温差电材料研究的新动向

近10a来,由于环境保护和军事应用的需要,温差电材料的研究重新引起人们的重视。目前,室温附近最好的块状温差电材料BiTe的无量纲优值ZT大约等于1。为了成功地与其它换能系统竞争,必须使无量纲优值ZT提高到1.5～3。其途径为三:其一,研究新材料;其二,研究功能梯度材料;其三,降低材料的维数。回顾了温差电材料研究的最新进展,介绍了诸如Skutterudites、过渡金属的五价碲化物、Clathrates、Half Heusler、准晶体、氧化物等新材料的研制概况,以及梯度功能温差电材料和低维温差电材料方面的研究动态。

基于SRGAN的介电材料缺陷微波检测图像稀疏重建

介电材料在制造与服役过程中,可能由于制造瑕疵或复杂的服役环境,会出现脱黏、分层、材料损失等缺陷。微波无损检测是评估介电材料结构完整性的有效手段,但高分辨率成像需求与数据处理难度、检测效率之间的矛盾亟待解决。图像稀疏重建算法为解决此问题提供了可能,其中SRGAN(Super-resolution generative adversarial network)模型在稀疏重建方面表现优异。采用SRGAN进行微波成像稀疏重建,并针对微波图像的特性对SRGAN网络进行了改进,通过对比分析验证了改进后的算法在介电材料缺陷稀疏重建中的有效性。试验结果表明,改进后的SRGAN能够显著提高微波图像成像质量,准确还原缺陷细节,为介电材料结构的安全评估和使用寿命预测提供了有力支持。

锂电材料用回转炉密封装置结构的优化

近年来,随着新能源锂电池产业的兴起和快速扩张,密封回转炉在锂电池材料各个生产工艺环节中得到了广泛应用。密封装置作为回转炉设备的重要组成部件,其性能优劣直接决定了设备工艺稳定性。近年来兴起一种石墨环轴向压紧密封结构,并通过迅速的技术迭代优化,目前已经发展成为一种新型的回转炉密封结构。在对当前石墨环轴向压紧密封结构进行利弊分析的基础上,提出了优化改进结构方案,解决了密封装置加工精度严苛、安装调试困难、密封面贴合效果不好、石墨材料容易被氧化等问题。通过实践和对比测试数据发现,新的密封结构各项密封性能显著提高,大幅提升了密封装置的密封性、耐用性、稳定性和可维护性,为进一步提升锂电材料用回转炉工艺技术水平打下了基础。

介电材料的微波无损检测

介电材料广泛应用于电子、化工、能源等领域,介电材料的性质和状态对产品的稳定性十分重要。微波技术具有安全、非接触、高效率等特点,非常适用于介电材料的无损检测。本文综述了近年来介电材料微波无损检测的研究进展。首先介绍了介电材料的微波无损检测原理,其次论述了微波技术对几种典型介电材料的无损检测,概括了微波无损检测技术在介电材料中的应用,最后展望了介电材料微波无损检测技术的发展前景。

单相室温磁电材料BiFeO_3的研究现状

铁磁、铁电和多铁性材料,被称为信息存储终极材料,近来已成为国际上一个新的研究领域。多功能材料BiFeO3是著名的铁电、压电和磁电材料,在远高于室温的范围内具有良好的铁电性,其铁电极化是同类材料中最大的,因而受到科研人员的强烈关注,越来越多的新奇物理性质被发现。本文探讨A位稀土离子掺杂诱导与调控BiFeO3结构相变、物性变化研究的现状。

紫外光电材料ZnO的反应溅射制备及研究

采用直流反应溅射法分别在Si( 1 1 1 ) ,Si( 0 0 1 ) ,及K4玻璃衬底上制备ZnO薄膜 ,研究了氧氩比、衬底温度以及退火处理对于晶体结晶质量的影响 ,发现生长过程中的退火处理提高了薄膜质量和晶面取向 通过优化生长条件 ,在衬底温度为 35 0℃ ,氧氩比为 1∶2的条件下生长出了XRD半高宽为 0 1°。

p 型赝三元温差电材料的研制

通过研究组分、掺杂和晶体生长条件对材料温差电性能的影响,采用熔炼—区熔法研制出较均匀的高性能赝三元 p 型温差电材料 Te:(Sb_2Te_3)_0.75(1-x)(Bi_2Te_3)_(0.25(1-x))(Sb_2Se_3)(?)生长出的晶锭的85%的部分,温差电优值 z=2.9～3.3×10^(-3)/K。其性能高于目前国内的赝二元材料,达到了国外的较高水平,用这种材料制作的温差电致冷器件获得了很好的致冷效果。

现代轨道交通摩擦集电材料及相关载流摩擦磨损研究进展

简述了现代轨道交通摩擦集电材料的发展历史,介绍了铜基粉末冶金、浸金属碳、碳纤维等几种摩擦集电材料的性能特点和研究现状,肯定了其应用价值和进一步研究的必要性。同时,对与之相关的载流摩擦磨损研究进行了比较全面的综述,提出了载流摩擦磨损研究过程中存在的问题和可能的发展方向。

铋层状结构压电材料的掺杂改性研究

作者以CaBi4Ti4O15为研究对象,通过对A位选择Nd3+部分替代Bi3+或者Ca2+,以及用V5+和W6+取代部分B位的Ti4+的掺杂改性,研究了不同掺杂元素及掺杂位置对材料结构和性能的影响.结果表明,A位和B位均能通过提高剩余极化和降低矫顽场,来改善陶瓷的压电性能;A位比B位有更高的掺杂固溶量,可获得更好的铁电和压电性能,剩余极化2Pr高达20.4μC/cm,压电常数d33高达20pC/N.

