温度对土壤电阻率影响的研究

青藏铁路沿线许多供变电所的接地网建在冻土区域,研究土壤电阻率的温度特性是改善冻土区域接地系统性能的关键.本文首先利用多孔介质模型分析了土壤导电的机理,并讨论了温度对土壤电阻率的影响途径;然后通过实验研究土壤电阻率温度特性;最后,根据研究结果指出了降低冻土区域土壤电阻率的可行方法.温度对土壤电阻率的影响分为三个阶段:温度在0℃以上,土壤电阻率随着温度的下降而上升;温度从0 变化到0-的过程中,土壤电阻率发生跳变;土壤的温度在0℃以下时,土壤电阻率同样随着温度的下降而上升.     

正温度系数材料调控绝缘直流电场分布

绝缘材料电阻率负温度系数(NTC)效应造成直流电场畸变,增大了高压直流设备的设计难度.为了弱化电阻率对温度的依赖,该文制备正温度系数(PTC)电阻率的陶瓷材料掺杂的环氧树脂复合材料(质量分数为0～35％),并测试热导率、电阻率-温度特性和直流击穿场强,仿真温度梯度下绝缘内部电场和温度分布.结果表明,高掺杂比例时的电场优化效果较好;质量分数为20％掺杂的环氧树脂复合材料的热导率提高66％,径向温差减小55％;电阻率负温度效应弱化,电导活化能下降了35％;最大畸变电场降低了58％,而直流击穿场强仅下降16％.分析认为,填料的PTC效应优化了环氧树脂复合材料的电阻率-温度特性,降低了热点温度,协同抑制电场畸变.正温度系数材料可改善温度梯度下绝缘内部的直流电场分布,相关复合材料在输电设备中具有应用可能性.     

(La1-xTbx)2/3Sr1/3MnO3薄膜的巨磁电阻效应

利用脉冲激光沉积法制备了（La1-xTbx)2/3Sr1/3MnO3系列薄膜样品。在77－300K的温度范围内,对样品的微观结构、磁化强度、电阻率和巨磁电阻效应等物理性质进行了系统研究。随着Tb含量x的增大,铁磁－顺磁转变温度随之下降,在x=0. 33样品中,最大磁化场μ0H=1.2T时,观察到34％的巨磁电阻。本文对其机理进行了研究和讨论。     

La5/8Ca3/8Mn1-xCoxO3(x=O～O.15)体系的电输运特性随温度和磁场的变化

采用传统的固相反应法制备La5/8Ca3/8Mn1-xCoxO3(x=0～ 0.15)样品,研究体系的电输运特性随温度和磁场的变化.通过对样品的电阻率等随温度及磁场的变化测量分析可知,La5/8Ca3/8MnO3(x=0)样品表现出长程铁磁(FM)有序性,电阻率较低,并在T＜Tc表现为金属态.即使是很小的掺杂量x(如x...     

预烧和烧结温度对Sr_3Co_2Fe_(24)O_(41)铁氧体微结构及性能的影响

采用固相反应法制备Sr3Co2Fe24O41六角锶铁氧体粉末,探究了预烧和烧结温度对材料电阻率的影响。随预烧温度上升,材料的主晶相由M相转变为Z相,在预烧温度1200℃获得了纯净的Z相;烧结温度为1150℃时,材料晶粒为均匀的片状,具有较大电阻率。烧结通O2条件的实验表明,进气量变化时(20~40L/h),材料的电阻率变化不大,改变O2分压(0.2~0.4MPa)时,在0.3MPa时获得了最大的电阻率,其值为1.12×109?·cm。最后,在室温下测试了材料对施加弱磁场的磁电效应(0~500m T),结果表明Z型铁氧体与M型六角铁氧体相比在室温弱场下具有明显的磁电效应,M型的介电常数则几乎无变化,而Z型铁氧体在0~100m T下介电常数下降,变化率为1.6%。改变测试频率,在200k Hz测试时获得了较大的磁电效应。     

