电极尺寸对环电极电场的影响分析研究

在对电场的模拟计算过程中,为了简化模型以便于建模和计算,往往忽略电极尺寸对电场生成的影响。而实际上,电极尺寸与电极表面接触电阻具有负相关,是电极建模及设计中必须考虑的重要因素之一。因此通过对已有电极电场模型的优化,利用数学软件对不同尺寸的环电极电场进行了仿真比较,并分析了电极尺寸对环电极电场的影响程度,对实际应用具有理论指导意义。     

高压电极电场的数值模拟

高压电极静电场的数值模拟,采用有限单元法,利用ANSYS电磁场分析的波前法求解.其结构采用对称结构.并根据数值分析结果对影响高压电极电场的高压电极及均压环间纵向间隙、高压电极与铁轭、侧壁间横向间隙,及侧壁倒角和高压电极与外接导线间的倒角等参数进行优化设计.应用表明,该方法行之有效.     

石墨烯对Ag/AgCl电极水下电场探测性能的影响研究

利用石墨烯制备新型Ag/AgCl电极,开展其电化学性能及探测性能研究。通过对表面结构表征、电极极差、幅频响应、自噪声、极化曲线、吸水量和扫描振动电极等进行测试,分析石墨烯的加入及其含量对Ag/AgCl电极探测性能的影响规律。研究发现：相对于Ag/AgCl电极,石墨烯-Ag/AgCl电极极差稳定时间短、极差小、电化学性能好,适用于快速部署测量;石墨烯含量不同,对于改变Ag/AgCl电极与溶液界面接触性质有不同的作用机制：石墨烯含量为1%时主要表现在提高电极的孔隙率、增大比表面积;石墨烯含量为3%时主要表现在改善电极表面均匀性、加速溶液介质渗透。不同的作用机制是导致不同石墨烯含量Ag/AgCl电极电化学性能差异的主要原因。     

浅水条件下拖曳电极对舰船电场的模拟计算研究

以海水中稳恒电流电场线电极计算模型为基础,提出了在浅水条件下利用近底拖曳式三电极模型模拟舰船电场的方法。旨在通过输入较小电流来获得可观的电场幅值和特性曲线,从而诱使电场水雷引信动作。研究结果表明,该模型能够较好的模拟舰船的电场特性。     

碳纤维海洋电场电极探测机理和性能研究

基于提出的碳纤维电极对海洋电场探测机理模型,通过在信号放大器两端并联放电电阻,提高碳纤维电极对极差的稳定性,同时缩短稳定时间。建立了匀强电场,以评估不同大小的并联电阻对碳纤维电极对探测性能的影响。研究结果表明,输入电阻越小,电极对的极差越小和自噪声稳定越快;电极对极差稳定时间不大于2 h,稳定后的极差不大于0.1 mV,自噪声水平在1 Hz下处于2~5 nV/[KF(]Hz[KF)]之间。     

高性能碳纤维水下电场电极制备及其性能测量

对T300碳纤维在445 ℃、465 ℃、485 ℃下进行表面热处理,以获得新型水下电场电极。利用X射线光电子能谱(XPS)分析、电化学工作站、自制电极响应装置和电极自噪声测量装置对其在NaCl溶液中的表面化学状态、电化学特性和探测性能进行了测量,讨论热处理温度对其表面基团含量、循环伏安特性、交换电流密度、响应性能和电极稳定时间的影响,分析了其电场探测机理。结果表明：热处理温度的提高可提高碳纤维表面基团CO和COOR含量,减小电极在NaCl溶液中的 电容效应,增加电极的交换电流密度,提高电极的线性性能和稳定速度。     

海洋泥沙掩埋对电场测量的影响

针对海洋泥沙掩埋对电场测量的影响,采用镜像法推导了海水中水平电偶极子在海床介质层中产生的电场,利用该理论公式计算了不同掩埋深度、不同泥沙电导率情况下的电场值,结果表明泥沙掩埋会导致同一位置处的电场峰峰值降低,且泥沙电导率越低,电场衰减比例越大。最后在实验室水池进行了长期泥沙掩埋监测试验,结果表明泥沙掩埋会对测量电极的静态电位差产生一定的影响;对于1～10 Hz的电场信号,泥沙掩埋之后会导致所测得电场信号峰峰值降低,且掩埋深度越大、掩埋时间越长,降低越明显。     

