Экспериментальное исследование коэффициента теплопроводности в тонких пленках на основе одностенных углеродных нанотрубок/Experimental Study of the Thermal Conductivity of Single-Walled Carbon Nanotube-Based Thin Films

Abstract

Тонкие пленки на основе одностенных углеродных нанотрубок с толщиной от 11 ± 3 до 157 ± 18 nm были сформированы с помощью вакуумной фильтрации. Коэффициент теплопроводности в тонких пленках был исследован в зависимости от толщины и температуры до 450 K с помощью 3ω-метода. Обнаружено, что в области 49 nm подведенное тепло от золотой полоски начинало эффективно распространяться в плоскость тонкой пленки. Коэффициент теплопроводности для тонких пленок с толщиной от 49 ± 8 nm был измерен согласно 3ω-метода для объемных образцов. Было обнаружено, что коэффициент теплопроводности в тонких пленках на основе одностенных углеродных нанотрубок сильно зависит от толщины и температуры. Коэффициент теплопроводности резко повышался (∼ 60 раз) при увеличении толщины с 11 ± 3 до 65 ± 4 nm. Kроме этого, было выявлено, что коэффициент теплопроводности для 157 ± 18 nm тонкой пленки стремительно уменьшался с 211 ± 11 до 27.5 ± 1.4 W · m−1· K−1 для 300 и 450 K соответственно.