
【化】 characteristic temperature
在漢英詞典及專業學科領域中,"特征溫度"(characteristic temperature)指代物質或系統中具有特定物理意義的關鍵溫度參數,通常用于描述材料相變、熱力學行為或能量轉換的臨界點。該術語在不同學科中存在細化定義:
物理學領域
特征溫度指物質發生相變或性質突變的臨界溫度值,例如鐵磁材料的居裡溫度(Curie temperature)或超導體的臨界溫度(Tc)。此時材料的熱力學函數(如熵、磁化率)呈現非連續性變化。
半導體工程
在激光二極管或LED器件中,特征溫度(T₀)量化了設備效率隨溫度衰減的速率,計算公式為:
$$
T_0 = frac{Delta T}{ln(eta_1/eta_2)}
$$
其中η₁和η₂分别代表兩個溫度點(ΔT間隔)下的光電轉換效率。
化學動力學
阿倫尼烏斯方程中的活化能(Eₐ)可通過特征溫度表征:
$$
T_{char} = frac{E_a}{R}
$$
該參數反映化學反應對溫度的敏感程度,R為理想氣體常數。
地球科學
岩石圈的特征溫度用于描述地幔對流過程中熱邊界層的溫度梯度,例如大洋中脊下方約1300°C的等溫面被視作闆塊擴張的動力源之一。
特征溫度是材料科學和物理學中用于描述物質在特定條件下發生關鍵轉變或具有特殊性質的溫度參數。根據應用領域的不同,其具體含義有所差異:
在固體物理中,德拜特征溫度(Θ_D)是表征晶體原子熱振動特性的重要參數。它反映了:
合金的特征溫度指其發生特殊物理/化學變化的臨界溫度: | 合金類型 | 特征溫度作用 | 典型示例| |----------------|----------------------------------|---------------------| | 超導合金 | 超導态轉變臨界溫度 | 铌钛合金(~9K) | | 形狀記憶合金 | 誘發馬氏體相變的溫度 | 鎳钛合金(-50~100℃)| | 磁記憶合金 | 磁相變溫度 | 钆矽合金|
高分子材料存在三個關鍵特征溫度:
在集成電路中,特征尺寸雖非溫度參數,但微縮化帶來的熱效應使特征溫度控制成為芯片設計的關鍵考量。工業應用中,特征溫度常用于工藝控制,如金屬熱處理、高分子材料加工等。
這些特征溫度參數的測定與控制,直接影響材料的性能表現和工業應用範圍。具體數值需通過差示掃描量熱法(DSC)、電阻測量等實驗手段确定。
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