第1章 微纳结构材料的结构及表征 1
1.1 微纳结构材料的结构特性 1
1.1.1 结构的多尺度性 1
1.1.2 结构的多样性 1
1.1.3 结构的多分散性 2
1.2 界面结构的表征 2
1.2.1 比表面积的测定方法 2
1.2.2 界面层结构的表征方法 8
1.3 体相结构的测定方法 15
1.3.1 实空间结构表征 15
1.3.2 倒易空间结构表征 17
参考文献 22
第2章 微纳结构材料的热物理性能表征 24
2.1 实验表征方法 24
2.1.1 热岛法 24
2.1.2 3ω法 28
2.1.3 T形法 35
2.1.4 飞秒激光抽运-探测热反射法 37
2.1.5 热显微镜法 45
2.2 隔热材料热输运 54
2.2.1 理论模型 55
2.2.2 实验测量方法 59
2.3 蓄热材料热输运 63
2.3.1 概述 63
2.3.2 相变储能材料传蓄热特性测量 64
参考文献 80
第3章 微纳结构热物理理论 88
3.1 热学性质的理论 88
3.1.1 声子描述 88
3.1.2 声子比热容 90
3.1.3 声子热导率 91
3.2 微纳结构热输运特性的计算 92
3.2.1 玻尔兹曼输运方程求解 92
3.2.2 分子动力学模拟 97
3.2.3 声子波包模拟 105
3.2.4 晶格动力学方法 113
3.2.5 蒙特卡洛模拟 115
3.2.6 声子格林函数法 118
3.2.7 第一性原理 122
参考文献 123
第4章 微纳结构材料及其高效隔热 127
4.1 隔热与节能 127
4.2 隔热材料 128
4.2.1 隔热机理 128
4.2.2 隔热材料的基本性能参数 129
4.2.3 常用隔热材料及一般特性 131
4.2.4 隔热保温材料的发展趋势 132
4.3 多孔微纳结构与高效隔热 133
4.3.1 热流传导机理 133
4.3.2 多孔材料作为组分填充 135
4.4 具备多孔微纳结构的高效隔热材料 137
4.4.1 隔热保温发泡材料 137
4.4.2 真空绝热板 143
4.4.3 气凝胶 154
4.4.4 多孔有机硅陶瓷 156
4.4.5 等离子喷涂热障涂层 173
4.4.6 太空飞船隔热板 175
参考文献 179
第5章 微纳结构材料及其热能储存 189
5.1 相变材料 189
5.1.1 热能存储方式 189
5.1.2 相变材料的定义 190
5.1.3 相变材料的分类及性质 190
5.1.4 相变材料的选择标准 203
5.2 相变材料的应用 204
5.2.1 在热能存储领域 204
5.2.2 在温度调控领域 205
5.3 相变材料的使用方法 206
5.3.1 定型化相变材料 206
5.3.2 相变微胶囊材料 208
5.4 相变储能微胶囊材料的应用研究 214
5.4.1 建筑节能领域 214
5.4.2 纺织品服饰领域 216
5.4.3 功能热流体领域 217
5.4.4 工业余热 218
5.4.5 军事领域 219
5.4.6 其他应用 219
5.5 展望 219
参考文献 220
第6章 微纳结构热能材料应用实例 232
6.1 微纳结构热能材料在建筑领域的应用 232
6.1.1 建筑墙体的保温隔热 232
6.1.2 建筑采光和太阳能利用 233
6.2 微纳结构热能材料在航空航天领域的应用 237
6.2.1 高效隔热 237
6.2.2 高导热、强化传热：金属／陶瓷复合材料 240
6.2.3 火箭燃料储箱材料：气凝胶多孔材料 240
6.3 微纳结构热能材料在化工、冶金和玻璃陶瓷行业的应用 241
6.3.1 管道的保温隔热 241
6.3.2 玻璃陶瓷窑炉和冶金 243
6.4 微纳结构热能材料在太阳能发电和电力领域的应用 243
6.5 微纳结构热能材料在机械电子领域的应用 244
6.5.1 发动机 244
6.5.2 高速列车 244
6.6 微纳结构热能材料在其他领域的应用 246
6.6.1 野外、物流的低温运输包装 246
6.6.2 低温贮箱 247
6.6.3 船体保温材料 248
6.6.4 防火隔热 249
6.6.5 服装 249
参考文献 251
索引 254