Na、K、Ag掺杂对La_(0.60)Sr_(0.40)MnO_3材料晶体结构、磁性和电输运性质的影响

利用溶胶-凝胶法制备了稀土锰氧化物La0.60Sr0.40-xNaxMn O3(x=0、0.10、0.15、0.20、0.30、0.33、0.35)、La0.60Sr0.40-xKxMn O3(x=0、0.15、0.20、0.30)、Agδ-La0.60Sr0.40-xAgx-δMn O3(x=0、0.15、0.20、0.25、0.30)系列多晶样品。研究发现Na+、K+、Ag+取代部分Sr2+后,当掺杂量x≥0.15时,Na、K、Ag系列样品的晶胞体积均随掺杂量x增加而单调变大,样品居里温度随Na、K、Ag掺杂量x的增加而降低;当Na、K、Ag含量较小时,三个系列样品的电阻率峰值随掺杂量x的增加而减小,当x0.20时,样品的电阻率峰值随x的增加而增大。对其微观机理进行了讨论,认为相对于替代离子半径,Mn4+与Mn3+离子对数目之比Rn是影响材料以上性质的主要原因。     

非正分钙钛矿化合物(La0.8Sr0.2)0.7MnO3的磁电阻效应

采用固相反应法制备了名义成分为(La0.8Sr0.2)0.7MnO3的多晶钙钛矿锰氧化物,通过电阻率、磁化曲线和居里温度的测量,对其磁性与磁电阻效应进行了研究。样品近似呈La0.8Sr0.2MnO3/Mn3O4两相复合结构。其电阻率随温度的变化曲线具有双峰特征,特别是其磁电阻比在一个较宽的温区内(220~320K)基本上保持不变,相对正分样品La0.8Sr0.2MnO3而言,非正分样品磁电阻比的温度稳定性大大提高,这一特性也表明了其作为磁电阻传感器材料的可行性。     

微胶囊对聚乙烯材料绝缘性能的影响研究

聚乙烯电缆在长期运行过程中,难免会出现裂缝缺陷,产生局部放电等故障,威胁电网的正常运行,掺杂微胶囊的聚乙烯复合材料可以实现裂缝的自修复.为了研究修复前微胶囊对聚乙烯材料绝缘性能的影响,本研究制备纯聚乙烯样品和掺杂不同浓度(0、0.5％、1％、5％、10％)微胶囊的聚乙烯复合样品,在满足基本性能的基础上,测定其体积电阻率和交流电气强度.结果表明:掺杂少量微胶囊(≤1％)的复合样品,其体积电阻率较纯聚乙烯样品明显增大;但当浓度较大(＞1％)时,体积电阻率减小.另外,和纯聚乙烯样品相比,复合材料的交流电气强度均下降,但当浓度≤1％时,下降幅度较小,可以满足电缆的正常运行要求.这主要与材料的结晶度、掺杂微胶囊后产生的界面效应、微胶囊本身特性有关.总体来说,当掺杂微胶囊的浓度≤1％时,聚乙烯复合材料的绝缘性能可以满足电缆正常运行的要求.     

La_(0.60)Sr_(0.30-y)Na_(0.10)MnO_3(y=0,0.05,0.10,0.15)系列材料的磁电阻效应

利用溶胶-凝胶法(sol-gel)制备了稀土锰氧化物La0.60Sr0.30-yNa0.10MnO3(y=0,0.05,0.10,0.15)多晶样品。通过扫描电子显微镜(SEM)、物理性质测量系统(PPMS)研究了样品的颗粒形貌、尺寸和电输运性质。结果表明,样品颗粒基本呈球形,平均颗粒大小为100nm;在Sr位引入适量空位后,室温附近所有样品庞磁电阻效应有了明显的改善。特别是y=0.15的样品,在1.8T的磁场下,其磁电阻比峰值为19.0%,相应的峰值温度为328K且其CMR值在270~305 K的温区范围内均保持在8.5%(±0.5%)左右,温度稳定性有显著改善。这些结果对庞磁电阻材料的应用研究有一定意义。     

