
【化】 characteristic temperature
在汉英词典及专业学科领域中,"特征温度"(characteristic temperature)指代物质或系统中具有特定物理意义的关键温度参数,通常用于描述材料相变、热力学行为或能量转换的临界点。该术语在不同学科中存在细化定义:
物理学领域
特征温度指物质发生相变或性质突变的临界温度值,例如铁磁材料的居里温度(Curie temperature)或超导体的临界温度(Tc)。此时材料的热力学函数(如熵、磁化率)呈现非连续性变化。
半导体工程
在激光二极管或LED器件中,特征温度(T₀)量化了设备效率随温度衰减的速率,计算公式为:
$$
T_0 = frac{Delta T}{ln(eta_1/eta_2)}
$$
其中η₁和η₂分别代表两个温度点(ΔT间隔)下的光电转换效率。
化学动力学
阿伦尼乌斯方程中的活化能(Eₐ)可通过特征温度表征:
$$
T_{char} = frac{E_a}{R}
$$
该参数反映化学反应对温度的敏感程度,R为理想气体常数。
地球科学
岩石圈的特征温度用于描述地幔对流过程中热边界层的温度梯度,例如大洋中脊下方约1300°C的等温面被视作板块扩张的动力源之一。
特征温度是材料科学和物理学中用于描述物质在特定条件下发生关键转变或具有特殊性质的温度参数。根据应用领域的不同,其具体含义有所差异:
在固体物理中,德拜特征温度(Θ_D)是表征晶体原子热振动特性的重要参数。它反映了:
合金的特征温度指其发生特殊物理/化学变化的临界温度: | 合金类型 | 特征温度作用 | 典型示例| |----------------|----------------------------------|---------------------| | 超导合金 | 超导态转变临界温度 | 铌钛合金(~9K) | | 形状记忆合金 | 诱发马氏体相变的温度 | 镍钛合金(-50~100℃)| | 磁记忆合金 | 磁相变温度 | 钆硅合金|
高分子材料存在三个关键特征温度:
在集成电路中,特征尺寸虽非温度参数,但微缩化带来的热效应使特征温度控制成为芯片设计的关键考量。工业应用中,特征温度常用于工艺控制,如金属热处理、高分子材料加工等。
这些特征温度参数的测定与控制,直接影响材料的性能表现和工业应用范围。具体数值需通过差示扫描量热法(DSC)、电阻测量等实验手段确定。
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