β-SiC非线性导电特性影响因素及机理的研究

研究了-βSiC非线性导电特性的影响因素及其机理,提出了利用-βSiC作为电机线棒防电晕材料的新方法.在-βSiC微粉合成的过程中,向其中掺杂V、Al等非4价金属,与-βSiC形成固溶体,可有效地改变β-SiC的非线性导电特性;-βSiC微粉表面吸附的Fe、Al、Mg、Ca、Ti、V等金属杂质,随其含量的提高,-βSiC电阻率下降;随表面胶态SiO2含量提高,-βSiC微粉电阻率提高,非线性系数增大;随晶体中x(C)/x(Si)的增大,-βSiC微粉电阻率降低,非线性系数减小.随着-βSiC微粉表面SiO2含量的增加,其防电晕涂层表面电阻率Sρ和起晕电压随之提高,最高可达55 kV,-βSiC完全可单独用作电机线棒的防电晕材料.     

大型电机线棒端部电场的有限元计算方法

由于大型电机定子线棒端部电场分布不均,造成防晕层表面易产生电晕和热老化现象。采用有限元弱解形式与多场建模相结合的方法,对大电机定子线棒端部防晕层电场及损耗密度分布进行了数值计算,并与阻容链算法进行了对比。结果表明,该算法能够避免阻容链方法所导致的算法误差,提高求解准确性;亦能有效解决传统有限元方法的建模及边界设定困难等问题,提高求解效率及精度;其防晕层损耗密度分布与电晕实验中的发热状况一致。该算法能满足具有多段非线性防晕结构的三维定子线棒端部电场计算的工程需要,可作为计算防晕结构及材料参数的理论依据,并为进一步建立优化计算模型提供基础。此外,该算法为存在表面电阻率的有限元电场计算提供思路。     

高海拔条件下高压电机防晕结构的研究

传统的有关高压电机的科研工作比较注重于材料的研究开发,却很少在结构上进行研究。本研究在某电机厂生产的平原地区用6 kV级电机模压定子绕组防晕结构的基础上,提出了一种可用于海拔4 km及以下高原地区用6 kV级电机模压定子绕组防晕结构,并从理论上进行了详细的论证。试验结果表明,只要高压电机的防晕结构设计合理,防晕材料选择适当,同一防晕结构的高压电机完全可以满足不同海拔下的防晕要求。     

利用SiC电致发光特性在线测量防晕层表面电场分布

基于SiC材料电致发光强度随电场强度增大而增强的特性，提出了一种在线测量发电机定子线圈端部SiC防晕涂层表面电场分布的新方法．该方法利用绝缘塑料光纤作为受光探头，避免了探头接触防晕涂层表面时引起该处电场畸变的问题．测量装置主要由光电转换、信号放大、信号处理单元组成．SiC防晕涂层特定点处电致发光信号波的峰一峰值Vpp与该处电场强度E之间呈对数关系．将此测量方法用于1级和3级SiC防晕涂层，实际测量所得防晕涂层各点的电场强度值与理论计算值符合较好，误差均能控制在0．05以内，说明该方法准确度较高．     

施主杂质引入方式对BaTiO3材料PTCR效应的影响

采用了不同的施主掺杂方式，通过过剩施主的一次和二次掺杂材料的室温电阻率和PTCR效应的研究，从缺陷化学的角度，讨论了引入方式与施、受主相互补偿机制的关系和对材料电学性能的影响。     

大型水轮发电机定子线棒槽部固定结构的研究

近些年随着高压大容量水轮发电机的发展,定子线棒在发电机中要求承受温度变化、湿度、振动及突然短路产生的巨大电磁力的作用,为避免损伤线棒绝缘、提高机组运行寿命,发电机定子槽部固定结构也变得尤为重要。因此就需要研究更加牢固、工艺方便的槽内固定结构,以消除电机在运行过程中由于固定不牢引起的主绝缘磨损及槽内的电晕腐蚀和槽内火花放电（“电腐蚀”）。本文介绍了大型水轮发电机定子线棒槽部几种固定结构及材料,并对定子线棒槽部的受力和槽部防电晕、电腐蚀理论进行了浅析。     

槽栅结构SiC材料IGBT的仿真及优化分析

运用半导体物理理论和功率器件模拟软件（SILVACO-TCAD）,研究了新型宽禁带材料SiC槽栅结构IGBT功率半导体器件的电学特性,模拟了不同厚度和掺杂浓度漂移层和缓冲层的IGBT器件的阈值电压、开关特性和导通特性曲线,并分析了漂移层和缓冲层厚度及掺杂浓度对电学特性的影响。结果表明,当SiC-IGBT功率器件漂移层和缓冲层厚度分别为65 μm和2.5 μm,掺杂浓度分别为1×10¹⁵和5×10¹⁵cm^-3时,得到击穿电压为3400 V,阈值电压为8 V。     

