锂离子电池正极材料第一原理计算研究

利用第一原理计算方法可分析和预测锂-金属氧化物电池正极材料在Li离子嵌入脱出过程中的电势和稳定性等性能。本文详细介绍了第一原理计算方法的理论背景以及目前LiCoO2正极材料计算研究的现状。利用此方法对LiNiO2及多组分材料掺杂进行研究是今后工作的重点。     

PLZT铁电陶瓷的电疲劳机理

探讨了PLZT铁电陶瓷的电疲劳特性及疲劳机理,测量并比较了室温下电疲劳前后材料的介电温谱及电滞回线以及疲劳试样在高于Curie温度之上保温数小时之后其室温下的介电温谱及电滞回线。测试结果表明疲劳试样在高于Curie温度之上保温数小时之后其室温下的介电温谱及电滞回线明显不同于电疲劳前试样的介电温谱及电滞回线,SEM分析表明疲劳前样品的断裂模式主要为穿晶断裂,而疲劳后样品的断口模式主要为沿晶断裂,利用原位XRD分析得出样品在交流电场下由90°畴变导致的畴变应变高达0.1％,这种反复高畴变应变造成的沿晶微裂纹,最终导致了铁电陶瓷的电疲劳。     

列车对列车无线通信中的信道特性分析

列车对列车(Train-to-train,T2T)通信能为现有车-地专网通信提供保障,其信道特性直接影响上层通信技术的应用.首先,根据铁路运营场景的空间分布结构和菲涅尔带理论提出一种适用于平原和长直隧道场景下追踪列车间直接通信的频率分配方案,并结合由降雨引起电波衰减的估算方法分析多频段无线信道的大尺度衰落.其次,推导T2T通信的最大多普勒频移计算公式,并通过射线跟踪法描述隧道内多径波,以分析小尺度衰落.最后,在同等速度条件下,仿真分析得出T2T通信低频段最大多普勒频移值明显低于车-地通信频移值.     

原位XRD测试PLZT铁电陶瓷的电致畴变

通过传统固相法合成了四方相结构、晶粒平均尺寸1~2μm且化学组成约为Pb0.93La0.07(Zr0.52,Ti0.48)O3的铁电陶瓷试样。利用自制的电加载装置与常规XRD测试仪器联用,在不同外加直流电场作用下实现了陶瓷试样的原位XRD测试,通过分析(002)和(200)的相对峰强变化,计算了90°畴转向率,并与非原位XRD测试得到的数据进行比较,初步分析了外加电场卸载前后铁电陶瓷的电致畴变行为。结果表明,高达7%的a畴在电场卸载瞬间会发生回转。     

微量铜-铁对硅片表面污染的初步分析

通过比较微量铜铁单独存在和共存时对p-型硅片表面的污染,采用电化学直流极化和交流阻抗技术以及SEM、EDX和AES等现代表面分析技术,对未污染和受污染的硅片表面进行了初步的研究.结果表明,当氢氟酸溶液中同时含有ppb-水平(10-9)的铜铁杂质时,不但铜会沉积在硅片表面上发生铜污染,而且还导致硅片表面的碳污染,并从电化学极化电阻、元素深度分布和空间电荷效应等方面对硅片表面铜与碳污染进行了初步的分析和讨论.     

先驱体转化法原位制备TiO_2膜层SiO_2纤维

用聚碳硅烷与钛酸四正丁酯(titanium tetrabutoxide,TBT)在200℃氮气气氛中反应5h得到含过量TBT的聚钛碳硅烷(polytitanocarbosilane,TPTC)先驱体。将先驱体TPTC于160℃熔融纺丝制得原纤维后,经空气中100℃熟化处理20h,200℃交联处理20h及1200℃烧结可原位制得TiO2/SiO2纤维。利用红外光谱、核磁共振(13C,29Si)、X射线衍射、扫描电镜和能量散射X射线光谱分析表征发现:随着TBT量的增加,TPTC中的Si—H键含量减少,Si—O键增多;纤维由无定形SiO2和锐钛矿TiO2组成,表面光滑致密无明显缺陷,纤维表面为TiO2富集。     

加热非燃烧烟草薄片热导性能的提升研究

通过辊压法在烟草薄片中分别添加导热材料石墨烯和碳纤维,以改善烟草薄片的传热性能。研究提升了专用烟草薄片的热传导性能及烟草成分的热释放,从而有效提升加热非燃烧烟草薄片的利用率。利用热重（TG）、拉曼光谱（Raman spectra）、傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）和热扩散系数测量等方法对烟草薄片进行表征,同时结合感官质量评价。结果表明,导热材料有效分布在烟草薄片中,且不影响烟草薄片的感官品质。此外,与碳纤维烟草薄片相比,石墨烯烟草薄片的热稳定性和导热性能更佳,且与植物纤维有更好的相容性。与未添加石墨烯的空白样品相比,石墨烯用量为5%时,烟草薄片的残余质量最低,为47.74%;烟草薄片的热扩散系数提升了58.77%;基于石墨烯的加热非燃烧卷烟的传热速率提升了22.32%。     

半导体硅片的P-n结和铜沉积行为的电化学研究

分别采用电化学直流极化和交流阻抗技术,通过控制光照和溶液化学组分,研究了半导体硅片/氢氟酸体系的电化学特性和半导体性能.对p(100)和n(100)两种硅片的研究结果均表明,有光照条件下硅/氢氟酸界面上的电化学反应很容易发生且起着主导作用,而黑暗条件下硅片则处于消耗期,电化学反应难于发生,因而其半导体性能起着重要的作用.当溶液中有微量铜存在时,硅/溶液界面上的电化学反应将被加速.通过单独研究两种硅片的电化学行为,讨论了半导体硅片在氢氟酸溶液中形成的p-n接点行为,并通过考察溶液中的铜离子浓度、光照条件和沉积时间对铜在硅片上的沉积行为的影响,探讨了铜沉积机理.研究结果表明,电化学交流阻抗法对研究稀释氢氟酸溶液中PPb浓度水平的微量铜杂质对硅片表面的污染极为有效,有望用于半导体硅片表面铜污染的检测.     

铁电陶瓷畴变的原位Raman谱观测

从Raman光散射原理出发，提出原位Raman谱观测畴变原理，探索建立铁电畴变的原位、无损和微区观测技术．通过对PLZT铁电陶瓷试样的90。原位旋转前、后：Raman谱变化的观测，以及电场作用下PLZT铁电陶瓷试样畴变后Raman谱峰强变化的观测，证实可以利用Raman谱的变化来检测铁电陶瓷材料电畴的畴变.     

基于LabVIEW的电滞回线测试系统的开发

测量铁电材料的电滞同线是确定铁电参数、检验材料性能好坏的一个重要手段，目前采用的主要测量手段是示波器法。但是，这种传统的方法无法在测量的过程中对误差进行修正、对数据进行处理和分析。为了克服这种不足，研究和开发了一种基于美国NI公司最新推出的LabVIEW7．1Express虚拟仪器开发平台的电滞回线测试系统，通过介绍该系统的数据接口、数据处理、数据库链接以及多种语言联合作业的方法，提出了一种新的电滞回线测量方案，并获得了初步的实验结果。