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重频大电流下金属化膜脉冲电容器温升累积效应研究
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作者 李长云 刘超群 于永进 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期2068-2076,I0035,共10页
电磁发射技术中通常要求脉冲功率电源具有数十千安幅值、数毫秒脉宽的脉冲电流,并且具备重复频率连续发射能力。金属化薄膜电容器因其储能密度高、使用寿命长而被广泛应用于脉冲电源系统。根据脉冲电容器的结构及脉冲电源的工作模式,该... 电磁发射技术中通常要求脉冲功率电源具有数十千安幅值、数毫秒脉宽的脉冲电流,并且具备重复频率连续发射能力。金属化薄膜电容器因其储能密度高、使用寿命长而被广泛应用于脉冲电源系统。根据脉冲电容器的结构及脉冲电源的工作模式,该文首先建立脉冲电容器的发热及散热模型;然后,在多物理场仿真软件COMSOL Multiphysics 5.6中建立瞬态温度场模型,并结合现有实验结果验证模型有效性,进而讨论重复频率脉冲放电应用中金属化膜脉冲电容器内部温升的累积现象。结果表明:在脉冲放电峰值1 kA、环境温度15℃、金属膜厚4 nm条件下,以12次/min的重复频率、30 s时间间隔连续工作10次后,脉冲电容器芯子最大温升为22.9℃。在此基础上,仿真分析环境温度、重复频率、脉冲电流峰值、电极厚度四方面因素对脉冲电容器温升的影响。该模型给出重频大电流下脉冲电容器内部瞬态发热规律,可为脉冲电容器合理运行和优化设计提供参考。 展开更多
关键词 电磁发射 脉冲电容器 重复频率 有限元 累积效应
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计及边缘效应的差动圆柱面电容式倾角传感器的输出特性
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作者 王福谦 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期603-611,共9页
为了研究差动圆柱面电容式倾角传感器在计及边缘效应情况下的输出特性,将保角变换法、格林函数法和计算机数值模拟相结合,讨论差动圆柱面电容器中的电场,给出其电容量随倾角变化的函数式,绘制出该传感器输出特性曲线,分析影响该传感器... 为了研究差动圆柱面电容式倾角传感器在计及边缘效应情况下的输出特性,将保角变换法、格林函数法和计算机数值模拟相结合,讨论差动圆柱面电容器中的电场,给出其电容量随倾角变化的函数式,绘制出该传感器输出特性曲线,分析影响该传感器线性度及灵敏度的因素,并指出改善该传感器输出特性的途径。 展开更多
关键词 差动圆柱面电容器 倾角传感器 边缘效应 保角变换法 格林函数法 数值模拟 输出特性
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智能轴承自供电结构设计及仿真分析 被引量:4
3
作者 崔宝珍 王浩楠 +1 位作者 彭智慧 高乐乐 《轴承》 北大核心 2023年第1期17-22,共6页
针对旋转机械智能运维实时监测的工作需求,提出一种智能轴承自供电结构。根据电磁感应原理,该轴承结构从其旋转运动中采集电能,通过电压转换装置为轴承的传感器和无线传输组件供电,并将剩余的电能储存在超级电容中;建立有限元模型,通过... 针对旋转机械智能运维实时监测的工作需求,提出一种智能轴承自供电结构。根据电磁感应原理,该轴承结构从其旋转运动中采集电能,通过电压转换装置为轴承的传感器和无线传输组件供电,并将剩余的电能储存在超级电容中;建立有限元模型,通过与试验中不同转速下的有效电压进行对比验证模型的准确性;使用麦克斯韦电磁仿真软件,分析不同拓展环材料、气隙以及磁铁长度对电压值的影响。结果表明:在转速1758 r/min、气隙1.0 mm以及磁铁长度5 mm的条件下,可以得到10.65 V的有效电压以及1.04 W的最大输出功率,能够满足传感器和无线传输组件的正常工作要求。 展开更多
关键词 滚动轴承 深沟球轴承 结构设计 超级电容 电压有效值
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Influence of Capacitive Effects on Transformer Windings
4
作者 Mathurin Gogom Rodolphe Gomba Desire Lilonga-Boyenga 《Energy and Power Engineering》 2021年第2期67-80,共14页