磁电材料的研究进展及发展趋势

简要地阐述了磁电效应产生的机理,并系统地介绍了国内外磁电材料的进展、研究现状及其分类,最后对可能存在的应用作了分析。

液相电沉积技术制备n-型铋碲纳米线阵列温差电材料

对铋碲合金电沉积过程进行了研究,并分析了温度和硝酸浓度对铋碲共沉积的影响.结果表明,Bi3+和HTeO2+合溶液中的电沉积是分阶段进行的.溶液中HTeO2+的存在阻碍了Bi3+的电沉积.铋碲共沉积的速度随温度的升高以及溶液中硝酸浓度的增加而加速.实验中还研究了沉积电位对铋碲组成的影响.采用ESEM分析了铋碲纳米线阵列温差电材料的形貌.

电化学组装一维纳米线阵列p型Bi_2Te_3温差电材料

对p型Bi_2Te_3温差电材料的电沉积过程进行了研究,分析了添加剂对电沉积过程的影响.在此基础上,以孔径为50nm的阳极氧化铝多孔膜为模板,采用直流电沉积技术,在氧化铝多孔模板的纳米级微孔内电化学组装出了P型Bi_2Te_3纳米线阵列温差电材料.性能研究表明,P型Bi_2Te_3纳米线阵列的温差电性能远远超过具有相同组成的块状温差电材料。

微波反应合成纳米Ba_(1-x)Zn_xTi_(1-y)Sn_yO_3介电材料及其结构、性能研究

采用微波反应技术,合成了一系列Ba1-xZnxTi1-ySnyO3固溶体纳米粉末(0≤x≤ 0.3,0≤y≤ 0.5),XRD物相分析和d间距—组成图证明,产品为立方晶系的完全互溶取代固溶体,结果符合Vegard定律.TEM形貌观察,粒子为均匀球形,平均粒径 40nm.通过制陶实验,分别测定了该系列固溶体的室温介电常数、介电损失以及介电常数随温度的变化,结果发现,采用化学方法在BaTiO3中掺入适量锌和锡,由于掺杂离子均匀进入母体晶格,引起tc 降低,室温介电常数达 12 0 0 0以上,介电损耗仅为 0.0 0 7.纳米粉体的烧结温度为 115 0℃,比传统微米级粉体的烧结温度降低 2 0 0～ 2 5 0℃.

聚酰亚胺纳米泡沫介电材料研究进展

介绍一种孔洞尺寸为纳米级、介电常数低于2.4的芳香性聚酰亚胺泡沫新材料及其制备方法、影响结构与性能的因素。

中低温烧结的温度稳定型Ba_(1-x)Cd_xTiO_3介电材料

温度稳定型钛酸钡基介电材料具有良好的性能,然而做为MLCs瓷料时,烧结温度偏高.用固溶体Ba1-xCdxTiO3替代BaTiO3做为基料,可以有效地降低烧结温度,制备符合X7R标准的MLCs瓷料,获得较高的室温介电常数.

铅基弛豫铁电材料中的焦绿石相研究

在铅基弛豫铁电材料的制备中 ,很难避免焦绿石相的出现。简要介绍了焦绿石相结构 ,从动力学和热力学上分析了焦绿石的形成原因 ,并提出抑制焦绿石相生成的措施。

纳米线阵列结构温差电材料热电性能测试技术

介绍了一种新的一维纳米线阵列结构温差电材料热电性能测试技术。该技术创造性地采用了液流加热以及异地测温的新方法,成功地解决了对微米厚度的一维纳米线阵列结构热电材料试样两侧均匀加热并保持两侧的温差恒定,以及微米厚度的试样两侧测温的难题。依据这一原理建立了一维纳米线阵列结构热电材料性能测试系统。实验表明,该系统性能稳定,精度高,可胜任一维纳米线阵列结构热电材料的性能测试。

弛豫铁电材料在准同型相界附近结构和性能研究的最新进展

铅系钙钛矿结构弛豫铁电材料在准同型相界区域的单晶,因为具有优异的介电、压电性能及潜在的应用前景,近年来已经引起了广泛的重视,本文较详细地介绍了其反常性能的一些特征,以及对其起源在理论及实验观察上的最新进展,重点介绍了自发极化在外场下进行偏转的理论,以及近年来用同步辐射的Ｘ射线衍射实验研究结果,发现在原先以为只有菱方相和四方相的准同型相界区域存在着单斜相．

时域方法在低频介电材料参数测量中的应用

根据弛豫效应的唯象理论提出了一种时域测量解谱方法,它比现有其他方法都要简单。实验证明同一样品的介电弛豫在不同条件下可分别出现随机弛豫和自由弛豫两种规律。用时域方法测量了 TGS·PVDF 复合材料的介电谱;时域方法还可推广用来测量材料的共振型响应参数。

介电材料辅助的微波冷冻干燥的实验研究

设计、加工和装配了一套实验室规模的微波冷冻干燥装置,旨在实验验证介电材料对微波冷冻干燥液体物料的强化作用。介电材料用烧结的碳化硅(SiC),石英玻璃作为介电材料的参照物;甘露醇,一种典型的药物赋形剂被选为待干溶液中的溶质。实验结果表明使用介电材料可以有效地强化微波冷冻干燥过程。与传统冷冻干燥相比干燥速率大大加快,在试验条件下干燥时间可以节省20%。微波加热逐渐生效并且主要体现在干燥过程的后半部分。当溶液中的固含量很低或者固体物质具有很小的介电损耗因子时,如果不用介电材料,微波加热的效果不明显。