基于金属化薄膜电容器状态在线监测的剩余寿命评估方法

模块化多电平变流器(MMC)是柔性直流输电系统的核心装备,其中子模块(SM)金属化薄膜电容器是MMC中的薄弱环节之一,故研究金属化薄膜电容器的状态监测和寿命评估对于提高MMC运行可靠性和制定系统维护计划具有重要意义。目前,现有金属化薄膜电容器的寿命评估方法未考虑电容器老化进程对电容值和等效串联电阻(ESR)的影响,难以准确实现不同服役状态下的电容器剩余寿命评估问题。因此,该文提出考虑当前电容值状态在线监测的金属化薄膜电容器的剩余寿命评估方法。首先,在考虑电容器老化速率与温度耦合关系的基础上建立了电容器ESR和电容值的老化模型。其次,在进行寿命计算时考虑到电容器的老化效应,根据提出的容值在线监测方法得到当前的电容值,推断出电容器已使用年限及电容器目前的ESR值,并代入建立的场路协同仿真电热耦合模型中计算得到电容器温度。最后,根据提出的剩余寿命模型对电容器当前剩余寿命进行预测。该文研究成果将为设备选型、系统设计和MMC系统子模块电容器的可靠性评估提供参考。

分散电采暖在天津地区的应用分析

介绍多种应用较广泛的分散电采暖技术。根据调研分析,居民小区、学校等采用分散电采暖供暖在经济上是可行的,尤其对于有非连续性采暖需求的建筑,分散电采暖更经济。建筑节能水平越高,用户实施行为节能,电采暖费用也将越低。分散电采暖技术也是解决城区老旧楼供暖的有效手段。在峰谷电价等政策鼓励下,扩大分散电采暖技术应用,可减少集中供热燃煤使用。

掺锑SnO_2薄膜电学性能及热应力的研究

采用热喷涂法制备掺锑SnO2电热膜,研究退火对不同衬底膜电学性能和热应力状态的影响。结果表明,600℃退火可使硼硅玻璃衬底膜的电学性能稳定性增强;退火温度对石英衬底膜的电学稳定性影响不大,但可使热应力降低。

微电子机械系统中微尺度热物性研究进展

微电子机械系统 (MEMS)是结合微电子技术和微机械加工技术制造而成的微型机电一体化系统。MEMS中薄膜材料的厚度可达到微米、亚微米直至纳米量级。由于微尺度效应 ,薄膜材料的导热规律及其各种热物性参数 (如比热、热导率、热扩散率等 )与常规材料显著不同。设计MEMS时必须充分考虑微尺度效应 ,并使用合理的热物性参数值 ,才能保证微电子机械系统的热稳定性。本文从理论建模、实验测试和计算机模拟三个方面总结了近年来微尺度薄膜热物性的研究进展。

喷涂热分解法制备掺锑SnO_2电热膜的工艺及电学性能的研究

本文研究了热喷涂分解法制备Sb:SnO2电热膜的工艺及基体对电热膜电学性能的影响,并讨论了该膜的电阻温度系数的变化.实验表明:喷涂工艺对掺Sb的SnO2电热膜的电学性能有很大影响.

新型低温辐射电热膜供暖系统在寒冷地区的应用

低温辐射电热膜供暖系统是一种先进的节能环保采暖系统,室内装有温控器,温度可根据需要调节和控制。电热供暖,解决了热费收缴难的问题。安装方式采用顶棚安装,不受空间限制,布膜方便,布线隐蔽,装饰效果佳。经过实际测试,室内温度完全符合暖通规范要求,该供暖系统适合在寒冷地区应用。

低温辐射电热膜供暖的分析

顶棚低温辐射电热膜供暖应用越来越多,对这种供暖方式详细分析很有必要。从供暖室温和化学能利用率两方面详细讨论了使用顶棚低温辐射电热膜供暖节能效果,从安装费用、使用费用和维护费用三方面分析使用低温辐射电热膜供暖的经济性,然后对使用低温辐射电热膜供暖的环保作用、使用安全以及对人健康的影响进行了简单讨论。分析结果表明使用低温辐射电热膜供暖浪费能源,而且经济性较差,环保方面只是使污染区转移,有很小的火灾隐患,舒适性差,还是传统的管道集中供暖方式比较节能、经济和安全。