For years, capacitive effects have been the subject of research [1] and [2]. The capacitive effects are discrete capacitors that appear between active conductors of power lines and between them with the ground plane, ... For years, capacitive effects have been the subject of research [1] and [2]. The capacitive effects are discrete capacitors that appear between active conductors of power lines and between them with the ground plane, generating capacitive reactive power to the network [1] and [2]. Indeed, it must be noted that these effects affect the windings of the transformer when the coupling is in star or triangle. This study is conducted to show that capacitive effects affect transformer windings differently when coupling is in stars or triangles. The results obtained are interesting and can be exploited in electrical transmission networks to ensure a long lifespan of transformers. 展开更多
关键词 Capacitive effects Discrete capacitors Geometry of Conductors Transformers Windings
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高精度SAR ADC电容阵列设计及校准算法
5
作者 金鹏展 丁晟 +2 位作者 黄玮 朱樟明 居水荣 《半导体技术》 CAS 北大核心 2023年第11期1020-1029,共10页
在高精度逐次逼近寄存器模数转换器(SAR ADC)中,电容阵列是SAR ADC的核心之一。电容阵列中的电容失配问题是导致转换精度降低的一个重要原因。为了尽可能改善这一问题,设计了一种6+6+6分段电容阵列,并且基于这种阵列设计了权重迭代算法... 在高精度逐次逼近寄存器模数转换器(SAR ADC)中,电容阵列是SAR ADC的核心之一。电容阵列中的电容失配问题是导致转换精度降低的一个重要原因。为了尽可能改善这一问题,设计了一种6+6+6分段电容阵列,并且基于这种阵列设计了权重迭代算法的前台数字校准。该方法不需要额外的电容阵列,利用自身的电容阵列与比较器量化出电容失配,计算出每一位输出码的权重校准系数,用来对正常量化出的输出码进行编码,实现校准功能。仿真结果表明,引入电容失配的18 bit SAR ADC经过该算法校准后,信噪比(SNR)从77.6 dB提升到107.6 dB,无杂散动态范围(SFDR)从89.8 dB提升到125.6 dB,有效位数(ENOB)从12.54 bit提升到17.54 bit。在SMIC 0.18μm工艺下,该校准算法对高精度SAR ADC的动态性能具有较大提升。 展开更多
关键词 逐次逼近寄存器模数转换器(SAR ADC) 电容失配 电容阵列 校准 有效位数(ENOB) 信噪比(SNR)
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制备工艺对多层陶瓷电容器容量的影响研究 被引量:2
6
作者 林显竣 黄木生 江孟达 《佛山陶瓷》 CAS 2023年第7期19-23,共5页
多层陶瓷电容器在制备过程中,任何一个质量管控点的变化都会造成容量的变化。因此,在实际生产过程中,研究各工序制备过程对多层陶瓷电容器容量的影响因素,改善其容量命中率,提高产品合格率,具有重要的意义。
关键词 多层陶瓷电容器 工序 制备过程 容量 影响因素
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典型因素耦合影响下电容式电压互感器频率特性分析与仿真研究 被引量:1
7
作者 李宾宾 罗沙 +3 位作者 黄杰 马亚彬 朱胜龙 张孟鹃 《电工技术》 2023年第7期60-63,共4页
电容式电压互感器含有多个动态元件,电网频率的随机变化会破坏其额定频率下的阻抗匹配关系,影响一次高压信号的准确测量。通过建立典型因素耦合影响下电容式电压互感器的等值电路模型,对工程中常用的电容式电压互感器误差计算公式进行修... 电容式电压互感器含有多个动态元件,电网频率的随机变化会破坏其额定频率下的阻抗匹配关系,影响一次高压信号的准确测量。通过建立典型因素耦合影响下电容式电压互感器的等值电路模型,对工程中常用的电容式电压互感器误差计算公式进行修正,以提升电网频率影响下电容式电压互感器的分析精度。基于110 kV电容式电压互感器的实际运行参数建立了仿真模型,结果表明电网频率变化在(50±0.5)Hz时,电容式电压互感器的附加误差较大,超出标准规定的误差限值要求。 展开更多
