Tìm kiếm
Đang tải khung tìm kiếm
Kết quả 1 đến 1 của 1

    TIẾN SĨ Nghiên cứu tính chất của một số vật liệu tổ hợp nền hữu cơ pha trộn ống nanô cácbon và thử nghiệm ứng dụng tản nhiệt trong lĩnh vực điện tử

    D
    dream dream Đang Ngoại tuyến (18524 tài liệu)
    .:: Cộng Tác Viên ::.
  1. Gửi tài liệu
  2. Bình luận
  3. Chia sẻ
  4. Thông tin
  5. Công cụ
  6. Nghiên cứu tính chất của một số vật liệu tổ hợp nền hữu cơ pha trộn ống nanô cácbon và thử nghiệm ứng dụng tản nhiệt trong lĩnh vực điện tử

    1
    NỘI DUNG
    Danh mục các chữ viết tắt và ký hiệu
    Danh mục các bảng
    Danh mục các hình
    MỞ ðẦU . 1
    CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CNTs VÀ CÁC ỨNG DỤNG 5
    1.1 Tổng quan về vật liệu ống nanô cácbon 5
    1.1.1 Vật liệu cácbon và các dạng thù hình . 5
    1.1.2 Vật liệu cácbon cấu trúc nanô 7
    1.1.3 Cấu trúc của ống nanô cácbon 9
    1.1.4 Tính chất của ống nanô cácbon 13
    1.1.5 Các phương pháp tổng hợp ống nanô cácbon . 20
    1.2 Vật liệu tản nhiệt chứa thành phần ống nanô cácbon 25
    1.2.1 Chất lỏng tản nhiệt chứa thành phần ống nanô cácbon . 25
    1.2.2 Kem tản nhiệt chứa thành phần ống nanô cácbon . 34
    CHƯƠNG 2. CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU . 38
    2.1. Phương pháp tính toán lý thuyết và mô phỏng . 38
    2.1.1. Phương pháp tính toán lý thuyết 38
    2.1.2. Phương pháp mô phỏng 38
    2.2. Phương pháp thực nghiệm chế tạo vật liệu 39
    2.2.1. Nguyên liệu, hóa chất và thiết bị chế tạo . 39
    2.2.2. Biến tính vật liệu ống nanô cácbon . 40
    2.2.3. Chế tạo chất lỏng chứa thành phần ống nanô cácbon . 41
    2.2.4. Chế tạo kem tản nhiệt chứa thành phần ống nanô cácbon 43
    2.3. Các phương pháp phân tích ño ñạc vật liệu 44
    2.3.1. Hiển vi ñiện tử quét 44
    2.3.2. Phổ tán xạ Raman . 45
    2.3.3. Phổ hấp thụ hồng ngoại . 45
    2.3.4. Phổ huỳnh quang tia X 46
    2.3.5. Phổ phân tán Zeta-Sizer 47
    CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT VÀ MÔ PHỎNG 482
    3.1. Mô hình tính toán ñộ dẫn nhiệt chất lỏng chứa CNTs 48
    3.1.1. ðánh giá một số mô hình tính toán ñộ dẫn nhiệt chất lỏng chứa CNTs 48
    3.1.2. ðề xuất mô hình tính toán cải tiến . 54
    3.1.3. ðánh giá ñộ chính xác của mô hình với thực nghiệm 60
    3.2. Kết quả nghiên cứu mô phỏng các hệ thống tản nhiệt 63
    3.2.1. Mô phỏng hệ thống tản nhiệt tuần hoàn dùng bơm 63
    3.2.2. Mô phỏng hệ thống tản nhiệt tuần hoàn tự ñối lưu 69
    CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 79
    4.1. Kết quả biến tính ống nanô cácbon 79
    4.1.1. Kết quả phân tích phổ hồng ngoại truyền qua 79
    4.1.2. Kết quả phân tích phổ tán xạ Raman . 80
    4.2. Chất lỏng tản nhiệt chứa thành phần CNTs 81
    4.2.1. Kết quả chế tạo chất lỏng chứa thành phần CNTs . 81
    4.2.2. Thử nghiệm chất lỏng chứa CNTs trong tản nhiệt cho CPU 87
    4.2.3. Thử nghiệm chất lỏng CNTs trong tản nhiệt cho ñèn LED 97
