压电陶瓷变压器及其应用

<正> 压电陶瓷变压器是利用压电陶瓷材料经烧结和高压极化等工艺制造而成的,它是一种在变压原理和结构方面与传统电磁(绕线)式变压器截然不同的新型电子变压器。压电陶瓷变压器不需要磁心和铜漆包线,具有结构简单、体积小、重量轻、超薄型(厚度<5mm)、不怕短路烧毁、     

压电元件机电耦合系数定义研究

用作转换器的压电元件的一个重要特性是衡量其能量转换效率。常用来表征这一特征的参数是机电耦合系数。对于机电耦合系数这一参数,没有一个统一的定义,对目前常用的三种定义方式进行了分析,通过一个实例 — —长条片横向长度伸缩振动模式压电振子,比较了三种定义的联系、差别以及适用范围。分析结果表明:开路-短路计算方法是一种适用范围更广的方法。     

Rosen型压电变压器反接降压特性研究

介绍了一种将Rosen型压电变压器反接从而实现降压的方法。从压电变压器的材料参数出发,导出Rosen型压电变压器反接时的等效电路模型。基于此模型,利用MATLAB仿真,得到电压增益、效率、输出功率等特性曲线,预测了在满足较高效率前提下,负载匹配时可实现降压。测试了电压增益的频率特性,测得降压特性与理论计算基本一致,表明将Rosen型压电变压器反接在一定负载范围内可实现降压功能。     

膨胀石墨对毫米波衰减性能研究

简述了膨胀石墨的特点,分析了膨胀石墨对毫米波的衰减机理,研究了膨胀容积、粒度和浓度对膨胀石墨衰减性能的影响,阐述了膨胀石墨优于常规毫米波衰减材料的综合性能,研究表明,膨胀石墨是一种极具发展前景的新型毫米波干扰材料.     

压电悬臂梁发电机能量转换效率研究

为提高车轮轮毂振动下的压电悬臂梁发电机能量转换效率,根据哈密顿原理建立了发电机能量转换效率模型,利用数值模拟和试验分析的方法研究了发电机结构尺寸和材料特性对其能量转换效率的影响规律。研究表明,金属基板过厚或太薄、杨氏模量太小都不利于提高发电机的能量转换效率。在金属基板材料不同时,存在一个最佳厚度比(金属基板与总厚度之比)使发电机能量转换效率最高,铜、铝、钼3种金属基板材料的发电机最佳厚度比分别为0.67、0.72、0.45;在相同厚度比(0.5)条件下,钼基板的发电机能量转换效率较高,随着杨氏模量比(金属基板的杨氏模量与陶瓷的杨氏模量之比)的增大,发电机能量转换效率增高,但当杨氏模量比大于4时,发电机的能量转换效率变化不明显。     

镀铜石墨对机床导轨用锡基巴氏合金熔覆层组织及磨损性能的影响

为提高锡基巴氏合金的自润滑性能和耐磨性,将镀铜石墨(Cu-Gr)粉与锡基巴氏合金粉末混合,采用激光熔覆的方法在20钢基体表面制备锡基巴氏合金自润滑复合熔覆层。结果表明,激光熔覆后,通过铜包裹的石墨在复合熔覆层中仍以单质的形式存在;Cu-Gr/巴氏合金复合熔覆层均匀致密,表面无裂纹、气孔等缺陷。熔覆层主要由α-Sn固溶体相、硬质点相SnSb和Cu₆Sn₅相组成。由于镀铜石墨的添加,复合熔覆层的组织明显细化。复合熔覆层的显微硬度约为43.19 HV,相较于巴氏合金熔覆层提高了27%。由于显微硬度的增加和石墨的自润滑性能,复合熔覆层的摩擦系数和磨损率均有下降,分别为0.359和1.36×10^-6 mm/(N^-1·m^-1)。Cu-Gr的添加能有效改善巴氏合金的自润滑性能和耐磨性能。     

纳米石墨烟幕对红外激光的消光特性研究

文中分析了纳米石墨作为烟幕干扰材料的吸波特性,在喷洒纳米石墨质量不同的情况下,利用烟幕箱测试了1.06μm和10.6μm两种波长激光透过率与时间的关系曲线,用滤膜称重法测量了纳米石墨烟幕在不同时间段的质量浓度,从而测得了纳米石墨对两种红外激光的平均质量消光系数,分别为1.2791m2·g-1和1.0252m2·g-1,表明纳米石墨对红外激光具有显著的干扰效果.     