电热地膜交流耐压检测试验电源设计

针对用于电热地膜耐压检测试验的高压交流电源,进行了基于DSP方面的研究。采用单相桥式逆变电路以及T1公司生产的TMS320F2812控制芯片对SPWM信号进行调节,实现对电源电压的控制。采用数字PI控制器对电源系统进行闭环控制,并在电源工作原理的基础上完成了电源的软硬件设计。实测结果验证了该电源系统应用于电压准确控制的正确性及可行性,表明该电源能够满足电热地膜耐压检测的实际需求。

电热膜与地热采暖方式的对比

低温辐射电热膜供暖与低温地板辐射供暖是分户计量的两种主要形式。本文对二者各选择一个典型居室在两方面进行对比:24h的竖向温度场、相对湿度实测研究对比;一个采暖期的经济运行的实际测算对比。结论表明,目前二者各有利弊,而长远看低温地板辐射供暖将更有优势。

电沉积Co–Mo合金薄膜的结构和热稳定性

通过电沉积，在铜基体上制备了Co-Mo合金薄膜。讨论了薄膜组成与结构以及非晶合金的晶体结构与热处理温度的关系。测定了薄膜磁性能（饱和磁化强度和矫顽力）随热处理温度变化的关系曲线。结果表明，薄膜中钼含量（质量分数）为6.05％～30.03％时，镀态Co-Mo合金薄膜具有非晶态结构；经连续升温到400℃并热处理1，5h后，Co-Mo非晶态合金发生晶化，且随着薄膜中钼含量的增加，薄膜的晶化温度提高，热稳定性增强；在较高温度（高于500℃）下热处理后，Co-Mo非晶态合金晶化，并析出单一的hcp-Co相；热处理后，Co-Mo合金薄膜的软磁性变差。

用热弯实验方法决定导电薄膜的热膨胀系数

研究了热 -力载荷下薄膜 /基板复合梁的弯曲问题 ,导出了薄膜的热膨胀系数与试样表面的温度和变形之间的关系式 ;提出一种测量导电薄膜的热膨胀系数的方法 ,并用热弯实验测 Sn O2

低温热水地板辐射与低温电热地膜辐射供热方式的特性分析

主要对低温热水地板辐射与低温电热地膜辐射供热方式进行分析。分析了低温热水地板辐射与低温电热地膜辐射两种供热系统的节能特性及其适应性;两种供热系统存在的问题及及其在集中供热中的应用发展前景。

SnO_2透明电热膜成膜研究

研究了在化学喷射法制备ＳｎＯ２透明电热膜中，掺杂浓度、反应温度、退火工艺及喷射参数对电热膜光电性能的影响。结果表明在４００～６００℃、Ｓｂ３＋掺杂浓度在０１％～０４％之间，可获得透光率＞８５％，面电阻１００～１５０Ω的ＳｎＯ２透明电热膜。

超疏水/电热协同防/除冰策略在冰风洞中的实验研究

无人机结冰严重威胁飞行安全。无人机可供能量不足,因此需要一种节能的结冰防护策略。本文以一种内嵌电热膜与外喷涂超疏水涂层(Super‑hydrophobic coating and embedded electro‑thermal film,SHS‑EET)的一体化玻璃纤维复合翼型为研究对象,采用比例积分微分法(Proportional integral derivative,PID)调节表面温度和加热功率。在结冰风洞中开展试验验证了该策略的防/除冰性能。结果表明,没有热源的超疏水涂层不能避免积冰的形成。此外,SHS‑EET策略下除冰时间缩短了64.6%,能耗降低了72.3%。当表面温度低于10℃时,SHS‑EET实现了干防冰效果,对比电热膜布置在蒙皮内表面的玻璃纤维复合翼型(Fiberglass airfoil with underground electro‑thermal film,FG‑UET)只能实现湿防冰效果,能耗降低了27.5%。混合防/除冰策略有利于无人机结冰防护系统的发展。