    4.2.4. Giải thích về cơ chế tản nhiệt sử dụng chất lỏng CNTs . 110
    4.3. Kem tản nhiệt chứa thành phần CNTs . 113
    4.3.1. Kết quả chế tạo kem tản nhiệt chứa thành phần CNTs 113
    4.3.2. Thử nghiệm kem tản nhiệt CNTs cho vi xử lý . 117
    4.3.3. Tính toán mô phỏng ñộ dẫn nhiệt của kem tản nhiệt CNTs . 121
    KẾT LUẬN CHUNG 130
    TÀI LIỆU THAM KHẢO . 132
    DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CỦA NGHIÊN CỨU SINH . 144
    1. Các bài báo và báo cáo liên quan ñến luận án . 144
    1.1. Bài báo quốc tế thuộc danh mục ISI . 144
    1.2. Bài báo quốc tế khác 144
    1.3. Bài báo ñăng trên tạp chí quốc gia . 145
    1.4. Báo cáo ñăng trên kỷ yếu hội nghị khoa học 145
    2. Sáng chế và giải thưởng liên quan ñến luận án . 145
    2.1. Sáng chế ñược chấp nhận ñơn 145
    2.2. Giải thưởng khoa học . 146DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU
    Viết tắt Tên ñầy ñủ
    CNTs Ống nanô cácbon
    SWCNTs Ống nanô cácbon ñơn tường
    MWCNTs Ống nanô cácbon ña tường
    CVD Lắng ñọng hóa học từ pha hơi
    EDX Phổ tán sắc năng lượng
    FTIR Phổ hồng ngoại biến ñổi Fourier
    SEM Kính hiển vi ñiện tử quét
    TEM Kính hiển vi ñiện tử truyền qua
    AFM Kính hiển vi lực nguyên tử
    LED ðiốt phát quang
    CPU Vi xử lý máy tính
    EG Ethylene Glycol
    DEG Diethylene Glycol
    DW Nước cất
    EG/DW Hỗn hợp ethylene glycol với nước cất
    STARS Kem tản nhiệt thương mại Stars
    AS5 Kem tản nhiệt thương mại AS5
    STARS/CNTs Kem tản nhiệt Stars chứa thành phần CNTs
    AS5/CNTs Kem tản nhiệt AS5 chứa thành phần CNTs DANH MỤC CÁC BẢNG
    STT Trang
    1 Bảng 1.1 So sánh cơ tính của vật liệu CNTs với một số vật liệu khác 14
    2 Bảng 1.2 Phân loại ñặc trưng dẫn của một số loại CNTs 17
    3 Bảng 1.3 Tính chất của các oxit và chất lỏng nanô của chúng 29
    4 Bảng 4.1 Bảng so sánh kết quả tản nhiệt cho CPU bằng chất lỏng 94
    5 Bảng 4.2 Kết quả phân tích EDX trên mẫu kem STARS và
    STARS/2%CNTs
    116
    6 Bảng 4.3 Kết quả phân tích EDX trên mẫu kem AS5 và AS5/2%CNTs 117
    7 Bảng 4.4 Tổng kết kết quả ño ñạc và tính toán với các loại kem tản nhiệt 128DANH MỤC CÁC HÌNH
    STT Trang
    1 Hình 1.1 Các trạng thái lai hoá sp 1 , sp 2 và sp 3 và ñịnh hướng trong
    không gian và sự tồn tại của chúng trong các liên kết trong
    phân tử C 2 H 2 , C 2 H 4 và C 2 H 6
    5
    2 Hình 1.2 Cấu trúc ô cơ sở của graphit (xếp lớp ABA) 6
    3 Hình 1.3 Cấu trúc tinh thể của kim cương dạng lập phương (a) và dạng
    lục giác (b)
    7
    4 Hình 1.4 “Gia ñình” vật liệu Cácbon với hình thù và cấu trúc khác nhau 9
    5 Hình 1.5 Minh họa ñơn giản cấu tạo của ống nanô cácbon 10
    6 Hình 1.6 Cấu trúc của SWCNTs và MWCNTs 10
    7 Hình 1.7 (a) Biểu diễn véctơ chiral, (b) CNTs loại amchair (5, 5), zigzag
    (9, 0) và chiral (10, 5)
    11
    8 Hình 1.8 Các sai hỏng trên bề mặt CNTs với các vòng cácbon 5 cạnh và
    7 cạnh
    12
    9 Hình 1.9 (a) ðộ dẫn nhiệt của CNTs có véc tơ Chiral (10, 10) và (b) So
