金属PTC陶瓷复合材料的阻温特性与烧结工艺

着重研究了金属ＰＴＣ陶瓷复合材料阻温特性与烧结工艺的关系，并对相应的物理机理进行了讨论。同时比较详尽地讨论了金属陶瓷复合材料的制备方法。     

BaTiO3陶瓷的PTC效应

对不同掺杂的BaTiO3基陶瓷的电性能、界面形态、氧元素分布特点以及电畴结构等进行研究发现:瓷体半导化速度很快,烧成温度是影响瓷体半导化速度的最重要因素;氧在晶粒晶界的偏析,并且对势垒的形成有重要作用;样品掺杂的元素不同,电畴结构会发生一定变化,畴结构和电阻起跳性存在一定关系.     

金属颗粒分散压电陶瓷复合材料的压电性能

金属颗粒分散压电陶瓷复合材料是一种新型的3-0型压电复合材料,其有效压电性能受金属相体积分数的影响.利用基于格林函数的有效介质理论,结合由于金属相的弥散导致压电陶瓷内电畴的取向分布变化,对金属相体积分数对复合材料有效压电性能的影响进行理论计算.结果表明,复合材料的有效压电性能随金属相体积分数的增加呈下降趋势,理论计算和文献报道的实测结果基本吻合,表明该方法能够预测压电陶瓷/金属复合材料体系显微结构与压电性能之间的关系.     

二元无规混合系统的有效介质理论

本文对二元无规混合系统提出了一种边界条件,改进了在渗流阀值附近的简单有效介质理论。计算结果与实验数据是一致的。     

Au-MgF2复合纳米颗粒薄膜有效介质理论的颗粒尺寸效应修正

在研究Au-MgF2复合纳米颗粒薄膜体系的光学行为时,Maxwell-Garnett理论及Bruggeman理论结果与实验结果之间存在一些差异,这些差异主要是由于Maxwell-Garnett理论及Bruggeman理论未考虑复合体系中金属纳米颗粒的尺寸效应。文章在考虑尺寸效应修正的基础上,得出了Maxwell-Garnett及Brugge-man理论结果;这些结果与实验值符合较好。     

BaTiO3半导体陶瓷PTC效应的机理分析

把Ｈｅｙｗａｎｇ模型和铁电软模理论结合起来，导出了ＢａＴｉＯ３半导体陶瓷的电阻－温度定量公式。从理论上推导出居里点移动的经验公式。理论计算与实验数据有较好的符合。     

KNbO3陶瓷的半导化及PTC效应

采用添加钾锗玻璃和掺ＭｏＯ３的方法，制备了ＫＮｂＯ３半导瓷，在此基础上，对ＫＮｂＯ３半导瓷样品进行了电学性能的测试以及样品断面形貌的扫描电镜观察和分析。结果表明，两种方法制备的ＫＮｂＯ３半导瓷样品都在铌酸钾晶体的两个相变点附近出现了ＰＴＣ电阻异常：一个在正交铁电相－－四方铁电相转变处；另一个在四方铁电相－－立方顺电相转变处，而掺ＭｏＯ３制备的半导瓷具有较小这曙电阻率及较大的电阻率反常幅度（ＦＥ－Ｆ     

压电陶瓷—明胶复合材料的功能效应与实验分析

分析了锆钛酸铝压电陶瓷－明胶复合材料中的功能效应,并对该功能效应的整个响应过程进行了研究,研究结果表明,在压电陶瓷－明胶复合材料中,明胶渗透压的改变是影响压电陶瓷电信号输出发生变化的主要因素,通过乘积效应原理的应用,对复合材料随外界条件的改变而产生的电信号的输出进行了实验研究和理论推导,分析结果与实验符合较好。     

金属微粒-电介质复合材料的高频电磁特性

利用高频电磁波作用下金属微粒的等效偶极子模型,考虑表面衰减而引入金属颗粒的归-化电磁参数,由等效介质理论（EMT）得到推广的Bruggeman公式计算了金属颗粒-电介质复合材料等效电磁参数随入射波频率的变化．对于无磁性金属微粒所形成的复合材料,较高的等效电容率的虚部反映了复合材料具有一定的磁损耗和较强的吸波特性,等效磁导率的实部小于1显示出抗磁性．     

CB/PP复合材料的导电性能和PTC效应研究

采用碳黑(CB)Vulcan XC-72为填充材料、聚丙烯(PP)为基体材料制备了CB/PP导电复合材料,研究了CB含量对CB/PP复合体系导电性能和电阻正温度效应(PTC)的影响.结果表明:复合体系的电阻率随着CB含量的增加呈非线性的递减,当CB含量增大到2.5 wt%时,发生绝缘体—导体转变;同时复合体系的电阻率随温度的升高而增大,当温度达到167℃左右时发生突变,表现出PTC特性;并且CB含量越大,则复合体系的PTC强度越小.     