氨基酸改性碳纤维电极电化学及海洋电场响应性能

碳纤维表面引入含氧、含氮官能团,可提高其电化学性能和电场响应性能。将谷氨酸、甘氨酸、赖氨酸作为含氧、含氮官能团载体,在碳纤维表面接枝一层分子膜,通过扫描电子显微镜、红外吸收光谱等手段进行表面表征,并结合循环伏安曲线、电化学阻谱和电场响应曲线等测试方法,探究其电化学性能和电场响应性能变化。结果表明,改性后碳纤维电极具有较大的双电层电容和较低的低频容抗;配对碳纤维电极电位差漂移量均在5 mV/d以下,电化学自噪声均小于5 nV/Hz;配对碳纤维电极能较好地响应1 mV、1 mHz正弦交流电场信号,其中谷氨酸改性组线性度为0.058%,在改性组中最低,这与其特殊的双电层结构有关。本研究可为高性能海洋电场传感器研究提供新的技术路线和理论依据。     

电场对燃烧合成梯度功能材料的影响

采用电场激活自蔓延高温燃烧合成(FASHS)技术制备了致密度高、且晶粒细小的TiC-Fe-Ni系梯度功能材料。外 加电场通过焦耳加热效应及电流分配作用使蔓延波自持续下去,克服了SHS的热力学及动力学局限性,提高反应率;试验 发现,电场促使梯度过渡层在宏观上呈均匀分布和稳定过渡;反应前沿的成分梯度是传质现象的驱动力,它促使Ni3Ti、 Fe5C2的生成。电场通过增加电子和离子的运动速度,加快了离子的交换过程,使反应更加充分,生成物的成分更均匀。     

地面感应电场对静电探测器影响分析

用镜像法对空中带电目标的近地静电场进行分析，论述了其地面感应电场在大地介质成份不同、目标与探测器相对位置不同等情况下，对“电极扫描式”以及“短路轴向电极式”两种被动静电探测器最大探测距离产生衰减的规律；并给出探测器处目标电场方程及几种典型变化示意图。     

水合肼掺氮改性碳纤维电极电化学及电场响应性能

碳纤维表面氮掺杂改性可望提高其电化学性能和电场响应性能.以水合肼为氮源改性粘胶基碳纤维,制备新型海洋电场电极,并探究改性前后电极电化学性能以及电场响应性能变化.结果表明:改性碳纤维电极电化学性能以及电场响应性能显著提高;水合肼高温掺氮处理样品性能最佳,其比电容达到102.5 F/g,为空白组的18.99倍;电荷转移电阻...     

碳酸氢钠改性Ag/AgCl海洋电场电极的研制及其性能

为提高Ag/AgCl电极性能,通过在粉压型Ag/AgCl电极中添加一定含量的碳酸氢钠(NaHCO3)发泡剂,利用电极在高温烧结成型过程中NaHCO3会发生分解反应产生CO2气体的性质,研制出高孔隙率的Ag/AgCl新型海洋电场电极.进一步基于综合热分析和称重法测试结果,研究NaHCO3-Ag/AgCl电极的制备工艺参数...     

电极形貌对铝合金点焊工艺稳定性的影响

针对铝合金电阻点焊的工艺不稳定性和低电极寿命问题,分别采用多环圆顶电极(MRD)和平头电极对2 mm厚5182-O铝合金进行电阻点焊对比试验。通过对焊点进行拉剪与正拉强度稳定性测试,对焊点、电极表面形貌进行对比研究。结果表明:相对于平头电极,MRD由于圆环的存在使氧化膜在电极压力的作用下被挤压到圆环附近,从而使氧化膜规律性分布,通过环形触点在合金内部形成导电,电流均匀通过,提高产热效率;而且增大材料与电极间的接触面积使产热减小,提高电极寿命。因此,MRD可有效克服铝合金表面氧化膜带来的问题从而提高工艺稳定性。     

外部温度对二氧化钒临界相变电场影响的研究

通过无机溶胶-凝胶法和真空退火工艺在Al2O3陶瓷基片上制备出VO2薄膜,通过在薄膜上施加高电压,并结合温度控制系统的方法,研究相变过程中外部温度对二氧化钒临界相变电场的影响。结果表明:当外部温度从63.5℃增加到66℃时,相变需要的临界电场强度从0.17 MV/m下降到0.065 MV/m;随着外加电场强度由0.075 MV/m增加到0.2 MV/m时,相变临界温度从66℃降低到63.5℃,这说明VO2薄膜的相变存在温度与电场互相调控的现象;其相变行为由温度产生的电子热运动能和外场产生的电势能协同控制,但温度与电场的协同效应并非简单的叠加关系,即外界温度越低,温度对相变电场调控的效果越明显,外部电场强度越低,对相变温度的调控越明显;当外加温度为64~68℃,VO2薄膜相变需要的外部电场强度小于0.1 MV/m,满足智能电磁防护材料的要求。这为VO2薄膜应用于智能电磁防护材料提供可能性。     