    sánh ñộ dẫn nhiệt của CNTs so với graphit khối và ñơn lớp
    graphit (graphene)
    15
    10 Hình 1.10 (a) Cấu trúc vùng năng lượng và (b) Vùng Brillouin của mạng
    graphit
    16
    11 Hình 1.11 Cấu trúc vùng năng lượng của SWCNTs với các véc tơ chiral
    khác nhau
    17
    12 Hình 1.12 Giản ñồ năng lượng và thế năng của ñiện tử tại bề mặt vật liệu 19
    13 Hình 1.13 (a) Sơ ñồ nguyên lý phương pháp nghiền bi ñể tổng hợp CNTs,
    (b) Ảnh SEM của CNTs tổng hợp theo phương pháp nghiền bi
    20
    14 Hình 1.14 Tổng hợp ống nanô cácbon bằng phương pháp hồ quang 21
    15 Hình 1.15 Tổng hợp ống nanô cácbon bằng phương pháp hồ quang 23
    16 Hình 1.16 Sơ ñồ khối hệ CVD nhiệt 24
    17 Hình 1.17 ðồ thị phụ thuộc của ñộ dẫn nhiệt của nước cất (DW) và 28Ethylen Glycol (EG) vào nồng ñộ % thể tích của CNTs trong
    chất lỏng
    18 Hình 1.18 Cơ chế nâng cao hiệu quả tản nhiệt cho lớp tiếp giáp bằng
    cách sử dụng kem tản nhiệt
    35
    19 Hình 1.19 Kết quả ño ñộ dẫn nhiệt của vật liệu tản nhiệt lớp tiếp giáp
    của linh kiện ñiện tử nền PEG chứa thành phần CNTs
    35
    20 Hình 1.20 Kết quả tính toán lý thuyết của nhóm nghiên cứu Indra Vir
    Singh cho ñộ dẫn nhiệt của kem tản nhiệt chứa thành phần
    CNTs
    36
    21 Hình 1.21 Kết quả tính toán lý thuyết của nhóm nghiên cứu M. B.
    Bryning cho ñộ dẫn nhiệt của kem tản nhiệt chứa thành phần
    CNTs
    36
    22 Hình 2.1 Quy trình biến tính gắn nhóm chức –COOH và –OH lên bề mặt
    CNTs
    40
    23 Hình 2.2 Quy trình phân tán CNTs trong chất lỏng 42
    24 Hình 3.1 So sánh kết quả tính toán lý thuyết của nhóm H E Patel với kết
    quả thực nghiệm của nhóm Hwang trong trường hợp phân tán
    CNTs vào nước cất
    52
    25 Hình 3.2 Cấu trúc hình ống của CNTs 53
    26 Hình 3.3 Mô hình tính ñộ dẫn nhiệt hiệu dụng của CNTs 58
    27 Hình 3.4 So sánh kết quả tính toán lý thuyết theo mô hình của luận án
    với kết quả thực nghiệm của nhóm Hwang với trường hợp phân
    tán MWCNTs vào nước cất
    60
    28 Hình 3.5 So sánh kết quả tính toán lý thuyết theo mô hình của luận án
    với kết quả thực nghiệm của nhóm Lifei Chen với trường hợp
    phân tán MWCNTs vào nước cất
    61
    29 Hình 3.6 So sánh kết quả tính toán lý thuyết theo mô hình của luận án
    với kết quả thực nghiệm của nhóm Gensheng Wu với trường
    hợp phân tán SWCNTs vào nước cất
    61
    30 Hình 3.7 So sánh kết quả tính toán lý thuyết theo mô hình của luận án
    với kết quả thực nghiệm của nhóm Hwang với trường hợp phân
    62tán MWCNTs vào EG
    31 Hình 3.8 Mô hình cấu trúc hệ thống tản nhiệt bằng chất lỏng chứa thành
    phần CNTs cho linh kiện ñiện tử công suất
    64
    32 Hình 3.9 Kết quả mô phỏng nhiệt ñộ của linh kiện ñiện tử theo thời gian
    với các nồng ñộ khác nhau về thể tích của CNTs trong chất
    lỏng
    69
    33 Hình 3.10 Cấu trúc hệ thống tản nhiệt tự ñối lưu sử dụng chất lỏng chứa
    thành phần CNTs cho linh kiện ñiện tử công suất