基于虚拟热源法的飞机电热风挡传热数值仿真

为解决弧面外形的飞机电热风挡传热数值仿真过程中因薄膜热源对应的网格厚度过小易于导致的网格负体积、非物理解等问题,基于电热风挡薄膜热源厚度范围(10^(-9)~10^(-7)m)较其相邻多层介质厚度较小这一事实,结合傅里叶传热理论分析,构建了一种针对飞机电热风挡传热数值仿真薄膜热源处理的虚拟热源法。该方法通过设定薄膜热源虚拟物性参数弱化薄膜热源实际厚度对其相应仿真网格厚度的约束,从而实现薄膜热源厚度与其对应网格厚度的解耦。利用该方法对2种不同薄膜热源网格厚度的电热风挡模型进行了非稳态传热数值仿真,并将仿真结果与按实际薄膜热源厚度设定网格厚度及物性参数的电热风挡模型仿真结果进行对比发现,虚拟热源法求解的仿真结果与按常规设置求解的仿真结果在温度和时间两个维度上均吻合。因此,在求解类似电热风挡这种具有薄膜内热源的非稳态传热问题时,可在构建网格模型时按需设定薄膜热源网格厚度,并在求解时采用虚拟热源法,以避免网格负体积或非物理解问题的发生。

电极结构对异形ITO玻璃加热性能研究

ITO电热膜玻璃是解决液晶显示器低温启动问题的主要方法。为使ITO电加热玻璃实现高效均匀的加热特性,经剖析ITO电热膜玻璃的构造特点和电流密度分布、温度分布特征、电极结构分布等因素,表明电极结构对ITO电热膜玻璃的发热性能具有较大影响。通过COMSOL软件,开展电极结构对其电加热玻璃温度分布、加热均匀性的研究,研究发现电极结构为70~20 mm时,梯形ITO电热膜玻璃表面温度分布较均匀(±3℃)。通过本次研究,为电热膜玻璃工艺生产提供了电极结构设计的一般规则。

具有模糊协同控制的电子膜敷膜系统与工艺

为解决纳米电子膜喷射敷膜的一致性和标准化,根据多元惨杂SnO材料配方的工艺指标要求,依据人工喷射过程中温度、压力和时间的经验数据,采用人工神经网络和模糊协同控制方法,建立了电子膜加热元件敷膜过程的自动喷射系统,分析了基于神经网络的模糊协同敷膜控制技术的可行性,并通过实例进行了分析.结果表明,采用模糊协同控制喷射系统能够控制电热膜元件表面的功率密度,元件表面膜层均匀、单位功率一致,使电子膜加热元件的制作工艺达到了标准化.

基于石墨烯的水性电热涂料的制备与性能研究

介绍了一种基于石墨烯的水性电热涂料的制备方法,对影响涂膜导电性能稳定性的因素进行了分析,并制备了可在36V安全电压下快速升温的水性电热涂料与电热膜。

溶胶-凝胶法氧化锌薄膜导热性能实验研究

采用溶胶-凝胶法制备氧化锌前驱体溶液,用浸渍提拉法在玻璃纤维上制备厚度分别为39和17nm的氧化锌薄膜,利用瞬态电热技术测量得到100和200℃退火温度下氧化锌薄膜沿面内方向的导热系数,并对影响结果的因素进行分析。实验结果表明,前驱体溶液浓度增加,氧化锌薄膜导热系数变大,且100℃退火下氧化锌薄膜的导热系数大于200℃退火下导热系数。

以PI为基底的金薄膜导热导电性能研究

实验利用瞬态电热技术测量出镀在聚酰亚胺(PI)基底表面的6. 4 nm金薄膜面内方向的导热系数、导电系数和洛伦兹数,并研究了PI薄膜基底的热处理温度与时间对金薄膜导热、导电性能的影响。研究结果表明,PI基底可以促进金薄膜面内方向的热传导与电传导。PI薄膜基底表面金薄膜导热、导电性能最强,适合应用在柔性电子领域中。当对PI薄膜基底的热处理时间为1 h时,随着热处理温度从50℃升到200℃,金薄膜的导热、导电系数呈下降趋势。当热处理温度为200℃时,随着热处理时间从0 h升到6 h,金薄膜的导热、导电性能先下降后上升,并在6 h后趋于稳定。