绝缘油在介电击穿试验中耐压强度的影响分析

本文归纳固体绝缘材料领域介电击穿电压测试中绝缘油遇到的典型案例,深入总结分析了油品杂质、气泡、气体、水分、油品的老化等因素对绝缘油耐压强度测试结果的影响,并提出了相应的改进措施。探索性的使用恒温测试方法提高绝缘油的耐压等级。

串联2-2复合材料的介电击穿研究

研究了串联 2 - 2型复合材料的介电击穿特性。串联 2 - 2型压电复合材料结构较为简单 ,它是研究具有复杂连通性压电复合材料的基础。根据能量守恒定律 ,推导出串联 2 - 2复合材料中压电陶瓷 PZT层上和聚合物PVDF层上的电场强度 Ec、Ep。由于压电陶瓷的介电常数εc(≈ 16 0 0ε0 )远远大于聚合物的介电常数εp(≈ 12ε0 ) ,因此 Ep 远远大于 Ec。尽管 PVDF的介电强度高于 PZT的介电强度 ,但由于 Ep 远远大于 Ec,所以串联 2 - 2型压电复合材料的介电击穿往往是从聚合物层开始的 ,最后导致复合材料整体被击穿。对理论计算进行了实验验证 ,结果表明 :在 PZT含量较低时 ,计算值与试验值比较接近 ,但随着复合材料中 PZT含量的提高 ,二者的偏差越来越大。文章最后定性讨论了在高

串联2—2复合材料的介电击穿

串联２－２型压电复合材料结构较为简单，它是研究具有复杂连通性压电复合材料的基础。本文从能量的角度推导出串联２－２复合材料中压电陶瓷层上的电场强度Ｅｃ＝εｐＶｃεｐ＋εｃ（１－Ｖｃ）Ｅｏ和聚合物层上的电场强度Ｅｐ＝εｃＶｃεｐ＋εｃ（１－Ｖｃ）Ｅｏ。由于压电陶瓷的介电常数εｃ（≈１６００ε０）远远大于聚合物的介电常数εｐ（≈１２ε０），因此Ｅｐ远远大于Ｅｃ。尽管聚合物的介电强度高于压电陶瓷的介电强度，但由于Ｅｐ远远大于Ｅｃ，所以串联２－２型压电复合材料的介电击穿往往是从聚合物层开始的，最后导致复合材料整体被击穿。

介电击穿模型(DBM)的相变问题研究:重正化群方法

本文用重正化群方法对介电击穿模型（ＤＢＭ）的相变问题进行了研究。我们计算了２×２原胞和３×３原胞的多重分形谱和自由能以判断相变是否存在。为了寻找相变点，我们还计算了从３×３原胞到２×２原胞重正化得来的自由能的二阶导数。我们得到两个结论：一是对几乎所有的η值相变都存在；二是η值越大，则相变点ｑｃ的值越大。

电极结构对氧化铝陶瓷介电击穿测试的影响分析

电极结构对氧化铝陶瓷介电击穿电压的测试有着重要的影响。笔者对5种常用的电极结构作用下的静电场进行了仿真,并对不同电极结构作用导致的氧化铝陶瓷介电击穿位置的形貌进行了显微分析。仿真结果显示:在氧化铝陶瓷-绝缘油-电极的三相点处存在很强的电场集中现象,绝缘油内的最高电场强度远大于氧化铝陶瓷内的最高电场强度,因此在陶瓷击穿之前必然已发生了绝缘油的击穿,从而影响电场分布。介电击穿位置的形貌分析显示,氧化铝陶瓷的介电击穿主要发生在三相点附近,与仿真结果复合。

射频溅射制备的BST薄膜介电击穿研究

采用射频溅射制备BST薄膜,研究了薄膜的介电击穿特性.实验表明,在电压增大到传统击穿电压(电流密度出现瞬时增大时的电压)之前,薄膜性能已被破坏,发现在传统击穿状态之前存在另一个新状态———初始击穿状态.通过测试各状态的J-V(电流密度-电压)、J-T(电流密度-温度)特性分析其导电机理,建立了薄膜结构、漏电性能随电场强度增大而变化的模型.最后提出了确定实际意义上击穿电压的方法.

印制电路板导电性阳极丝击穿模型仿真研究

导电性阳极丝(conductive anodic filament,CAF)是印制电路板、挠性线路板内部在高压高湿等恶劣环境下产生的铜迁移现象,易造成线路之间的击穿,导致失效。由于印制电路制造工艺会在线路间残留金属种子层,使得这种击穿现象发生的概率大大增加。为探究电压、种子层分布等因素对导电性阳极丝现象发生的影响,并为制造工艺提供指标控制参考,本工作开发了一种导电性阳极丝的数值模拟方法。本研究在多个给定的初始电压下,运用电势分布加权的蒙特卡洛模拟算法,结合有限元方法对不同种子层密度进行电势分布计算,并进行击穿路径迭代和击穿电压模拟。研究结果表明,种子层尺寸在50μm~200μm之间,种子层密度在低于10%时,可以承受300 V电压不击穿。该模型为导电性阳极丝现象提供了一种数值模拟方法和评价方式。

激光诱发红外多光子解离和激光诱发介电击穿技术除去 SiCl_4中 PCl_3的研究

采用TEA—CO_2激光器,研究了半导体原料 SiCl_4中杂质 PCl_3的激光解离。考察了不同激光诱发技术——红外多光子解离和激光诱发介电击穿,对激光提纯的有效性;研究了激光化学反应规律;探索了激光提纯与络合吸收法联合使用的可能性影响激光纯化的各种因素。