    70
    34 Hình 3.11 Mô hình gần ñúng của hệ thống tản nhiệt bằng chất lỏng tự ñối
    lưu dùng trong mô phỏng
    71
    35 Hình 3.12 Kết quả mô phỏng tốc ñộ tự ñối lưu của dòng chất lỏng trong
    hệ thống tản nhiệt theo thời gian hoạt ñộng của linh kiện ñiện
    tử ở các công suất nhiệt khác nhau
    77
    36 Hình 3.13 Kết quả mô phỏng nhiệt ñộ của linh kiện ñiện tử công suất 50
    W trong hệ thống tản nhiệt tự bằng chất lỏng ñối lưu theo thời
    gian và nồng ñộ CNTs
    78
    37 Hình 4.1 Phổ FTIR truyền qua của vật liệu CNTs chưa biến tính, CNTs
    biến tính gắn nhóm chức -COOH và CNTs biến tính gắn nhóm
    chức –OH
    79
    38 Hình 4.2 Phổ tán xạ Raman của vật liệu CNTs chưa biến tính, CNTs
    biến tính gắn nhóm chức -COOH và CNTs biến tính gắn nhóm
    chức –OH
    80
    39 Hình 4.3 Phổ phân tán theo kích thước của CNTs phân tán trong nước
    cất với thời gian rung siêu âm: 20 phút (a), 30 phút (b) và 40
    phút (c)
    82
    40 Hình 4.4 Ảnh chụp CNTs-COOH phân tán tốt trong nước cất so sánh với
    CNTs không biến tính
    83
    41 Hình 4.5 Ảnh SEM hình thái học bề mặt của (a) vật liệu CNTs trước khi
    biến tính và phân tán vào nước cất; (b) vật liệu CNTs sau khi
    biến tính và phân tán vào nước cất
    83
    42 Hình 4.6 Phổ phân bố kích thước của CNTs-OH phân tán trong EG/DW
    với thời gian rung siêu âm là 10 phút: ño ngay sau khi phân
    84tán (a) và ño sau 72 h lắng ñọng kể từ lúc phân tán CNTs-OH
    vào EG/DW (b)
    43 Hình 4.7 Phổ phân bố kích thước của CNTs-OH phân tán trong EG/DW
    với thời gian rung siêu âm: 20 phút (a), 30 phút (b) và 40 phút
    (c)
    85
    44 Hình 4.8 Mô hình hệ thống tản nhiệt bằng chất lỏng chứa thành phần
    CNTs cho vi xử lí máy tính Intel Pentium IV
    88
    45 Hình 4.9 Hệ thống tản nhiệt bằng chất lỏng chứa thành phần CNTs cho
    vi xử lí máy tính Intel Pentium IV
    89
    46 Hình 4.10 Giao diện phần mềm Speedfan 90
    47 Hình 4.11 Giao diện phần mềm StressPrime 2004 ORTHOS 90
    48 Hình 4.12 Lắp hệ thống tản nhiệt bằng chất lỏng chứa thành phần CNTs
    cho vi xử lí máy tính Intel Pentium IV
    91
    49 Hình 4.13 ðồ thị nhiệt ñộ của CPU khi sử dụng phương pháp tản nhiệt tự
    nhiên
    92
    50 Hình 4.14 ðồ thị nhiệt ñộ của CPU khi sử dụng phương pháp tản nhiệt
    bằng quạt
    92
    51 Hình 4.15 ðồ thị nhiệt ñộ của CPU khi sử dụng phương pháp tản nhiệt
    bằng chất lỏng chứa thành phần CNTs
    93
    52 Hình 4.16 Sơ ñồ hệ thống tản nhiệt bằng chất lỏng chứa thành phần
    CNTs cho vi xử lý máy tính Intel Core-i5
    95
    53 Hình 4.17 ðồ thị nhiệt ñộ của CPU theo thời gian khi sử dụng phương
    pháp tản nhiệt bằng quạt
    95
    54 Hình 4.18 ðồ thị nhiệt ñộ của CPU theo thời gian khi sử dụng phương
    pháp tản nhiệt bằng chất lỏng chứa thành phần CNTs
    96
    55 Hình 4.19 Mô hình hệ thống tản nhiệt bằng chất lỏng chứa thành phần
    CNTs cho chip LED 50 W
    98