原位水热法合成石墨烯基纳米银及在导电胶中的应用

以环氧树脂为基体树脂添加导电材料组成的导电胶具有加工温度低、线分辨率小、对环境污染小等特点,是新型理想的电子封装互连材料,将具有较高导电性的石墨烯基纳米银掺杂在基体树脂中具有增加导电通路的作用。本研究在不添加表面活性剂等其他辅助试剂的反应环境中,用原位还原银氨溶液和氧化石墨烯获得石墨烯基纳米银复合材料,采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、Χ射线衍射仪和拉曼光谱仪对石墨烯基纳米银复合材料进行了形貌及结构表征,并将复合材料与银粉、环氧树脂基体掺杂制备导电胶,在150℃下固化2 h后,用四探针电阻率仪测试导电胶的电学性能。测试结果表明:平均直径为80 nm的纳米银粒子均匀的分散在石墨烯表面;当在基体树脂和银粉中添加0.2份复合材料后,制备的导电胶的电阻率降至1.4×10~(-4)Ω·cm,与未掺杂石墨烯基纳米银导电胶的电阻率2.2×10~(-4)Ω·cm相比,其电学性能明显提高。     

基于Maxwell2D的高速永磁同步电机磁场有限元分析

高速电机损耗的主要组成部分是定子绕组铜耗,若电机定子绕组铜耗高,将导致电机绕组发热严重、电机使用寿命短。为此,提出一种新的电机定子槽数与绕组线圈的搭配方案,依据给定的技术指标,运用Ansoft/Maxwell2D建立了一台高速永磁同步电机的二维有限元仿真模型,对其性能进行了仿真分析。仿真结果表明,电机定子槽数、尺寸与绕组线圈的搭配可影响定子绕组损耗,其中槽数与导线线径影响最大;其次,电机定子槽数、尺寸与线圈的合理搭配可显著降低定子绕组损耗,提高电机性能,上述研究结果为电机结构设计降低定子损耗提供参考依据。     

ZrO2—SiC复合材料电性能的研究

本文对ZrO_2－SiC复合材料的导电性能进行了研究，结果表明：复合材料中SiC含量、热压烧结条件、使用温度等对材料的电阻率都有显著影响．     

涂敷用石墨型防晕漆的研究

本文报导了电机绝缘涂敷用石墨型低阻防晕漆的研究、试制和应用情况。该漆具有粘附力强,防晕层薄等特点。本文从理论上阐明低阻涂敷用防晕漆采用以双酚A环氧树脂的亚麻酸酯作为漆基和以石墨和氧化锌作为导电掺合剂的原理,并说明该漆所具有的性能。     

氮化衬底对MOCVD生长GaN的影响

采用MOCVD生长技术以Al2O3为衬底对GaN生长进行了研究．用霍尔测量技术、光致发光技术以及光学显微镜测量了GaN的电学性能、光学性能以及表面形貌．研究表明,GaN低温缓冲层生长之前的氮化衬底工艺对GaN外延层表面形貌、发光性能、电学性能有显著影响．合适的氮化衬底条件可得到表面形貌、发光性能和电学性能均较好的GaN外延膜．研究表明长时间氮化衬底使GaN外延膜表面粗糙的原因可能是由于氮化衬底影响了后续高温GaN的生长模式,促使GaN三维生长所导致的．     

铝掺杂氧化锌薄膜电学特性的研究

利用脉冲激光沉积法,在氧气氛下(氧分压为20 Pa)以硅为基体制备了ZnO:Al透明导电膜.靶材选用(ZnO)1-x(Al2O3)x陶瓷靶,沉积过程中基体温度保持在600℃.通过对膜进行霍尔效应测量及SEM、XRD测试分析,研究了靶材中的化学配比(掺杂比)对膜的电学特性的影响.结果表明:掺杂比影响着膜的电学性能和膜的结晶状况.掺杂铝的质量分数为1.37%时所获得的ZnO薄膜具有最小的电阻率.     