关键词 电容式电压互感器 频率特性 耦合影响 附加误差
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电解液溶剂对双电层电容器性能的影响研究
8
作者 王璐科 荆葛 +3 位作者 乔志军 袁峻 郑超 于学文 《广东化工》 CAS 2023年第7期5-7,共3页
分别以乙腈(AN)、碳酸丙烯酯(PC)、γ-丁内酯(GBL)和环丁砜(SL)为电解液溶剂,N,N-二甲基吡咯烷四氟硼酸盐(DMP BF4)为电解液溶质,日本可乐丽YP50活性炭为活性物质,研究了不同电解液溶剂对双电层电容器容量、内阻、电压保持能力、低温特... 分别以乙腈(AN)、碳酸丙烯酯(PC)、γ-丁内酯(GBL)和环丁砜(SL)为电解液溶剂,N,N-二甲基吡咯烷四氟硼酸盐(DMP BF4)为电解液溶质,日本可乐丽YP50活性炭为活性物质,研究了不同电解液溶剂对双电层电容器容量、内阻、电压保持能力、低温特性、高温老化特性等性能的影响。结果表明,电解液溶剂对双电层电容器的内阻、低温特性和高温老化特性有重要影响,和双电层电容器的电压保持能力相关性不大。AN电解液具有良好的内阻特性、低温特性,耐电压在2.7 V左右;PC和GBL电解液由于较低的电导率和较高的粘度,制备的双电层电容器内阻较大,低温性能较差,耐电压低于2.7 V;SL电解液具有良好的耐电压特性,达到3.0 V以上,但缺点是内阻较大,低温性能较差。 展开更多
关键词 双电层电容器 电解液 电解液溶剂 性能影响
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基于有源中点钳位五电平电路的双有源桥DC/DC变换器 被引量:3
9
作者 高娜 张宇 +1 位作者 关清心 邱增广 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期1950-1960,共11页
采用多电平电路构建的双有源桥(dual active bridge,DAB)DC/DC变换器可适用于更高的电压等级并能显著地提高功率密度及性能。基于九开关管五电平有源中点钳位(five-level active neutral point clamed,5L ANPC)电路构建DAB变换器,消除... 采用多电平电路构建的双有源桥(dual active bridge,DAB)DC/DC变换器可适用于更高的电压等级并能显著地提高功率密度及性能。基于九开关管五电平有源中点钳位(five-level active neutral point clamed,5L ANPC)电路构建DAB变换器,消除传统的八开关管5L ANPC电路所存在的电平跳变问题。通过分析开关状态之间的切换过程,选取的零开关状态实现所有高压开关管的软开关运行;通过分析不同开关序列对飞跨电容电压和直流侧中点电压的影响,提出一种飞跨电容电压的平衡控制方法。基于1kW样机的实验结果表明,该文构建的5L ANPC DAB变换器获得了优良的性能。 展开更多
关键词 双有源桥DC/DC变换器 有源中点钳位型五电平电路 死区效应 调制方法 软开关 飞跨电容电压平衡
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液晶可调电容器的研究 被引量:7
10
作者 崔文静 邢红玉 +1 位作者 叶文江 张志东 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期173-178,共6页
在外加电压作用下,液晶的有效介电常数会发生变化,导致液晶盒电容的改变,由于液晶盒本身可以看作是一个电容器,因此随着外加电压的不同其电容是可调的。基于液晶弹性理论和变分原理,理论推导强锚泊平行排列和混合排列向列相液晶盒电容... 在外加电压作用下,液晶的有效介电常数会发生变化,导致液晶盒电容的改变,由于液晶盒本身可以看作是一个电容器,因此随着外加电压的不同其电容是可调的。基于液晶弹性理论和变分原理,理论推导强锚泊平行排列和混合排列向列相液晶盒电容的解析表达式,数值模拟得到了液晶盒的电容-电压曲线。通过数据分析,两种液晶盒的电容特性存在一定的区别,尤其在较低电压时为了获得较大范围的可调液晶电容器,平行排列盒选择弹性常数κ较小且介电各向异性γ较大的液晶材料;而混合排列盒选择弹性常数κ较大且介电各向异性γ较大的液晶材料。高压时两盒的选择是一致的。 展开更多
关键词 液晶可调电容器 有效介电常数 平行排列向列相 混合排列向列相
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牵引变电所固定并联电容补偿有效性评价 被引量:21
11
作者 贺建闽 黄治清 李群湛 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期41-45,共5页
为使负荷功率因数达到供电部门所规定的相关标准,牵引变电所安装了固定并联电容补偿装置。本文讨论这种固定补偿方式的有效性问题,给出适合工程计算的评估方法,对泸沽牵引变电所的实测和仿真结果证实了本文所给方法的正确性。
关键词 电气化铁道 牵引变电所 固定并联电容补偿 有效性