    56 Hình 4.20 Hệ thống tản nhiệt bằng chất lỏng chứa thành phần CNTs cho
    chip LED 50 W chế tạo ñược
    99
    57 Hình 4.21 ðèn pha LED 50 W trên thị trường dùng ñể so sánh hiệu quả 99tản nhiệt
    58 Hình 4.22 ðồ thị nhiệt ñộ của LED 50W theo thời gian trong 3 trường
    hợp: sử dụng phương pháp tản nhiệt thông thường, sử dụng
    phương pháp tản nhiệt bằng nước cất và nước cất chứa thành
    phần CNTs (1,0 g/lit)
    100
    59 Hình 4.23 ðồ thị nhiệt ñộ của chíp LED 50W theo thời gian hoạt ñộng với
    các nồng ñộ khác nhau của CNTs trong nước cất
    100
    60 Hình 4.24 Sơ ñồ hệ thống tản nhiệt bằng chất lỏng chứa thành phần
    CNTs cho ñèn pha LED công suất 450W
    101
    61 Hình 4.25 Sơ ñồ (a) và ảnh thực (b) ñế tản nhiệt của ñèn pha LED công
    suất 450W
    102
    62 Hình 4.26 ðèn pha LED công suất 450W sử dụng chất lỏng tản nhiệt
    chứa CNTs
    102
    63 Hình 4.27 ðồ thị nhiệt ñộ của ñèn pha LED 450W theo thời gian khi sử
    dụng phương pháp tản nhiệt bằng chất lỏng với các nồng ñộ
    khác nhau của CNTs
    103
    64 Hình 4.28 Kết quả tính toán sự phụ thuộc của tuổi thọ ñèn LED 450W vào
    hàm lượng CNTs trong chất lỏng tản nhiệt
    104
    65 Hình 4.29 Sơ ñồ môñun ñèn LED tản nhiệt bằng chất lỏng chứa thành
    phần CNTs ñược lắp vào hộp ñèn chiếu sáng công cộng
    107
    66 Hình 4.30 Ảnh chụp giàn tỏa nhiệt của moñun ñèn LED 108
    67 Hình 4.31 Ảnh chụp sản phẩm moñun ñèn LED công suất 100 W tản nhiệt
    bằng chất lỏng CNTs ñược lắp vào vỏ ñèn ñường chiếu sáng
    công cộng
    108
    68 Hình 4.32 Ảnh chụp sản phẩm moñun ñèn LED công suất 100 W tản nhiệt
    bằng chất lỏng chứa thành phần CNTs khi hoạt ñộng
    109
    69 Hình 4.33 ðồ thị nhiệt ñộ của chip LED và nhiệt ñộ của chất lỏng CNTs
    trong giàn tỏa nhiệt theo thời gian khi ñèn LED hoạt ñộng
    110
    70 Hình 4.34 Sơ ñồ mô tả cơ chế nâng cao hiệu quả truyền nhiệt từ ñế tản
    nhiệt vào chất lỏng khi sử dụng chất lỏng chứa thành phần
    CNTs
    11171 Hình 4.35 Sơ ñồ mô tả cơ chế nâng cao hiệu quả truyền nhiệt từ chất lỏng
    ra giàn tỏa nhiệt khi sử dụng chất lỏng chứa thành phần CNTs
    112
    72 Hình 4.36 Ảnh SEM kem tản nhiệt Stars (a) và kem tản nhiệt AS5 (b) 113
    73 Hình 4.37 Ảnh SEM kem Stars/ 2% CNTs 114
    74 Hình 4.38 Ảnh SEM kem AS 5/ 2% CNTs 114
    75 Hình 4.39 Phổ Raman kem Stars và kem Stars / 2% CNTs 115
    76 Hình 4.10 Kết quả phân tích EDX của kem Stars / 2% CNTs 116
    77 Hình 4.41 Kết quả phân tích EDX của kem AS5 / 2% CNTs 117
    78 Hình 4.42 Hệ thí nghiệm khảo sát nhiệt ñộ CPU khi sử dụng kem tản
    nhiệt chứa thành phần CNTs
    118
    79 Hình 4.43 Các thao tác ñưa kem tản nhiệt chứa thành phần CNTs lên
    CPU
    119
    80 Hình 4.44 ðồ thị nhiệt ñộ của CPU khi sử dụng kem tản nhiệt STARS /
    CNTs với nồng ñộ của CNTs từ 0% wt. ñến 7% wt.
    120
    81 Hình 4.45 ðồ thị nhiệt ñộ của CPU khi sử dụng kem tản nhiệt AS5 / CNTs
    với nồng ñộ của CNTs từ 0% wt. ñến 7% wt.
