石墨烯蓄热和传热性能热稳定性随温度变化规律研究

考虑到原子振动的非简谐效应,应用固体物理理论,分析了影响石墨烯蓄热和传热稳定性的因素,得到了石墨烯自由能以及蓄热和传热性能的热稳定性温度系数随温度变化的规律,并探讨了原子非简谐振动对它们的影响.结果表明:①由于原子振动的非简谐项,石墨烯自由能随温度升高而增大,且温度愈高,非简谐效应愈显著;高于室温时石墨烯的自由能的热稳定性温度系数很小(∝10-7),并随温度升高而缓慢减小;② 石墨烯不仅蓄热量大、导热性好,并且其蓄热和传热性能热稳定性也很好,在300～1000 K的温度范围内,蓄热和传热的热稳定性系数在0.0200～0.0013之间,且随温度升高而非线性减小;③原子非简谐振动对石墨烯的蓄热和传热性能的热稳定性有重要的影响,考虑到非简谐振动后,石墨烯的蓄热和传热热稳定性系数要比简谐近似的值稍大;④考虑到非简谐项对自由能等的影响,其结果比只考虑到对德拜温度影响的结果,与实验和其他文献结果更接近.