纳米多孔硅可控制备研究

采用了自制双槽和电化学腐蚀法在不同电阻率的硅片上制备出表面平整度很好的纳米多孔硅层,利用场发射扫描电子显微镜对多孔硅的微观形貌进行了分析表征。实验表明多孔硅的孔径、孔隙率和厚度随电化学腐蚀的电流密度和腐蚀时间增加而增加,且电解液中HF(40%)和无水乙醇(99.7%)的配比很趋近时,多孔硅的孔洞分布均匀性越好。在电阻率为0.01~0.02Ω·cm的P型硅片上制备的纳米多孔硅其效果相比其他电阻率的要好。     

Electrothermal properties of regenerable carbon contained porous ceramic fiber media

Electrically regenerable carbon contained porous ceramic fiber media have been prepared for adsorption/regeneration system. The effect of carbon coating methods on the electrothermal properties of the media was studied by investigating electrical resistivity, and adsorption and electrothermal desorption behavior of gaseous adsorbates. At the similar levels of carbon content, the electrical resistivity of the media produced from mixtures of ceramic fiber and phenolic resin powder was almost one order of magnitude lower than the value of those produced by infiltration of liquid phenolic resin into porous ceramic body. In situ thermal desorption and adsorption experiments show that the adsorption abilities of the media apparently depended on the Brunauer-Emmett-Teller surface area of carbon.     

ac treeing of ethylene-propylene rubber in cryogenic temperature region

The authors have proved that ethylene-propylene rubber (EPR) is suitable for the solid electrical insulating material of superconducting and cryoresistive cables due to its excellent mechanical and good electrical properties. It is imperative to study the treeing resistivity of EPR in view of long-term reliability as a cable insulator. The objectives of this paper are to establish an ac treeing test method of opaque EPR samples with fillers and to examine the treeing resistivity of EPR at both liquid-nitrogen and room temperatures and the effect of fillers on treeing resistivity. It was found that EPR has enough resistance to ac treeing at liquid-nitrogen temperature and that fillers improve ac treeing resistivity slightly. High reliability of EPR insulation is expected during long-term operation at cryogenic temperature.     

高阻值合金基体材料对Bi-2223高温超导带材交流损耗影响的实验研究

飞速发展的高温超导材料的研究和制各，加速了高温超导材料在变压器、限流器、电缆、同步电机和储能磁体等方面的应用。影响高温超导材料应用的关键因素之一是它的交流损耗。在多芯高温超导带材中，交流损耗依赖于各种参数。其中，基体的有效电阻率对带材的交流损耗有重要影响。为了研究高阻值基体材料对带材交流损耗的影响，该文制各了6种具有不同阻值的基体材料的带材。在77K下，研究了高阻值基体材料对Bi-2223带的交流损耗的影响.结果发现，在较低频率下，通过引进高阻值基体材料，可有效地减少带材的交流外场损耗。同时也研究了高阻值基体材料电阻率对耦合损耗时间常数的影响。     

珠三角地区的土壤电阻率温度修正模型

不同温度下测量得到的土壤电阻率需要进行温度修正。目前土壤电阻率或电导率的温度修正模型主要建立在土壤浸出液或电解质溶液的实验基础上,但仍被广泛应用于实际土壤的电阻率或电导率温度修正,这些模型对于不同土壤的应用效果及模型适应性值得研究。为此选取了珠三角地区具有代表性的砂土、砂粉土、粉土、粉壤土、粘壤土等5种不同质地各3种土壤样品,采用四极法布置的Miller soil box土壤电阻率测试箱,运用交流伏安法进行了5～45°C范围的土壤电阻率温度特性实验,结果表明目前大多基于土壤浸出液或电解质溶液提出的土壤电阻率温度修正模型对实际土壤数据的修正效果不理想。采用非线性回归分析方法分别针对5种土壤建立了4种形式的电阻率温度修正模型,结果表明,乘幂模型不适合在5～45°C的宽温度范围进行电阻率修正,建立的比率模型、指数模型和多项式模型对土壤电阻率温度修正效果较好。在此基础上建立了针对不同土壤的统一温度修正模型。     

Correlation between dielectric properties and sintering temperatures of polycrystalline CaCu/sub 3/Ti/sub 4/O/sub 12/