    120
    82 Hình 4.46 Mô hình hệ thống tản nhiệt bằng quạt cho vi xử lý máy tính 122
    83 Hình 4.47 Sơ ñồ mạch hệ thống tản nhiệt bằng quạt cho vi xử lý 122
    84 Hình 4.48 Sơ ñồ mạch hệ thống tản nhiệt bằng quạt cho vi xử lý ñơn giản
    hóa
    122
    85 Hình 4.49 Kết quả thực nghiệm và mô phỏng nhiệt ñộ CPU khi không sử
    dụng kem tản nhiệt
    124
    86 Hình 4.50 Kết quả thực nghiệm và mô phỏng nhiệt ñộ CPU khi sử dụng
    kem tản nhiệt STARS
    125
    87 Hình 4.51 Kết quả thực nghiệm và mô phỏng nhiệt ñộ CPU khi sử dụng
    kem tản nhiệt STARS / 2% CNTs
    126
    88 Hình 4.52 Kết quả thực nghiệm và mô phỏng nhiệt ñộ CPU khi sử dụng
    kem tản nhiệt AS5
    127
    89 Hình 4.53 Kết quả thực nghiệm và mô phỏng nhiệt ñộ CPU khi sử dụng
    kem tản nhiệt AS5 / 2% CNTs
    12890 Hình 4.54 Kết quả thực nghiệm và mô phỏng nhiệt ñộ CPU trong quá
    trình giảm nhiệt ñộ khi sử dụng kem tản nhiệt STARS
    1291
    MỞ ðẦU
    Vật liệu ống nanô cácbon (CNTs) ñã ñược giới khoa học-công nghệ quan tâm
    ñặc biệt kể từ khi phát hiện vào năm 1991. Sau hơn 20 năm nghiên cứu phát triển,
    ñến nay một số loại sản phẩm công nghệ cao ứng dụng vật liệu CNTs ñã ra ñời với
    nhiều tính năng vượt trội. Vật liệu ống nanô cácbon có rất nhiều tính chất ñộc ñáo,
    dễ chế tạo nên có tiềm năng ứng dụng rất phong phú. Lý do chính ñể loại vật liệu
    này trở thành trung tâm chú ý là chúng có nhiều tính chất cơ học, vật lý, hoá học
    ñặc biệt và nhiều tiềm năng ứng dụng mang tính ñột phá.
    Vật liệu ống nanô cácbon có khả năng dẫn nhiệt rất tốt dọc theo trục của ống,
    ñộ dẫn nhiệt của CNTs biến ñổi trong khoảng từ 1800 ñến 6000 W/mK. Ngoài khả
    năng dẫn nhiệt tốt, CNTs còn có tính chất bền vững ở nhiệt ñộ rất cao trong chân
    không và trong các môi trường khí trơ (lên ñến 2800 o C). CNTs cũng ñược biết là
    vật liệu dẫn ñiện linh hoạt với ñộ dẫn ñiện phụ thuộc mạnh vào cấu trúc. ðộ dẫn
    của CNTs có thể là bán dẫn hay kim loại tùy thuộc vào cặp chỉ số Chiral (n,m). Với
    nhiều tính chất ưu việt, vật liệu CNTs khi ñược ñưa vào các nền vật liệu khác sẽ
    giúp tăng cường các tính chất cơ nhiệt ñiện của vật liệu ñó. Chẳng hạn với việc gia
    cường một lượng nhỏ ống nanô cácbon, tính chất cơ học, ñộ cứng, ñộ chống mài
    mòn, ñộ chịu hoá của các loại vật liệu nền như thép, cao su, polymer, v.v . ñược
    tăng cường mạnh mẽ. Với tính chất dẫn ñiện tốt, tính dẫn nhiệt cao và diện tích bề
    mặt lớn, vật liệu ống nanô cácbon có khả năng ứng dụng trong việc chế tạo tụ ñiện
    có ñiện dung cực lớn, chế tạo ñiện cực tích trữ Hydro cho pin nhiên liệu, chế tạo
    vật liệu tản nhiệt cho các linh kiện ñiện tử công suất. Với tính chất phát xạ ñiện tử
    mạnh ở ñiện thế thấp, kích thước bé, vật liệu ống nanô cácbon ñã và ñang ñược
    nghiên cứu ñể chế tạo màn hình phẳng cao cấp, công suất tiêu thụ thấp, chế tạo các
    nguồn phát xạ ñiện tử kích thước bé với phân bố năng lượng ñiện tử hẹp. Ngoài ra
    vật liệu nanô cácbon cũng là ñối tượng quan trọng cho các nghiên cứu về ñiện tử
    nanô, các linh kiện cảm biến, v.v .
    Từ những tính chất lý thú và tiềm năng ứng dụng lớn của CNTs, luận án
    hướng tới việc nghiên cứu ứng dụng tính chất nhiệt của CNTs ñể nâng cao hệ số
    dẫn nhiệt cho một số loại vật liệu nền hữu cơ ở dạng lỏng (ethylen glycol / nước
    cất) và dạng kem (STARS, AS5). Vật liệu nền hữu cơ dạng lỏng và dạng kem chứa
    thành phần CNTs với ñộ dẫn nhiệt tốt sẽ ñược thử nghiệm ứng dụng trong một số
    linh kiện ñiện tử công suất lớn như vi xử lý máy tính (CPU), ñiốt phát quang
    (LED), v.v nhằm nâng cao hiệu quả tản nhiệt, công suất làm việc và kéo dài tuổi
    thọ cho linh kiện. 2
    Từ những lý do trên, tập thể thầy hướng dẫn và nghiên cứu sinh ñã lựa chọn thực
    hiện luận án: “Nghiên cứu tính chất của một số vật liệu tổ hợp nền hữu cơ pha trộn
    ống nanô cácbon và thử nghiệm ứng dụng tản nhiệt trong lĩnh vực ñiện tử”.