多层铁电陶瓷击穿分析及优化

建立了多层串联PZT95/5爆电换能组件3维数值模型,对固化封装条件下陶瓷介质击穿问题进行了计算分析,计算结果表明:在不改动器件外部结构尺寸条件下,采用等厚度PZT95/5叠片结构布局对进一步提高输出电压方面存在瓶颈。为克服上述影响以及降低爆电换能组件击穿概率,提出了PZT95/5铁电陶瓷非等厚度布局解决方案。为实现上述设想,通过引入不等式约束条件计算得到一组非等厚度优化布局,将爆电换能组件所用PZT95/5铁电陶瓷数量减至19片,同时有效实现该布局下,各片PZT95/5陶瓷电压均低于对应厚度击穿电压的优化目标。

外加电场法制备LiNbO_3周期畴的工艺研究

研究了LiNbO_3单晶周期极化畴结构的制备工艺,讨论了外电场的特性对周期极化过程的影响.在对周期畴制备各工艺步骤进行实验研究的基础上,提出解决LiNbO_3单晶周期畴制备中一直存在的边缘击穿问题,必须选择合适的周期电极形式并对脉冲波形进行优化.采用所提出的工艺,LiNbO_3周期极化畴的成品率提高到了90%.为解决周期极化过程中反转畴的侧向扩展,在对周期极化物理过程进行分析的基础上。采取了对周期电极宽度进行优化设计和在样品上包覆聚酰亚胺绝缘胶的方法,有效克服了这一问题,制备了占空比符合预期的高质量的周期畴结构.

雷电流参数对碳纤维复合材料雷击损伤影响研究

本文采用雷击模拟实验和有限元法研究了碳纤维增强树脂基复合材料在模拟雷电流作用下的损伤机理。建立了考虑材料介电击穿效应的碳纤维复合材料雷击电-热耦合有限元模型,将模型计算的损伤面积和深度与雷击模拟实验结果进行对比,验证了有限元模型的有效性。进一步利用该有限元模型探究了雷电流参数对碳纤维复合材料雷击损伤的影响规律。结果表明:当波形相同时,碳纤维复合材料的雷击损伤面积和电流作用积分呈线性关系;而当电流作用积分和电流强度相同时,碳纤维复合材料的雷击损伤面积随着电流波形上升时间的减少而减少,损伤深度反而增加。

电子电气产品抗电强度试验的应用

电子电气产品的抗电强度试验是产品型式评价中的基本试验内容。理解抗电强度试验的目的和原理,了解材料绝缘、介电击穿的原理,能够让标准制定者和实施者加深对试验的认识,帮助试验人员正确实施抗电强度试验。合理设置试验仪的失效电流门限,可以减少对试验结果的误判,提高试验效率,保护试验仪器与受试设备。另外还介绍了一些抗电强度试验中的小技巧与注意事项。

浅析静电对CATV的危害及其防护

叙述了静电的产生以及静电对CATV机房设备的危害,说明静电防护的重要性和办法。

Zr掺杂对Sr_(0.7)Bi_(0.2)TiO_(3)铁电陶瓷储能性能的影响

高功率、高能量密度的介质储能电容器在脉冲功率系统小型化和轻量化的过程中具有重要意义。采用固相反应法制备了无铅改性的Sr_(0.7)Bi_(0.2)TiO_(3)(SBT)基储能陶瓷,研究了掺杂不同含量ZrO_(2)对该陶瓷的相结构、微观结构、介电性能、铁电性能、击穿机制的影响。结果表明:Zr元素部分以Zr^(4+)形式溶解于SBT晶格中,其余以ZrO_(2)形式存在晶界和晶粒表面;储能密度的提升主要依赖于介电击穿强度(Eb)的增强,可能的物理机制,包括晶粒尺寸、带隙、阻抗和激活能等,协同促进了Eb的提高。在所研究的材料中,SBT–2%(质量分数)ZrO_(2)陶瓷具有最好的储能性能,可恢复储能密度Wrec=5.57 J/cm^(3),能量效率η=88.97%;即使在经过5×10^(4)次循环后也能表现出良好的性能稳定性(W_(rec)变化幅度<1%),是一种非常有前景的脉冲功率储能电容器候选材料。

介电型电活性聚合物(EAP)驱动器失效行为分析

介电型电活性聚合物(EAP)驱动器在工作过程中,边界条件及驱动电压的改变经常导致EAP薄膜发生起皱现象以及介电击穿,致使驱动器失去工作能力。为了保障驱动器的正常工作,避免失效行为的发生,对EAP驱动器的失效行为进行了研究。针对锥形驱动器,计算出不同驱动电压下驱动器EAP薄膜的变形情况以及其中的应力、应变和电场强度的分布情况。利用薄膜起皱判别方法,对驱动器的起皱行为进行预测,同时分析了预拉伸倍数对驱动器失效的影响。试验结果表明,EAP驱动器的理论临界起皱电压与理论分析比较吻合,预拉伸可以提高薄膜的机电稳定性能。研究结果可用于预测介电型EAP驱动器发生失效的临界电压,有利于保障驱动器的安全工作。

提高液体中脉冲激光致声转换效率的理论研究

从液体中脉冲激光致声的理论出发,讨论了热膨胀机制下提高光声转换效率的措施,并着重讨论了不同液体媒质的特性对转换效率的影响;基于Helmholtz共振器的共振频率和放大特性理论,讨论了通过共振光声池的设计提高光声转换效率的可行性;指出在对光致声波可重复性和可控制性没有特殊要求的情况下,可采用高功率光纤激光器,通过汽化机制或介电击穿机制激发声波,提高转换效率。