二维材料在电力电子器件中的散热应用北大核心CSCD

市场需求推动着电力电子技术的高速发展,各种新型电力电子器件应运而生,其高功率密度带来的散热问题,直接影响了器件的电特性和可靠性。二维材料石墨烯和六方氮化硼由于特殊的二维结构,在热传导方面具有优异的特性。本文以IGBT器件为例,分别将石墨烯以薄膜形式应用于芯片表面,将六方氮化硼以导热载体形式填充到封装树脂中,在封装结构的横向和纵向同时减小热阻,提出了新一代电力电子器件封装散热的解决方案,并进行了机理分析。进一步介绍了封装过程中石墨烯和六方氮化硼的制备及应用工艺,其工艺过程和产物质量是影响散热效果的关键因素。     

GaN HEMT器件封装技术研究进展

GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)器件由于其宽禁带材料的独特性能,相比硅功率器件具有击穿场强高、导通电阻低、转换速度快等优势,在智能家电、交直流转换器、光伏逆变器以及电动汽车等领域有着广泛的应用前景。但GaN HEMT器件的高功率密度和高频工作特性,给器件封装带来了极大挑战,要使其出色性能得以充分发挥,其封装结构、材料、工艺等起着至关重要的作用。介绍了GaN HEMT及其组成的功率模块的典型封装结构,并对国内外在寄生电感、热管理等封装关键技术问题的研究现状,以及高导热二维材料石墨烯在GaN HEMT器件热管理中的应用进行了综述。     

水热法制备四方相钛酸钡纳米粉末的工艺研究

研究了水热法制备四方相钛酸钡纳米粉末的机理，分析了改变实验条件(反应时间、反应温度、溶液PH值、前驱物及前驱物的化学比等)对反应产物的影响，提出由于水热法的密闭性造成反应过程中氧分压只能通过扩散来得到补偿从而影响生成物中钡空位的浓度进而阻碍生成物向四方相转化的进程。通过对改变反应时间所得产物的X-RD和IR分析验证了理论分析的结果     

基于车轮定位参数匹配的悬架优化方法研究

车轮定位参数是影响悬架性能的重要因素之一,悬架性能对整车操纵稳定性产生直接的影响.提出了一种基于车轮外倾角与前束角运动学匹配的悬架优化设计方法,利用多体动力学软件ADAMS对某越野汽车悬架进行优化设计,并利用整车虚拟样机进行操纵稳定性仿真试验.结果表明:悬架优化后的车身侧倾角和横摆角速度有明显的下降.因此,合理的车轮外倾角与前束角运动学匹配可以提高整车操纵稳定性.     

基于Matlab的ZnO压敏陶瓷几何效应研究

ZnO压敏陶瓷击穿场强E1mA由晶粒尺寸和单个晶界击穿电压两个因素共同决定,沿用之前提出的微观结构模型,在晶粒尺寸一定,晶界电压服从正态分布;晶界电压一定,晶粒尺寸服从正态分布;和晶粒尺寸、晶界电压都服从正态分布三种条件下,用Matlab分别模拟击穿场强随厚度的变化关系,结果表明ZnO压敏陶瓷击穿场强的几何效应主要来自晶粒尺寸和分布的影响。在此基础上,对初始厚度不同的试样进行击穿场强与厚度的关系模拟,从结果可以看到,无论是高击穿场强还是低击穿场强的试样,都存在几何效应。     

电站仿真系统中的发电机异常运行建模

现役的电站仿真系统多集中于正常运行和操作的培训仿真。结合科研生产要求，设计和建立一类具有异常运行和故障工况仿真功能的培训系统是当前电站仿真建模发展的需要。文中结合国内某水电站培训系统的开发，将异常运行模块引入仿真培训系统，重点讨论了异常运行中最常发生的失磁异步运行和机组甩负荷模块的机理、算法和计算实例。联调结果显示，与实际运行相吻合。     

基于轨道交通车辆中SiC混合模块的散热优化设计

大功率SiC混合模块向着小型化、轻量化、大功率等要求发展时,随着功率等级不断提高,模块散热功耗增加,其最高温度也随之增加。过高的温度会对模块性能造成严重的影响,降低其可靠性和使用寿命,因此SiC混合模块的散热问题具有重要的研究意义。介绍了SiC混合模块的封装结构,通过两方面改善其散热性能:调整纳米银层的参数进行优化;将高导热石墨烯应用于SiC混合模块中,并通过模拟仿真对比石墨烯应用于芯片不同位置的温度分布情况,从而得出SiC混合模块散热结构的优化设计。     

飞秒脉冲激光烧蚀金属的机理分析

为了深入理解超短脉冲激光烧蚀金属的机理,特别是烧蚀过程中靶面电子发射带来的影响,本文分析了飞秒脉冲激光烧蚀金属的机理,并在此基础上建立了一维热传导双温模型,模型考虑了电子热导率、热容、电子-晶格耦合系数等参数随温度的变化,以及表面热电子发射和多光子电离导致靶面的能量损失。选择波长为 800 nm,FWHM为100 fs,峰值功率密度为1.2×1017 W/m2 的高斯型单脉冲激光辐照铜靶进行数值模拟。并对计算数据进行分析,结果表明:多光子电离所导致的电子发射比热电子发射要强,但是热电子发射持续的时间长;多光子电离导致的电子发射带走的靶面能量比较大,在分析飞秒烧蚀过程中不可忽略。     

超细钛酸钡粉末介电性能测试新方法

针对超细粉末测试条件极难控制、常温下容易吸潮、表面状况不定等问题,为了克服传统粉末介电性能测试方法在煅烧工艺中改变超细粉末微观结构的缺点,提出了一种有机 无机复合制备试样的新方法.该方法以环氧树脂为基体材料,按不同比例添加超细钛酸钡粉末,使用超声波分散、抽真空等工艺进行处理,制备出配比不同的复合试样.通过测试复合试样电参数随温度、频率的变化,总结实验规律,提出了基于理论换算、建立微观结构模型研究超细钛酸钡粉末介电性能测试的新方法.     

电站仿真系统中的发电机异常运行建模

现役的电站仿真系统多集中于正常运行和操作的培训仿真。结论科研生产要求，设计和建立一类具有异常运行和故障工况仿真功能的培训系统是当前电站仿真建模发展的需要，文中结合国内某水电站培训系统的一发，将异常运行模块引入护真培训系统，重点讨论了异常运行中最常发生的失磁异步运行和机组甩负荷模块的机理、算法和计算实例。联调结果显示，与实际运行相吻合。