1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Физика металлов и металловедение
  4. T. 124, № 11, 2023

Физика металлов и металловедение, 2023, T. 124, № 11, стр. 1058-1064

Контактное термосопротивление медной контактной пары с графеновым термоинтерфейсом в магнитных полях до 10 Тл

К. А. Колесов a, *, А. В. Маширов a, А. В. Иржак b, М. В. Чичков b, Е. Ф. Сафрутина b, Д. А. Киселев b, А. С. Кузнецов a, О. В. Белова c, В. В. Коледов a, В. Г. Шавров a

a Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН
125009 Москва, ул. Моховая, 11/7, Россия

b Национальный исследовательский технологический университет МИСИС
119049 Москва, Ленинский просп., 4, Россия

c Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана
105005 Москва, ул. 2-я Бауманская, 5, стр. 1, Россия

* E-mail: kolesovkka@mail.ru

Поступила в редакцию 15.06.2023
После доработки 24.07.2023
Принята к публикации 07.08.2023

Аннотация

Исследовано контактное термическое сопротивление разъемного соединения в виде медной контактной пары с термоинтерфейсом из слоев графена, синтезированного методом химического осаждения из паровой фазы на контактирующую поверхность. Получены значения контактного термического сопротивления разъемной контактной пары медь–графен–медь методом нестационарного теплового потока, в диапазоне температур 15–150 K при воздействии внешнего магнитного поля до 10 Тл.

Ключевые слова: контактное термическое сопротивление, контактная термическая проводимость, графен, термоинтерфейс

Список литературы

  1. Liu W., Bykov E., Taskaev S., Bogush M., Khovaylo V., Fortunato N., Aubert A., Zhang H., Gottschall T., Wosnitza J., Scheibel F., Skokov K., Gutfleisch O. A study on rare-earth Laves phases for magnetocaloric liquefaction of hydrogen // Appl. Mater. Today. 2022. V. 29. P. 101 624.

  2. Liu W., Gottschall T., Scheibel F., Bykov E., Fortunato N., Aubert A., Zhang H., Skokov K., Gutfleisch, O. Designing magnetocaloric materials for hydrogen liquefaction with light rare-earth Laves phases // J. Phys.: Energy. 2023. V. 5. P. 034001.

  3. Koshkid’ko Yu.S., Dilmieva E.T., Kamantsev A.P., Mashirov A.V., Cwik J., Kol’chugina N.B., Koledov V.V., Shavrov V.G. Magnetocaloric Materials for Low-Temperature Magnetic Cooling // J. Comm. Techn. Electron. 2023. V. 68. P. 379–388.

  4. Park J., Jeong S., Park I. Development and parametric study of the convection-type stationary adiabatic demagnetization refrigerator (ADR) for hydrogen re-condensation // Cryogenics. 2015. V. 71. P. 82–89.

  5. Park I., Jeong S. Development of the active magnetic regenerative refrigerator operating between 77 K and 20 K with the conduction cooled high temperature superconducting magnet // Cryogenics. 2017. V. 88. P. 106–115.

  6. Kamiya K., Matsumoto K., Numazawa T., Masuyama S., Takeya H., Saito A.T., Kumazawa N., Futatsuka K., Matsunaga K., Shirai T., Takada S., Lida T. Active magnetic regenerative refrigeration using superconducting solenoid for hydrogen liquefaction // Appl. Phys. Express. 2022. V. 15. P. 053001.

  7. Swoboda T., Klinar K., Yalamarthy A.S., Kitanovski A., Rojo M.M. Solid-State Thermal Control Devices // Adv. Electron. Mater. 2021. V. 7. P. 2000625.

  8. Дмитриев А.С. Введение в нанотеплофизику М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015. 790 с.

  9. Чернозатонский Л.А., Сорокин П.Б., Артюх А.А. Новые наноструктуры на основе графена: физико-химичсекие свойства и приложения // Успехи химии. 2014. № 83. С. 251–279.

  10. Ying J., Dai W., Yu J., Jiang N., Lin C.-T., Yan Q. Rational design of graphene structures for preparing high performance thermal interface materials: A mini review // Science china: Physics, Mechanics and Astronomy. 2022. V. 65. P. 117 005.

  11. Hong Y., Li L., Zeng X.C., Zhang J. Tuning thermal contact conductance at graphene–copper interface via surface nanoengineering // Nanoscale. 2015. V. 7. P. 6286–6294.

  12. Goli P., Ning H., Li X., Lu C.Y., Novoselov K.S., Balandin A.A. Thermal Properties of Graphene–Copper–Graphene Heterogeneous Films // Nano Lett. 2014. V. 14. P. 1497–1503.

  13. Kolesov K.A., Mashirov A.V., Kuznetsov A.S., Koledov V.V., Petrov A.O., Shavrov V.G. Thermal Contact Resistance at Cryogenic Temperatures in the Presence of Strong Magnetic Fields // J. Communications Technology and Electronics. 2023. V. 68. P. 420–424.

  14. Попов В.М. Теплообмен в зоне контакта разъемных и неразъемных соединений. М.: Энергия, 1971.

  15. Kumar V., Kumar A., Lee D.-J., Park S.-S. Estimation of Number of Graphene Layers Using Different Methods: A Focused Review // Materials. 2021. V. 14. P. 4590.

  16. No Y.-S., Choi K.H., Kim J.-S., Kim H., Yu Y.-J., Choi C.-G., Choi J.S. Layer number identification of CVD-grown multilayer graphene using Si peak analysis // Sci. Reports. 2018. V. 8. P. 571.

  17. Hwangbo Y., Lee C.-K., Mag-Isa A.E., Jang J.-W., Lee H.-J., Lee S.-B., Kim S.-S., Kim J.-H. Interlayer non-coupled optical properties for determining the number of layers in arbitrarily stacked multilayer graphenes // Carbon. 2014. V. 77. P. 454–461.

  18. Simon N.J., Drexler E.S., Reed R.P. Properties of copper and copper alloys at cryogenic temperatures NIST Monograph 177. 1992. 850 p.

  19. Siddappa P.G., Tariq A. Experimental estimation of thermal contact conductance across pressed copper–copper contacts at cryogenic-temperatures // Appl. Therm. Engineering. 2023. V. 219. P. 119412.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Физика металлов и металловедение

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал