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Thermal transport in binary colloidal glasses : Composition dependence and percolation assessment

Titelangaben

Ruckdeschel, Pia ; Philipp, Alexandra ; Kopera, Bernd A. F. ; Bitterlich, Flora ; Dulle, Martin ; Pech-May, Nelson W. ; Retsch, Markus:
Thermal transport in binary colloidal glasses : Composition dependence and percolation assessment.
In: Physical Review E. Bd. 97 (15 Februar 2018) Heft 2 . - 022612. - 10 S..
ISSN 1550-2376
DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevE.97.022612

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Angaben zu Projekten

Projektfinanzierung: Deutsche Forschungsgemeinschaft
VolkswagenStiftung

Abstract

The combination of various types of materials is often used to create superior composites that outperform the pure phase components. For any rational design, the thermal conductivity of the composite as a function of the volume fraction of the filler component needs to be known. When approaching the nanoscale, the homogeneous mixture of various components poses an additional challenge. Here, we investigate binary nanocomposite materials based on polymer latex beads and hollow silica nanoparticles. These form randomly mixed colloidal glasses on a sub-μm scale. We focus on the heat transport properties through such binary assembly structures. The thermal conductivity can be well described by the effective medium theory. However, film formation of the soft polymer component leads to phase segregation and a mismatch between existing mixing models. We confirm our experimental data by finite element modeling. This additionally allowed us to assess the onset of thermal transport percolation in such random particulate structures. Our study contributes to a better understanding of thermal transport through heterostructured particulate assemblies.

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: 21 Feb 2018 08:05
Letzte Änderung: 21 Feb 2018 08:05
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/42325