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Interface and Morphology Control of the Thermal Conductivity in Core--Shell Particle Colloidal Crystals

Titelangaben

Ruckdeschel, Pia ; Retsch, Markus:
Interface and Morphology Control of the Thermal Conductivity in Core--Shell Particle Colloidal Crystals.
In: Advanced Materials Interfaces. Bd. 4 (10 November 2017) Heft 24 .
ISSN 2196-7350
DOI: https://doi.org/10.1002/admi.201700963

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Angaben zu Projekten

Projektfinanzierung: Deutsche Forschungsgemeinschaft
VolkswagenStiftung

Abstract

The thermal transport properties of nanostructured composite colloidal assemblies are investigated. These are of importance for future phase change material applications, which increasingly address the micrometer and sub-micrometer ranges. Polystyrene silica core–shell colloidal particles sizes of 270–480 nm and shell thicknesses of 15–42 nm are used as a structurally well-defined model system. This allows deducing precise structure property relationships with the lowest thermal conductivity being observed for particles with a large diameter, a thin shell thickness, and the highest polymer content. Importantly, clear evidence is found for polymer leakage through 15 nm silica shells when exceeding the glass transition temperature of the core polymer. This leads to a steady increase in thermal conductivity but also presents a lower limit for the silica shell thickness to contain the second phase. For a complete understanding, the findings are discussed in the light of colloidal crystals consisting of pure silica and polystyrene particles. Solid silica sphere colloidal crystals possess the highest thermal conductivity, and pure polymer beads the lowest. This demonstrates to which extent the thermal transport properties can be solely adjusted by the particle composition and morphology.

Weitere Angaben

Publikationsform: Artikel in einer Zeitschrift
Begutachteter Beitrag: Ja
Institutionen der Universität: Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie > Lehrstuhl Physikalische Chemie I
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie > Ehemalige Professoren > Lehrstuhl Physikalische Chemie I - Univ.-Prof. Dr. Stephan Förster
Profilfelder > Advanced Fields > Polymer- und Kolloidforschung
Forschungseinrichtungen > Forschungszentren > Bayreuther Institut für Makromolekülforschung - BIMF
Forschungseinrichtungen > Forschungszentren > Bayreuther Zentrum für Kolloide und Grenzflächen - BZKG
Forschungseinrichtungen > Sonderforschungsbereiche, Forschergruppen > SFB 840 Von partikulären Nanosystemen zur Mesotechnologie
Fakultäten
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften
Profilfelder
Profilfelder > Advanced Fields
Forschungseinrichtungen
Forschungseinrichtungen > Forschungszentren
Forschungseinrichtungen > Sonderforschungsbereiche, Forschergruppen
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie > Ehemalige Professoren
Titel an der UBT entstanden: Ja
Themengebiete aus DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie
Eingestellt am: 22 Jan 2018 08:51
Letzte Änderung: 22 Jan 2018 08:51
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/41764