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计及边缘效应的静电驱动微结构静电力计算 被引量:22
12
作者 赵剑 王洪喜 贾建援 《微纳电子技术》 CAS 2006年第2期95-97,111,共4页
从计及边缘效应的二维平行板电容计算公式出发,应用虚位移原理给出相应的静电力计算公式,在此基础上导出了矩形、圆形平行板静电力计算式。通过与有限元计算结果对比,得到了不同计算公式的精度,其中应用复变函数方法得到的简化公式形式... 从计及边缘效应的二维平行板电容计算公式出发,应用虚位移原理给出相应的静电力计算公式,在此基础上导出了矩形、圆形平行板静电力计算式。通过与有限元计算结果对比,得到了不同计算公式的精度,其中应用复变函数方法得到的简化公式形式简单,精度高,能够满足工程计算要求。 展开更多
关键词 静电力 平行板电容器 边缘效应
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基于平板结构的电容式粮食水分检测仪的设计 被引量:10
13
作者 邱禹 李长友 +1 位作者 徐凤英 麦智炜 《农机化研究》 北大核心 2013年第1期78-82,共5页
设计了一种用于快速检测、低能耗的电容式粮食水分检测仪。该检测仪结构简单,由1个电容传感器和检测电路两部分组成。电容传感器采用平行板电容器,配置边缘效应消除装置,消除边缘效应带来的附加电容的影响,提高检测精度;检测电路采用高... 设计了一种用于快速检测、低能耗的电容式粮食水分检测仪。该检测仪结构简单,由1个电容传感器和检测电路两部分组成。电容传感器采用平行板电容器,配置边缘效应消除装置,消除边缘效应带来的附加电容的影响,提高检测精度;检测电路采用高精度电容数字转换芯片AD7745结合高速、低功耗、超强抗干扰的STC12 LE5201 AD单片机采集处理电容信号,外围电路简洁,应用灵活。通过实验数据分析,该电容式粮食水分检测仪可以满足粮食水分检测的需要。 展开更多
关键词 电容式 粮食 水分检测仪 平行板 电容器 边缘效应
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配电网重构及电容器投切综合优化方法 被引量:10
14
作者 王威 韩学山 +2 位作者 王勇 车仁飞 许星明 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第12期90-93,共4页
提出了以网损最小为目标的配电网重构及电容器投切综合优化方法。采用有效减小生成树数量法进行网络重构,确定网损小于参考网络损耗的辐射状网络;利用改进电容器投切作用范围法进行电容器投切,避免了交替迭代算法只对网损最小生成树进... 提出了以网损最小为目标的配电网重构及电容器投切综合优化方法。采用有效减小生成树数量法进行网络重构,确定网损小于参考网络损耗的辐射状网络;利用改进电容器投切作用范围法进行电容器投切,避免了交替迭代算法只对网损最小生成树进行电容器投切的问题。电容器投切后,根据支路交换法的网损估算公式判别电容器有投切网络是否需要重构,提高了计算效率。IEEE 69节点算例验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 配电网重构 电容器组投切 有效减小生成树数量法 电容器投切作用范围法
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基于增强密勒效应的IGBT串联有源均压新方法 被引量:4
15
作者 蒋燕 罗洋 郑连清 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期29-32,38,共5页
为解决由器件驱动信号不一致引起的多个IGBT串联电压不均衡问题,以实现串联IGBT在大功率高电压场合中的应用,笔者结合功率侧和栅极侧IGBT串联均压辅助电路的优点,提出一种基于增强密勒效应的IGBT串联有源均压辅助电路,并对其工作原理进... 为解决由器件驱动信号不一致引起的多个IGBT串联电压不均衡问题,以实现串联IGBT在大功率高电压场合中的应用,笔者结合功率侧和栅极侧IGBT串联均压辅助电路的优点,提出一种基于增强密勒效应的IGBT串联有源均压辅助电路,并对其工作原理进行了论述。然后,建立IGBT串联仿真电路,对不带和带该均压辅助电路两种情况进行仿真。仿真结果表明,该均压辅助电路在IGBT串联运行时不仅能够很好地抑制IGBT驱动信号不一致造成的电压不均衡,而且能够有效防止过电压的发生,确保了IGBT串联的安全运行。 展开更多
关键词 IGBT 串联 附加电容 密勒效应 有源均压
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抑制变压器直流偏磁的电容隔直装置优化配置 被引量:45
16
作者 刘春明 黄彩臣 +2 位作者 潘明明 杨嘉楠 闫旭东 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期2308-2314,共7页
