间谐波发生及检测分析一体化平台的研制与应用

研制了一套间谐波发生及检测分析一体化平台。该平台由2部分组成:一是AC-DC-AC变流装置,一是间谐波检测装置。详细介绍了变流装置的主电路结构和控制器软、硬件设计以及间谐波检测装置的研制过程。在一体化平台上进行了大量的实验,一方面验证了所建立的间谐波分析模型的正确性;另一方面,在实验中发现,由于实际电力电子装置存在死区效应,变流装置运行过程中会产生非主频间谐波,已有间谐波分析模型要应用于电力系统,必须在考虑死区效应等非理想因素的情况下进行修正。     

化学气相沉积铝掺杂碳化硅的微波介电特性

以三氯甲基硅烷(CH3SiCl3,MTS)为原料,三甲基铝(Al(CH3)3,TMA)为掺杂源,氢气和氩气分别作为两者的载气,氩气同时作为稀释气以常压化学气相沉积在石墨基体上沉积碳化硅涂层.采用XRD、EDS和介电性能测试,结果表明铝已经进入碳化硅晶格中并占据硅的位置,同时引起介电常数实部和虚部有不同程度的增大,这可能是由于SiC中固溶了Al原子,在掺杂后的SiC中形成大量的带电缺陷,这些带电缺陷在电磁波交变电场作用下产生极化耗散电流和强烈的极化弛豫.     

LiMn2O4正极材料的合成及电化学性能

根据Li2CO3／MnO2混合粉体的TG-DSC分析结果，采用高温固相反应法，在不同的预保温温度下合成出正极材料LiMn2O4。对其进行XRD，SEM表征和电化学性能测试，确定了在600℃预保温和830℃最终合成的优化工艺。该工艺合成的LiMn2O4粉体具有单一的尖晶石相结构和粒度分布均匀的形貌。组装成电池在常温下循环时，初始放电比容量达122mAh／g，20次循环后容量保持在96％左右。其循环伏安曲线经过20次循环后仍可保持较好的形状。     

空心微球表面化学镀Co／Co-Fe薄膜制备及其微波吸收性能

以sn-Pd胶体溶液为活化剂，对空心微球的表面进行活化，并采用化学镀工艺，在其表面分别镀Co和Co-Fe薄膜。利用扫描电子显微镜（SEM）、能量散射谱（EDS）和x-射线衍射仪（XRD）分别对镀膜前后的空心微球进行表征，用网络矢量分析仪测试镀膜后空心微球的电磁损耗和微波吸收性能。结果表明：经过活化后的空心微球表面分别淀积了均匀、致密的Co和Co-Fe薄膜。改性后的空心微球在2-18GHz的频率范围内对电磁波有不同程度的吸收，具有宽频的吸收特性。     

基于EEMD的高速列车转向架故障诊断

高速列车的转向架机械故障会引起转向架和车体振动信号的变化,严重影响高速列车运行的安全性和舒适度。为此,提出一种基于聚合经验模态分解的高速列车转向架故障诊断方法。针对转向架空气弹簧失气、抗蛇形减振器失效、横向减振器失效和原车4种工况进行仿真实验,得到列车不同位置的振动信号。信号经聚合经验模态分解得到一系列固有模态函数,分别提取能量矩特征,反映不同尺度上能量随时间的分布规律。将第2阶～第6阶经验模态能量矩构成的5维特征矢量作为支持向量机分类器的输入,在列车行驶200km/h的速度下进行转向架故障识别,结果表明,该方法的识别正确率可达到95％以上。     

微纳卫星COTS器件应用研究

大量采用宇航级元器件进行航天器研制的模式,由于其“成本高、研制周期长、元器件性能不足”等缺点,已经难以满足微纳卫星“周期短、成本低、集成度高”的要求。因此提出了在微纳卫星上使用COTS(Commercial off-the-shelf)器件的方法;针对微纳卫星的特点,首先分析了微纳卫星对COTS器件的需要和风险,提出了COTS器件微纳卫星应用的选用原则、选用依据;在此基础上经过分析,提出了COTS元器件微纳卫星应用流程,有针对性提出了COTS器件应用的器件级和板级筛选方法,并开展了COTS器件的微纳卫星抗单粒子效应加固设计,进一步提高COTS器件应用的可靠性。通过在轨应用验证,结果表明,通过该方法选用筛选的COTS器件,在进行有效加固后可以满足微纳卫星在轨稳定运行的要求,同时为微纳卫星降低成本缩短研制周期提供了保障。该方法对COTS器件在微纳卫星中的应用提供了一般性指导意义。     

Al离子掺杂正极材料LiMn2O4的高温循环性能

采用固相反应法分别合成正极材料LiMn2O4和LiAl，Mn2-xO4（x=0．05，0．1，0.3）。对它们进行XRD和SEM测试，并对比了高温下的循环性能。结果显示：除Al掺杂量x=0．3时，合成物出现了LiAlO2杂质相外，其余皆具有单一的尖晶石相结构。掺杂后的晶体颗粒比较圆润。LiMn2O4在高温下经过20次循环后，其比容量降低29％，衰减很快。造成衰减的主要原因是Mn^3＋歧化反应生成的Mn^2＋在电解液中的溶解，以及Jahn—Teller效应。通过阳离子Al^3＋的掺杂，有效的提高了尖晶石LiMn2O4的高温循环性能。     

LiMn2O4正极材料的合成及循环稳定性

根据Li2CO3/MnO2混合粉体的热重-差热分析,利用Ozawa法计算出混合粉体反应过程中各个阶段的活化能,据此在不同的预热处理温度条件下合成出正极材料LiMn2O4,对LiMn2O4材料进行了X射线衍射分析、扫描电镜观察和电化学性能检测.优化了工艺参数,确定的最佳合成工艺参数为600℃预保温和830℃保温12 h.该工艺合成的LiMn2O4粉体具有尖晶石结构和良好的形貌.组装成的电池在常温下循环时,初始放电容量为122(mA·h)/h,20次循环后容量保持在96%左右.     

AlN-SiC固溶体的制备及介电性能

以碳化硅和铝粉为原料,均匀混合后在不同气氛中于2000℃下保温0.5h制得粉体.用X射线衍射分析(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对其进行表征.同时在8.2～12.4 GHz频率范围内测试其介电性能.结果表明:在N2气氛中,当铝的含量较少时,未出现AlN物相,当铝含量超过10at%时,AlN相开始出现,并且AlN的含量随着铝含量的增加而增加.掺杂铝样品与未掺杂铝样品相比,其介电常数实部ε'和介电损耗tanδ皆降低,且随着铝含量的增加而逐步降低,主要是因为AlN具有较低的介电常数实部和损耗.