有效介质理论离子导电模型的修正

针对现有有效介质理论(EMT)导电模型存在的问题和不足,通过对复合固态聚合物电解质(CSPE)导电性增强机制的分析,引入新的无机填料界面层离子导电模型及模型参数,对EMT离子导电模型进行修正。采用原位复合法制备聚环氧乙烷(PEO)基聚合物电解质,通过实验测定样品离子电导率与无机填料SiO2含量之间的关系,应用现有的EMT离子导电模型和修正后的EMT离子导电模型分别对样品的离子电导率与无机填料含量关系进行计算,将计算数值与实验数值进行比较。结果表明,修正后的EMT离子导电模型的计算值与实验值吻合较好。     

金属磁性颗粒构成的左手化复合材料

研究了具有色散现象的金属磁性颗粒无规地浸没在无色散基质中的复合材料有效折射率．考虑金属磁性颗粒的大小与入射波波长比较小得多时，采用有效介质近似的方法研究了金属磁性颗粒的体积分数变化，可实现系统由右手化复合材料向左手化复合材料的转变；通过理论分析和数值计算发现，对具有色散现象的金属磁性颗粒浸没在非色散现象基质中的复合材料，随着金属磁性颗粒体积分数的变化，其复合材料将由右手征材料向左手征材料渡越；且表征左手征材料的有效负折射系数n。实部的绝对值将随金属磁性颗粒体积分数f的增加而缓慢减小，左手征特性材料的频带将逐渐窄化。     

多孔介质微波冷冻干燥的升华—冷凝理论

本文分析了非饱和含湿多孔介质微波冷冻干燥的物理过程，提出了一个更适合于实际情况的升华－冷凝物理模型，导出了相应的传热传质微分方程组。模型中考虑了升华冷凝区内由于蒸汽迁移造成的含湿量重新分布及其对热质传递的影响。     

炭黑／聚乙烯导电复合材料PTC特性的研究（I）—影响PTC特性的因素

从探讨影响聚合物型正温度系数（PTC）材料电性能的因素出发，采用炭黑（CB）填充聚乙烯（PE），分析了不同种类CB的含量，以及不同种类PE基体的结晶性能对复合材料导电性和PTC效应的影响。结果发现，采用结构性高和比表面积大的CB进行填充，有利于复合材料的导电性和PTC效应，而基体的结晶度高，复合材料的PTC强度大，渗滤阈值小。     

金属—绝缘体复合材料介电增强的研究

研究了金属与绝缘体复合材料介电增强规律，对有效集结模型进行了修正，在相对真空的前提下，研究了金属与绝缘体复合材料介电常数随着掺入体积比的变化规律，其修正的公式也表现了与Ｄｏｙｌｅ－Ｊａｃｏｂｓ公式同样的非线性，并与Ａｇ／ＬＤＰＥ复合材料实验以及其它几个实验数据进行了比较，理论与实验也吻合得较好。     

陶瓷与有机PTC热敏电阻高频特性研究

简述了陶瓷PTC热敏电阻和有机PTC热敏电阻的特性，介绍了2类PTC热敏电阻的PTC效应原理，并就2类PTC热敏电阻高频特性结合试验测量结果进行了分析，陶瓷PTCR采用的测试信号频率为10kHz-10MHz，有机PTCR所采用的测试信号频率为10kHz-6GHz，结果表明有机PTCR较陶瓷PTCR有良好的高频过流保护特性，这说明有机PTCR更适合用于高频过流保护。     

辐射水凝胶法制备金属—聚合物纳米复合材料

利用水凝胶的高吸水性和内部交联网络提供的纳米空间,并利用γ－射线产生的还原性粒子（H.和e^-aq)来还原被吸进P（AA／DMMC）水凝胶中的银离子以及PAM水凝胶中的银离子和二价铜离子,制得Ag-P(AA/DMMC),Ag-PAM和Cu2O-PAM纳米复合材料,TEM分析表明,银原子在P（AA／DMMC）和在PAM凝胶网络内都聚集成纳米粒子,且粒径分布很窄,银粒子在凝胶中分布均匀,XRD分析表明,纳米银在非离子在离子型水凝胶聚（AA／DMMC）中,银粒子的晶型受络合剂的影响,不加为非晶,反之为立方晶型,XRD和TEM分析也表明：复合在PAM中的Cu2O粒子为纳米晶体。     

含气泡粒子辐射特征的有效介质理论适用性研究

采用离散偶极近似法和Bruggeman有效介质理论分别计算了气泡个数为49、99、149、199、249和299的含气泡粒子的辐射特性参数.比较分析后发现:对于衰减因子、吸收因子和散射因子,在气泡数目小于一定值时,有效介质理论具有较好的适用性,反之适用性较差;对于单次散射反照率和非对称因子,有效介质理论均具有较好的适用性.同时证明了Michael教授关于有效介质理论对含气泡粒子适用性推测的片面性.