高压直流输电单极运行时产生的接地极电流会导致其附近变压器出现直流偏磁,影响交流电网的安全运行。由于偏磁电流在电网中存在多条流通路径,在某变压器中性点安装电容隔直装置虽能明显抑制该变压器中的直流电流,但往往引起相邻变压器... 高压直流输电单极运行时产生的接地极电流会导致其附近变压器出现直流偏磁,影响交流电网的安全运行。由于偏磁电流在电网中存在多条流通路径,在某变压器中性点安装电容隔直装置虽能明显抑制该变压器中的直流电流,但往往引起相邻变压器偏磁直流增大。为此,考虑自耦变压器接线特点和电网拓扑结构,引入有效偏磁电流来描述直流接地极电流对变压器的影响,提出以所有变压器的有效偏磁电流都小于允许限值为约束条件,以隔直装置的安装数量最少为优化目标的优化模型,应用基于改进轮盘赌选择法的遗传算法求解电容隔直装置的优化配置问题。以溪浙直流输电工程金丝接地极附近的受端电网为例,求解了不同有效偏磁电流限值下电容隔直装置的优化安装方案,与未优化的安装方案相比较,所需安装装置的数量可减少50%以上。 展开更多
关键词 直流偏磁 电容隔直装置 有效偏磁电流 遗传算法 优化配置
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500kV断路器均压电容器介质损耗超标分析 被引量:20
17
作者 何杰 吕永红 +7 位作者 王四保 陈山中 郭建宏 吴怀玉 李红喜 吴斌 宋晓琳 陈昱同 《中国电力》 CSCD 北大核心 2011年第5期34-37,64,共5页
针对目前变电站中500 kV高压断路器均压电容器在10 kV试验电压下介损试验值超标的现象,对均压电容器的特性进行分析,并在实验室进行了升高试验电压下介质损耗试验。试验数据分析表明:在均压电容器中存在Garton效应,加上现场的高电压及... 针对目前变电站中500 kV高压断路器均压电容器在10 kV试验电压下介损试验值超标的现象,对均压电容器的特性进行分析,并在实验室进行了升高试验电压下介质损耗试验。试验数据分析表明:在均压电容器中存在Garton效应,加上现场的高电压及强磁场的干扰,常规10 kV介质损耗试验电压远低于额定电压,很难真实反映均压电容器的绝缘缺陷。而升高试验电压或额定电压下的介损试验可以反映绝缘内部潜在缺陷的类型和发展情况,可以消除Garton效应的影响,更真实地反映均压电容器在运行状况下的介质损耗情况,该方法对于500 kV高压断路器均压电容器的现场试验和绝缘分析有较大的参考价值。 展开更多
关键词 均压电容器:介质损耗 GARTON效应 绝缘状况
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电网黑启动过程中的铁磁谐振分析 被引量:3
18
作者 刘涛 闫贻鹏 林济铿 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2012年第2期90-95,101,共7页
在电网的黑启动过程中,可能发生的铁磁谐振线性的本质及相应预防措施,文中分析了母线电容对铁磁谐振的影响,给出了铁磁谐振的本质是电容及电感的充放电过程,及补偿电容对非线性电感的助增作用;给出了在黑启动过程为了避免铁磁谐振的发生... 在电网的黑启动过程中,可能发生的铁磁谐振线性的本质及相应预防措施,文中分析了母线电容对铁磁谐振的影响,给出了铁磁谐振的本质是电容及电感的充放电过程,及补偿电容对非线性电感的助增作用;给出了在黑启动过程为了避免铁磁谐振的发生,应切除补偿电容器,待黑启动过程完成之后再投入相应的电容器的预防措施。电网最佳黑启动路径的铁磁谐振仿真分析结果验证了该文的上述观点及策略。 展开更多
关键词 铁磁谐振机理 黑启动 补偿电容 助增作用
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非平行板电容器电容的边缘效应研究 被引量:12
19
作者 万步勇 张小松 冯庆 《大学物理》 北大核心 2012年第7期9-12,共4页
本文利用保角变换将非平行板电容器变换为平行板电容器;再利用施瓦兹-克利斯多菲变换计算考虑边缘效应时电容器的电容.讨论了平板倾斜角和边缘效应对平板电容器电容的影响.
关键词 非平行板电容器 边缘效应 电容
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添加物对SrTiO_3基高压电容器陶瓷的改性作用 被引量:11
20
作者 张庆秋 李耀霖 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期65-69,共5页
本文研究了Bi2O3·nTiO2、Pb2+、Mn2+和Zn2+对SrTiO3基高压电容器陶瓷的改性作用,获得了2B4组的高压电容器瓷料,其性能指标如下:ε20℃=2000±100   tgδ≤50×10-4   ρv>1011Ω·cmΔε/ε20℃<±10%... 本文研究了Bi2O3·nTiO2、Pb2+、Mn2+和Zn2+对SrTiO3基高压电容器陶瓷的改性作用,获得了2B4组的高压电容器瓷料,其性能指标如下:ε20℃=2000±100   tgδ≤50×10-4   ρv>1011Ω·cmΔε/ε20℃<±10%Ts=1200±10℃Eb> 展开更多
关键词 介电性能 高压电容器 陶瓷 钛酸锶 改性 添加物
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