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基于分子动力学与实验的CaSiO3与SiO2热适应系数测定

材料科学 2021-12-08 v1

摘要

热适应系数α\alpha此前被假定(虽无实验证明)对多数气体接近1,即表示无影响。然而,如本工作所示,在基于SiO2SiO_2CaSiO3CaSiO_3的高孔隙绝热材料有效热导率领域中它起着重要作用。此外,本工作考察了Ar,N2,HeAr, N_2, Heα\alpha在温度、粗糙度和污染等参数下的可能影响,此前尚未在此类材料上研究过。更重要的是,它回答了α\alpha=1的假设是否成立的问题。通过使用非常近似于防护热板的平行板装置,依据EN 12667,得以在致密CaSiO3CaSiO_3上测定α\alpha。结果表明,对于近室温测量,α\alpha=1(对Ar,N2Ar, N_2)与α\alpha=0.3(对HeHe)的假设成立。进一步发现物理吸附会增大α\alpha。对粗糙度影响的测定已起步并显示出有趣效应,但仍为开放课题。在一项合作研究中,分子动力学(MD)模拟表明SiO2SiO_2CaSiO3CaSiO_3α\alpha具有强等价性。这些结果可视为α\alpha的下限,因为模拟中既未包含粗糙度也未包含吸附过程。因此,实验与MD间的任何偏差均可视为物理吸附的出现。

关键词

引用

@article{arxiv.2112.03384,
  title  = {Determination of Thermal Accommodation Coefficients on CaSiO3 and SiO2 using Molecular Dynamics and Experiments},
  author = {D. Bayer-Buhr and M. Vimal and A. Prakash and U. Gross and T. Fieback},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2112.03384},
  year   = {2021}
}

备注

25 pages, 9 figures