蒙烯玻璃纤维布的电加热性能研究

蒙烯玻璃纤维布是一种采用化学气相沉积技术将石墨烯薄膜包覆在玻璃纤维表面制成的复合材料,其电加热性能表现优异。为了研究蒙烯玻璃纤维布电加热性能,推动其在航空、航天、风电等领域的应用,对呈现不同面电阻阻值的蒙烯玻璃纤维布进行了电加热性能的测试。结果表明,在宏观层面上,蒙烯玻璃纤维布颜色均匀,无明显色差,编织丝束间呈方形孔,且孔径均一,分布均匀,单丝纤维直径7.5μm,其中单束丝束共有312根单丝,丝束间方孔间距在430.27~438.34μm,捻度控制在70捻左右;在微观层面上,通过场发射环境扫描电子显微镜(SEM)可以看到石墨烯均匀的覆盖在纤维布丝束表面,无起皮、包覆不完全、褶皱等现象,其单丝表面光滑洁净,而拉曼光谱仪(Raman)观察到了石墨烯明显的2D和G峰。通过施加直流电研究蒙烯玻璃纤维布的电加热性能,当施加相同的电压时,面电阻越低,升温速率越快,电加热温度稳定值也越高;在270 V直流电压下,150Ω/的蒙烯玻璃纤维布的电加热温度可以快速稳定在543℃,升温速率可达185.1℃/s;而对于面电阻较大的蒙烯玻璃纤维布来说,相同电压下温度稳定值和升温速率均呈大幅下降趋势,且不同面电阻规格的蒙烯玻纤布的面电阻与电加热温度呈负相关;在不同额定电压下的电加热性能显示,施加在蒙烯玻纤布上的输入电压与电加热温度呈正相关。

硫系薄膜材料相变温度光功率测量法研究

相变温度是衡量相变薄膜材料性能的关键参数,对相变存储器的数据保持力、热稳定性和功耗有着巨大的影响,因此相变温度的准确测量非常重要。目前,国内外测量薄膜材料相变温度的主要方法有变温X射线衍射法和差示扫描量热法,前者测量精度有限,后者是破坏性测量。本文根据薄膜材料相变前后光学性质会发生较大改变的特性,首先设计了薄膜材料相变温度测量仪的硬件部分,主要包含高温加热炉、样品台、光路模块等;其次探究了高温加热炉腔的温场均匀性及温度模块的控制能力,结果表明均符合实验要求;最后,利用此装置测量了典型硫系材料GeTe和Ge_(2)Sb_(2)Te_(5)薄膜的相变温度,10次测量平均值分别为212.7℃和145.4℃,标准偏差分别为1.70和2.32,测量结果稳定性良好,达到实验预期。