    Mục ñích luận án
    Nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm tính chất của một số vật liệu tổ hợp nền
    hữu cơ chứa thành phần ống nanô cácbon và thử nghiệm ứng dụng trong tản nhiệt cho
    linh kiện ñiện tử công suất lớn.
    Nhằm ñạt ñược mục ñích trên, một số nội dung nghiên cứu cụ thể sau ñây ñã
    ñược triển khai thực hiện:
    – Nghiên cứu mô hình cải tiến tính toán lý thuyết ñộ dẫn nhiệt của chất lỏng chứa
    thành phần ống nanô cácbon.
    – Nghiên cứu mô phỏng một số hệ thống tản nhiệt bằng chất lỏng chứa thành
    phần ống nanô cácbon cho linh kiện ñiện tử công suất.
    – Nghiên cứu biến tính vật liệu ống nanô cácbon với nhóm chức -COOH và -OH.
    – Nghiên cứu chế tạo chất lỏng tản nhiệt nền ethylene glycol/nước cất chứa thành
    phần ống nanô cácbon và thử nghiệm ứng dụng trong tản nhiệt cho linh kiện
    ñiện tử công suất lớn (CPU và LED).
    – Nghiên cứu chế tạo kem tản nhiệt chứa thành phần ống nanô cácbon và thử
    nghiệm ứng dụng trong tản nhiệt cho vi xử lý máy tính.
    – Kết hợp phương pháp mô phỏng với kết quả thực nghiệm ñể xác ñịnh ñộ dẫn
    nhiệt của kem tản nhiệt chứa thành phần CNTs.
    ðối tượng nghiên cứu
    Chất lỏng nền hữu cơ ethylen glycol / nước cất chứa thành phần CNTs, kem tản
    nhiệt Stars và kem tản nhiệt AS5 chứa thành phần CNTs.
    Phương pháp nghiên cứu
    Luận án sử dụng phương pháp nghiên cứu tính toán lý thuyết kết hợp với
    phương pháp mô phỏng và thực nghiệm, trong ñó:
    - Phương pháp tính toán lý thuyết dựa trên việc phát triển một số mô hình tính
    toán lý thuyết ñã có trên thế giới ñể xây dựng mô hình cải tiến tính toán ñộ dẫn nhiệt
    của chất lỏng tản nhiệt CNTs với ñộ chính xác cao hơn khi so sánh với thực nghiệm.
    - Phương pháp mô phỏng ñược sử dụng nhằm dự ñoán hiệu quả và tìm hiểu cơ
    chế tản nhiệt của vật liệu chứa thành phần CNTs trong các hệ thống tản nhiệt cho linh
    kiện ñiện tử công suất lớn. Phương pháp mô phỏng ñược thực hiện thông qua việc chia
    hệ thống tản nhiệt cho linh kiện thành nhiều phần nhỏ và chia thời gian làm nhiều phần
    ñủ ngắn, sau ñó tiến hành thiết lập các phương trình ñộng lực học, truyền nhiệt và trao
    ñổi nhiệt dựa trên ngôn ngữ Visual Basic hoặc C ñể thu ñược kết quả mô phỏng. 3
    - Phương pháp thực nghiệm bao gồm phương pháp ñể biến tính CNTs với các
    nhóm chức –COOH và –OH, chế tạo chất lỏng nền ethylene glycol/nước cất chứa
    thành phần ống nanô cácbon, chế tạo kem tản nhiệt chứa thành phần ống nanô cácbon
    và thử nghiệm ứng dụng các vật liệu chế tạo ñược trong tản nhiệt cho linh kiện ñiện tử
    công suất (CPU và ñèn LED).
