthétisé par TCVD, ^{de 11 à 13} comme représenté sur la figure 4A. Le diamètre des MWCNT comme cultivés est de 20 à 30 nm (figure 4B). Le composite hybride alignée des picrique / acide d'azide de sodium / MWCNT est représenté sur la figure 5A. Ce composite a été synthétisé par le procédé d'imprégnation par voie humide, comme décrit ¹⁴ da.......

Discussion

Les protocoles d'expériences d'onde thermoélectrique impliquent étapes critiques qui permettent la propagation des ondes thermiques idéale ainsi que la production d'énergie électrique. En premier lieu, la position spécifique de l'allumage et le transfert de la réaction sont des facteurs importants correspondant à contrôler la conversion d'énergie des vagues thermoélectrique. À une extrémité d'allumage du composite hybride lancé guidé combustion le long des interfaces entre les matériaux d'âme.......

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
Plaquette de silicium de type n 4 »	Unisill	4 » Si-wafer
Al2O3	TAEWON	A-1008	99,9999 % Pureté
Fe	Sigma Aldrich	267945	99,9999 %
Pureté Ar	Seoul gaz spéciaux	Ar(N60)	99,9999 % Pureté
C2H4	Seoul gaz spéciaux	C2H4	99.5 % Pureté
H2	Seoul gaz spéciaux	H2(N60)	99.9999 %
Pureté Pâte d’argent	Fujikura	Kasei D-550
Acide picrique	Sigma Aldrich	197378	> 98 % Pureté Azoture de sodium hautement toxique
	Sigma Aldrich	S2002	> Pureté de 99,5 %
Acétonitrile	Sigma Aldrich	271004	Pureté de 99,8 %
Alimentation	: Mastech	HY3010
TCVD	Oscilloscope Scientech	TCVD
Tektronix	DPO2004B
Système de microscopie à grande vitesse	Phantom	V7.3