前结背接触晶硅太阳电池发射区研究

利用Silvaco-TCAD仿真软件全面系统地分析了发射区表面浓度(cE)、结深(xj)及发射区覆盖比率(EF)对P型前结背接触晶硅太阳电池输出特性的影响。结果表明:基于常规低成本P型晶硅衬底(利用直拉法生长,电阻率为1.5?·cm,少子寿命为10μs)的前结背接触太阳电池,其上表面发射区表面浓度及结深对太阳电池的输出特性产生显著影响。上表面发射区表面浓度和结深越大,短波入射光外量子效率越小。当上表面发射区表面浓度为1×1019 cm–3,结深为0.2μm时,电池效率高达20.72%。侧面和下表面发射区表面浓度及结深对太阳电池输出特性的影响较小。但侧面和下表面发射区覆盖比率对太阳电池的输出特性产生显著影响。侧面和下表面发射区覆盖比率越大,太阳电池外量子效率和转换效率越高。     

基于1-3压电复合材料宽带超声换能器研究

电声转换效率与换能器带宽是评价聚焦超声换能器性能的重要指标。传统压电陶瓷制备的聚焦超声换能器,其电声转换效率与换能器带宽偏低。该文采用实验结合仿真模拟的方式,通过研究1-3压电复合材料中压电相的体积比、环氧相改性、调控匹配层阻抗与匹配层厚度对换能器性能的影响,开发了一种基于1-3压电复合材料的聚焦超声换能器,实现了82.3%的电声转换效率与140 kHz的换能器带宽。结果表明,与同等规格的传统压电陶瓷聚焦超声换能器相比,该超声换能器的两项指标分别提升了105%与250%,这为大功率聚焦超声换能器的设计开发提供了参考与指导。     

热处理对Rubrene/C70有机太阳能电池性能的改善

制备了ITO/MoO3(6nm)/Rubrene(30nm)/C70(30nm)/BCP(6nm)/Al(150nm)的PN结构和ITO/MoO3(5nm)/Rubrene(25nm)/Rubrene:C70(5nm)/C70(25nm)/BCP(6nm)/Al(150nm)的PIN结构有机太阳能电池(OSCs)。通过对两种器件进行热处理,研究热处理对OSCs性能的影响。实验表明,在热处理后,PN结构和PIN结构器件的短路电流密度分别达到了3.526mA·cm-2和5.413mA·cm-2,功率转换效率分别达到了1.43%和2.09%。与未经过热处理的器件相比,PN结构和PIN结构器件的短路电流密度、填充因子、功率转换效率分别提高了19.0%、7.1%、28.3%和4.8%、20%、24.1%。可见,热处理可以提高Rubrene/C70OSCs的性能。     

舰用露天电子设备热量传递分析

针对一种舰载雷达天线系统天线罩的结构,分析了舰用露天电子设备天线罩内外部在高温、低温条件下热量交换的原理,对天线罩内外热量传递进行了估算。     

红外测温对圆筒设备内部温度及内壁缺陷的定量检测

对于稳定传热的长圆筒形设备,利用红外测温技术获取设备外部信息,计算得出设备 内部的温度分布或内壁缺陷,为设备内部运行状态的实时监测提供理论依据。     

风对二维平面物体传热的影响

为了研究风对二维平面物体传热的影响,分析了此过程的传热机理并建立了理论模型;在不同风速情况下,用铁板和混凝土块进行了实验,验证了理论分析;最后对风这一因素的影响进行了总结,对研究意义作了展望.     

两种微型热管传热性能对比研究

以波形脉动热管和微槽平板热管为研究对象,基于Mixture模型构建了其三维非稳态数学模型,并对模型可靠性进行了验证。采用该数学模型对比了两种微型热管在相同散热空间和散热热流密度情况下的热阻、平均壁面温度和蒸发段壁面温度均匀性。结果表明:相对于微槽平板热管,波形脉动热管热阻更低,传热性能更好;波形脉动热管蒸发段稳态平均壁面温度更低,且随着热流密度的增加该优势更加明显;波形脉动热管在空间尺度上蒸发段壁面温度均匀性更好,且这种优势在高热流密度情况下更突出,但这种均匀性在时间尺度上变化相对剧烈。     

压电风扇嵌入式冷却系统流场及换热特性研究

提出一种压电风扇嵌入式冷却系统,并对其进行了数值模拟和试验研究,分析了压电风扇诱导非定常流场流动特性及强化换热性能,研究了外部供风风速、翅间距对流场和换热性能的影响。研究表明,由于压电风扇的挤压、扰动及涡旋的作用,翅片壁面原本稳定的热边界层被破坏,流体的混合和热交换作用增强,温度梯度减小,因而翅片与空气间的热阻降低。结果表明,翅间距为18mm时,该文中压电风扇散热效果最佳。     

连续波激光作用于生物组织中的一维瞬态热传导方程定解问题

根据激光热源在生物组织中热传导的实际情况,提出一维热传导方程的一类边界条件和初始条件,采用数学物理方程定解求法分别得出有血流散热和无血流散热两种情况下一维瞬态温度时空分布的解析函数表达式,适合于生物组织没有发生民化的传热过程,从而为激光热效应的医学应用提供理论依据。