    Bố cục và nội dung của luận án
    Luận án bao gồm 146 trang với 7 bảng, 90 hình vẽ và ñồ thị. Ngoài phần Mở
    ñầu trình bày ý nghĩa và lý do lựa chọn vấn ñề nghiên cứu và Kết luận về những kết
    quả ñã ñạt ñược cũng như một số vấn ñề có thể nghiên cứu tiếp tục, luận án ñược cấu
    trúc trong 4 Chương:
    Chương 1 trình bày trình bày tổng quan về vật liệu CNTs, chất lỏng tản nhiệt và
    kem tản nhiệt chứa thành phần CNTs. Phần tổng quan về vật liệu CNTs trình bày về
    cấu trúc và một số tính chất của vật liệu CNTs, các phương pháp tổng hợp vật liệu
    CNTs. Phần tổng quan về vật liệu tản nhiệt trình bày về chất lỏng chứa thành phần ống
    nanô cácbon và kem tản nhiệt chứa thành phần ống nanô cácbon.
    Chương 2 trình bày các phương pháp nghiên cứu sử dụng trong luận án, bao
    gồm phương pháp tính toán lý thuyết, phương pháp mô phỏng, thực nghiệm chế tạo và
    thử nghiệm ứng dụng. Chương 2 cũng trình bày về các phương pháp nghiên cứu phân
    tích ño ñạc sử dụng trong luận án, bao gồm: phép phân tích kính hiển vi ñiện tử, phổ
    tán xạ Raman, phổ hấp thụ hồng ngoại, phổ huỳnh quang tia X, máy ño phổ phân tán
    Zeta-Sizer.
    Chương 3 trình bày kết quả nghiên cứu về mô hình cải tiến tính toán lý thuyết ñộ
    dẫn nhiệt của chất lỏng tản nhiệt chứa thành phần ống nanô cácbon. Chương 3 cũng
    trình bày kết quả mô phỏng cho hệ thống tản nhiệt tuần hoàn dùng bơm và hệ thống
    tản nhiệt tuần hoàn tự ñối lưu sử dụng chất lỏng tản nhiệt chứa thành phần CNTs cho
    linh kiện ñiện tử công suất.
    Chương 4 trình bày các kết quả biến tính vật liệu CNTs với các nhóm chức –OH
    và –COOH, kết quả chế tạo chất lỏng tản nhiệt (nền glycol/nước cất) và kem tản nhiệt
    (nền Stars và AS5) chứa thành phần CNTs. Chương 4 cũng trình bày kết quả thử
    nghiệm chất lỏng và kem tản nhiệt chứa thành phần CNTs chế tạo ñược trong tản nhiệt
    cho linh kiện ñiện tử công suất lớn (CPU và ñèn LED).
    Ở cuối luận án, danh sách những công trình ñã công bố liên quan và danh mục
    các tài liệu tham khảo ñã ñược liệt kê.
    Luận án ñược thực hiện tại Viện Khoa học vật liệu, Viện Hàn lâm Khoa học và
    Công nghệ Việt Nam. Những ñóng góp mới của luận án
    Luận án ñã xây dựng thành công mô hình cải tiến tính toán hệ số dẫn nhiệt của
    chất lỏng có chứa thành phần vật liệu CNTs, mô hình tính toán cho kết quả phù hợp
    với kết quả thực nghiệm ñã công bố trên các tạp chí quốc tế.
    Luận án ñã chế tạo thành công chất lỏng tản nhiệt, kem tản nhiệt chứa thành
    phần CNTs và thử nghiệm thành công trong tản nhiệt cho một số linh kiện ñiện tử
    công suất (CPU và ñèn LED).

    Xem Thêm: Nghiên cứu tính chất của một số vật liệu tổ hợp nền hữu cơ pha trộn ống nanô cácbon và thử nghiệm ứng dụng tản nhiệt trong lĩnh vực điện tử
    Nội dung trên chỉ thể hiện một phần hoặc nhiều phần trích dẫn. Để có thể xem đầy đủ, chi tiết và đúng định dạng tài liệu, bạn vui lòng tải tài liệu. Hy vọng tài liệu Nghiên cứu tính chất của một số vật liệu tổ hợp nền hữu cơ pha trộn ống nanô cácbon và thử nghiệm ứng dụng tản nhiệt trong lĩnh vực điện tử sẽ giúp ích cho bạn.
    #1
  7. Đang tải dữ liệu...

    Chia sẻ link hay nhận ngay tiền thưởng
    Vui lòng Tải xuống để xem tài liệu đầy đủ.

    Gửi bình luận

    ♥ Tải tài liệu

social Thư Viện Tài Liệu
Tài liệu mới

Từ khóa được tìm kiếm

Nobody landed on this page from a search engine, yet!

Quyền viết bài

  • Bạn Không thể gửi Chủ đề mới
  • Bạn Không thể Gửi trả lời
  • Bạn Không thể Gửi file đính kèm
  • Bạn Không thể Sửa bài viết của mình
  •  
DMCA.com Protection Status