Dielectric properties of polycrystalline CaCu/sub 3/Ti/sub 4/O/sub 12/ (CCTO) pellets sintered in the temperature range 1000-1200/spl deg/C were evaluated with impedance spectroscopy at frequency range of 10/sup 2/ to 10/sup 7/ Hz from 90 K to 294 K. A correlation has been established between the pair values of low frequency limit dielectric constant and the total resistivity and the sintering temperature. For example, the sample sintered at 1100/spl deg/C demonstrates higher value of low frequency limit dielectric constant and lower value of total resistivity, while the sample sintered at 1000/spl deg/C demonstrates lower values of low frequency limit dielectric constant and higher value of total resistivity. This correlation has been successfully explained by relating with the difference in grain size and grain volume resistivities of these two polycrystalline CCTO samples. Further, it is suggested that donor doping of oxygen vacancies Vo' and Vo" may be the reason to cause the difference in the grain volume resistivities of these two samples.     

Ein kapazitives Verfahren zur Leitfähigkeitsmessung an Halbleitern bei tiefen Temperaturen (2,3 K bis 300 K)

Übersicht Zur Leitfähigkeitsmessung an plättchenförmigen Halbleiterproben bei tiefen Temperaturen wurde ein Wechselstromverfahren entwickelt, bei dem die Stromeinspeisung kapazitiv über zylindrische Koppelektroden (2 mm Ø) erfolgt. Zur Leitfähigkeitsbestimmung dienen selbstabgleichende Meßoszillatoren, deren Frequenz sich umgekehrt proportional zum Probenwiderstand einstellt. Mit Meßfrequenzen von 2 Hz bis 200 MHz können je nach Probenabmessungen spezifische Widerstände von 5 cm bis 10¹⁰ cm erfaßt werden. Leitfähigkeitsmessungen in Abhängigkeit von der Temperatur, vom Ort und von der elektrischen und magnetischen Feldstärke wurden an Proben von Ge, Si und GaAs durchgeführt und mit Gleichstromkontrollmessungen an kontaktierten Proben verglichen, wobei sich zufriedenstellende Übereinstimmung ergab.

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Contents For low temperature resistivity measurements of semiconductor wafers an ac-method has been developed that uses cylindrical electrodes of 2 mm diameter as capacitive contacts. The semiconductor resistivity is determined from the frequency of oscillator circuits, which adjust their frequency inversely proportional to the specimen resistance. The frequency range from 2 Hz to 200 MHz corresponds to a resistivity range from 5 cm to 10¹⁰ cm depending on the size of the specimen. Low temperature measurements of the resistivity, the local resistivity distribution and the magnetoresistance and investigations of hot electron effects have been carried out between 2,3 K and 300 K with several semiconductor crystals of Ge, Si and GaAs and have been compared with common dc-measurements on samples with ohmic contacts. The results are in satisfactory agreement.

     

高压直流输电单极运行对土壤电阻率的影响(英文)

UHVDC transmission system is characterized by transferring large amount of electrical power over long distance , which plays an important role in the west-to-east power transmission project. Since the underground current can reach several kA under UHVDC monopole operation, the safe and stable operations of grounding electrode are highly relative with nearby soil resistivity. This paper introduces porous media model and analyzes the influence of rising temperature around grounding electrode on soil resistivity. Based on researching soil conduction mechanism under DC, calculation formula for soil resistivity and the rule of DC density on soil resistivity are presented. Furthermore, the relationship between DC density and soil resistivity is obtained, which was demonstrated by current characteristics experiment of soil resistivity.     

YBCO涂层导体工频下过电流失超特性

为了探索YBCO涂层导体在液氮温度77 K和50 Hz 工频下的电力应用，实验研究YBCO涂层导体在不同过流冲击条件下的失超特性。YBCO涂层导体与电阻并联，再与变压器串接，电流冲击由晶闸管控制导通和关断。当晶闸管开通后，超过临界电流10倍以上的工频脉冲电流通过YBCO涂层导体持续数十至数百毫秒，记录样品上的瞬态电压电流波形。实验结果表明，在第1个半周波内，基材电阻率大的样品具有明显的限流效果，而基材电阻率小的样品没有明显的限流作用。