C/SiC复合材料摩擦性能及储油性能分析

复合材料因性能独特而备受关注,但其自身结构复杂且受到诸多因素的影响,因而对其摩擦学性能的研究仍有待进一步加强。为了对比不同摩擦配副对C/SiC复合材料摩擦性能及储油性能的影响,以C/SiC复合材料为研究对象,运用销盘摩擦学试验方法,研究了C/SiC复合材料与45#钢以及C/SiC复合材料与ZrO₂材料摩擦配副的摩擦学性能,采用三维形貌仪等仪器对C/SiC复合材料摩擦后的表面进行表征分析,研究其摩擦后的表面质量及其储油性能。结果表明,C/SiC复合材料与45#钢磨损剧烈,摩擦后表面储油性能严重下降;其与ZrO₂对磨则摩擦系数较低,磨损量较小,摩擦后的表面仍保持了较好的承载性能及储油性能,是一种良好的摩擦配副。研究结果为拓展C/SiC复合材料的应用及揭示其摩擦学特性提供了有力支撑。     

水轮发电机定子线棒4种换位的分析与比较

为了减少水轮发电机定子线棒股线间的环流及其附加损耗和发热不均,提高发电机的可靠性和运行寿命,研究定子线棒的换位方法具有重要意义.文章对水轮发电机定子线棒的4种换位方法进行了分析对比,给出了360°延长换位时股线漏感电势的具体计算方法,利用所编制的优化程序对不同换位方法进行了计算,并对结果进行了分析比较.研究结果对水轮发电机定子线棒的优化设计具有较大的参考价值.     

CVD法制备高质量硅外延片的工艺研究

本文采用化学气相沉积(CVD)法在单晶硅衬底上沉积硅外延层,同时研究了沉积工艺对外延层电阻率和厚度的影响规律。研究发现采用H2气变流量吹扫后可以有效抑制非主动掺杂,提高外延层电阻率的均匀性;衬底表面气流边界层厚度会对外延层的沉积速率有显著的影响。通过对沉积工艺的控制可以得到电阻率和厚度均匀性良好的硅外延层。     

硼氢化钠一步还原制备纳米银颗粒/石墨烯复合材料及其在导电胶中的应用

由于石墨烯具有优良的导电性,诸多研究选择石墨烯作为导电胶的导电填料,以提高导电胶的电学性能。本研究采用Hummers法制备氧化石墨烯,以Na BH4作为还原剂,采用同步还原法制备纳米银颗粒担载在石墨烯片层上的复合材料,并以质量分数分别为0.0%、0.2%、0.5%和1.0%的比例,将其填充到导电胶样品中,研究样品导电性能。采用拉曼光谱、X射线衍射、X射线光电子能谱等测试技术对复合材料进行结构表征,利用四探针电阻率测量仪对样品进行电学性能测试,结果表明:纳米银颗粒均匀地载在还原石墨烯片层上,其平均粒径为6.86 nm;填充复合材料后,导电胶样品电阻率降低,当复合材料掺杂量为0.2%(wt)时,导电胶样品电阻率(9.88×10-5Ω·cm)最低。     

采用软磁复合材料粉末冶金工艺生产的空调电机性能研究

直流无刷电机的定子通常采用硅钢材料冲压后叠片制备而成.研究采用一种全新3D设计的粉末冶金工艺,并通过使用软磁复合材料(SMC)来开发电机定子,成功用于房间空调系统中的变频滚动转子压缩机电机.通过与传统叠片式电机定子进行比较,探讨了SMC的性能、此材料用于电机定子制造的设计优势以及这种新结构的SMC电机的性能.结果表明:采用SMC制造的电机定子具有更大的设计自由度和更小的结构尺寸;与传统方式制造的电机定子比较,在不同的工作频率下,SMC定子的电机性能略显不足;通过优化SMC、粉末冶金工艺和电机的设计,可以显著地改善SMC电机的性能.     

局放脉冲在电机绕组及SSC中传播特性的实验

为了全面了解局部放电脉冲在电机定子绕组及检测传感器中的传播特性,在应用部分单元等效电路(partial element equivalent circuit,PEEC)模型分析定子槽耦合器(stator slot coupler,SSC)与绕组线棒耦合通道特性的基础上,对一台模拟实验电机的定子绕组进行了系统的实验研究。得到了单个线圈及其端部的传播通道频率特性、一相绕组传播通道频率特性和相间耦合的频率特性,并在一相绕组的不同位置放入SSC,时域下分析了各个传感器对脉冲信号的耦合结果。所得到的规律可为分析电机定子绕组局部放电特征及其检测提供有效的指导。     

掺杂量对ZnO：Al膜电学性能的影响

使用电子束蒸发法沉积了铝掺杂的氧化锌透明导电膜．通过霍尔系数测量及ＸＲＤ、ＳＥＭ测试分析,研究了掺铝量对膜的电学性能的影响,结果表明;掺杂量影响膜的载流子浓度、迁移率及结晶状况,当Ａｌ_２Ｏ_３与 ＺｎＯ重量比为 １．５％时,沉积的膜具有较低的电阻率．