电接枝聚乙烯亚胺改性碳纤维电极电化学性能及其电场响应研究

碳纤维电极表面氨基改性可以显著提高其电化学性能和电场响应性能。通过高温氧化和电化学接枝相结合的方法,在碳纤维表面接枝不同分子量（0.6K、1.8K、10K）聚乙烯亚胺分子来调控电极/海水界面双电层结构。实验发现,长分子链之间因氢键更强的相互作用更容易穿插交叠,形成稳定双电层结构。结果表明：PEI-10K的性能最佳,其比电容达到12.8 F·g^-1,电荷转移电阻和低频容抗显著降低;配对电极的电位漂移量仅为0.05 mV/d,电极自噪声降为2.61 nV/sqrt(Hz),并且可以响应1 mHz、0.03 mV/m的低频弱电场信号;改性后碳纤维电极的响应灵敏度、准确度得到了显著提高,可用于制备高性能海洋电场传感器,提高水下电场探测能力。     

过渡金属负载对活性炭电极比电容的影响

选用不同孔结构的活性炭采用浸渍法负载金属离子 ,考察活性炭在负载前后的比电容变化情况。研究表明 ,金属Mn、Co、Ni具有比较明显的准电容效应 ,其中负载金属Mn的中孔活性炭和微孔活性炭的比电容分别增加6 3.17%和 19.6 9% ,而金属Mo、Fe和Y的准电容效应不显著。中孔活性炭负载金属Mn时 ,比电容随负载量的增加而上升 ;微孔活性炭负载 5 %时比电容最大为 340 .16F/ g。     

后效期火药气体压力对弹丸运动的影响

通常研究弹丸在后效期内的运动时,做了火药气体压力的方向不变,且作用在过弹带断面中心上的假设。本文取消了火药气体压力作用于弹带中心的假设,而设压力始终沿(?)轴方向,并在国内首次考虑到火药气体压力的大小和作用点相对于弹底的位置都在变化,建立了弹丸在后效期内的运动微分方程,应用电算,得到一些实用的结论。     

反应装甲对射流侵彻深度的影响

考察了射流侵彻一般装甲与反应装甲的区别，得到了射流与靶体交界面压力、速度变化规律。同时还用二维拉氏弹塑性程序ＦＣＭ数值模拟了由ＴＡＴＢ炸药组成的反应装甲，射流侵彻它时，炸药区化学反应发生与否对穿深的影响。     

锆粉对高氯酸钾热分解反应的影响

为研究平均粒径1μm的锆粉(Zr)对高氯酸钾(KClO_4)各步热分解反应的影响,通过X射线光电子能谱(XPS)和热重分析(TG/DTG)研究了纯KClO_4和质量比为50∶50的Zr/KClO_4两种体系的热分解过程。XPS结果表明,锆粉的加入促进了KClO_4第一步热分解生成KClO_3的可逆反应平衡向右移动。利用线性拟合方法求解了两步热分解过程的动力学三因子,计算结果表明,加入小粒径锆粉后第一步热分解的活化能降低,指前因子增大,最可几机理函数由G(α)=[-ln(1-α)]~(3/4)变为G(α)=-ln(1-α),热爆炸临界温度由587.7℃降至516.9℃;第二步热分解活化能升高,指前因子不变,最可几机理函数均为G(α)=-ln(1-α)。因此,锆粉的加入促进了KClO_4的第一步热分解,增加了反应的活性位点,使反应更易进行,提高了反应速率,但同时锆粉表面被氧化为氧化锆,作为惰性物质掺杂于KClO_4和KClO_3之间,使得第二步热分解的表观活化能升高,但其不参与反应,不改变反应机理     

磁场对乙烯预混气体爆炸自由基影响机理

为探究磁场对预混气体爆炸特征的影响及机理,以乙烯为例,通过自行研制的实验系统研究磁场对预混乙烯/空气爆炸压力、火焰传播速度等爆炸特征的影响,利用Chemkin-Pro模拟了乙烯爆炸链式反应过程,研究了乙烯爆炸链式反应的关键自由基,理论计算了磁场对自由基粒子的作用力,探讨了磁场影响预混气体爆炸的自由基机理。结果表明,在最大磁场强度3300 Gs作用下,6.5%乙烯最大爆炸压力降低18.18%、爆炸压力上升速率降低17.33%,沿着火焰传播方向,磁场对乙烯爆炸火焰传播速度呈现先促进后抑制的效应,抑制效果大于促进效果,总体呈现抑制效应。乙烯爆炸过程中的关键自由基为·H、·O、·CH₂。自由基在磁场作用下的受力与自由基的磁化强度成正比,乙烯爆炸关键自由基的磁化强度各不相同,在磁场作用下,自由基出现分层现象,减少了不同自由基之间的碰撞,降低基元反应速率,从而抑制乙烯爆炸。