类煤噻吩组分模型化合物介电性质研究

基于煤中含硫组分介电性质对探索微波辐射的物理化学作用机制和优化煤炭微波脱硫工艺的重要性,探讨了不同结构类煤噻吩化合物介电参数与微波频率和温度的关系.利用X射线光电子能谱(XPS)和X射线吸收近边结构(XANES)表征贵州兴义炼焦煤中有机硫的主要赋存类型及含量,选择含有不同类型官能团的类煤噻吩组分模型化合物,采用同轴传输...     

新峪焦煤及含硫模型化合物的介电特性研究

为合理利用高硫炼焦煤以及降低硫对环境的污染,选用山西新峪焦煤作为研究对象,开展炼焦煤微波脱硫的基础研究,对新峪焦煤以及含硫模型化合物、单质硫、黄铁矿、二苯并噻吩的介电特质进行测试,在微波频率2 450 MHz的条件下进行了微波脱硫实验。结果表明,处理后的煤样介电特性的变化与煤中硫的脱除有关,其含硫及硫模型化合物的介电常数大小是黄铁矿单质硫二苯并噻吩;在微波频率为0.1~6.5 GHz,掺混1%~5%单质硫、黄铁矿、二苯并噻吩的条件下对新峪焦煤进行介电特性的测试中,新峪焦煤添加单质硫和硫铁矿对介电常数变化不明显,而对于二苯并噻吩,随着含量的增加新峪焦煤的相对介电常数值增加。     

有效媒质公式在纳米SiC(N)粉体微波介电特性研究中的应用

用经典的有效媒质公式(包括Maxwell Garnet公式、Bruggeman公式、Polder-van Santen公式和相干准晶近似公式(quasicrystalline approximation with coherent potential,QCA-CP)研究了含纳米SiC(N)粉体的复合材料的微波介电特性，计算结果表明，经典的有效媒质公式对含纳米SiC(N)粉体的复合材料是不适合的，应寻求新的方法来求解纳米复合材料的微波介电常数。研究表明，不同纳米SiC(N)粉体含量的复合材料的介电常数实测值与纳米粉体体积分数(f)之间有非常好的拟合关系，复合材料微波介电常数的实部(ε′)和虚部(ε″)与纳米粉体体积分数之间符合二次多项式(ε′、ε″=Af^2 Bf C)关系，根据二次多项式可以非常方便而准确地计算纳米复合材料的微波介电常数。     

纳米SiC和SiC(N)粉体的微波介电特性及其与微波的作用机理

研究了纳米SiC粉体和纳米SiC(N)复相粉体在8.2-12.4GHz频率范围的介电特性及其与微波的作用机理，发现纳米SiC(N）复相粉体介电常数的实部（ε′）和虚部（ε′′）在8.2-12.4GHz范围内随频率增大而减小，介电损耗（tgδ=ε′′/ε′）较高，是较为理想的微波吸收材料。纳米SiC粉体的ε′、ε′′和tgδ明显小于纳米SiC(N)复相粉体的，对微波的吸收不理想。提出了纳米SiC(N)复相粉体对微波的吸收机理。纳米SiC(N)复相粉体中的SiC微晶固溶了大量的N原子，在纳米SiC(N)复相粉体中形成大量的带电缺陷，这些带电缺陷在电磁波交变电场作用下产生极化耗散电流，强烈的极化驰豫过程导致大的介电损耗。     

基于介电特性的三七粉含水率检测与建模

为了探索三七粉介电特性与含水率之间的关系,利用LCR测试仪研究频率信号(0.1~1 000 k Hz),温度(15~55℃)和含水率(9.8%~17.8%)对三七粉介电特性的影响.结果表明,在0.1~10 k Hz频段内,相对介电常数ε'和介质损耗因数ε″变化趋势明显;ε'和ε″随着频率的增大而减小,随着温度和含水率的增大而增大.随后在1 k Hz和10 k Hz下建立了基于介电特性(ε'和ε″)和温度T预测三七粉含水率(W%)的模型,在1 k Hz下,预测模型的R2=0.977 3.最后,制作了50个样本,对模型进行验证,将试验值与模型计算值进行比较,发现其误差范围在±3.9%,说明所建立的模型是可行的.该研究结果对开发三七粉含水率检测仪具有一定的指导意义.     

聚吡咯纳米线的化学氧化法合成与性能研究

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为软模板、磷酸为掺杂剂、过硫酸铵为氧化剂,采用化学氧化法合成聚吡咯(PPy)纳米线,分别采用X射线衍射仪、扫描电镜和网络矢量分析仪对PPy纳米线的结构、形貌、介电性能和微波吸收性能进行研究。结果表明：合成的PPy纳米线形貌较规整,直径约为60～90nm;阳离子表面活性剂CTAB在水中形成的胶束成为合成PPy纳米线的软模板,聚合过程受到胶束形貌的诱导控制;形貌规整的纳米线在5～20GHz频率范围内,随着频率的增大,复介电常数ε的实部ε′值总体呈下降趋势,虚部ε″值则总体先增加后降低,在12.3GHz处达到最大值6.98;厚3mm的PPy纳米线涂层在5～20GHz频段内反射损耗均低于-7.27dB,在12.6GHz处达到最小值-10.95dB,表现出较好的宽频吸收特性。     

环氧-玻璃纤维复合绝缘固化介电特性研究

为了探究环氧-玻璃纤维固化工艺对生产实际的影响,本文采用介电分析方法对环氧-玻璃纤维试样固化过程进行宽频介电谱测试,结合介电响应理论分析了介电参数随频率和温度的关系,同时实验得到不同固化时间下介电参数的频域特性曲线,并利用丙酮萃取法测量环氧-玻璃纤维材料的固化度,分析了环氧-玻璃纤维材料固化度和相对介电常数之间的关系,实验结果表明,相同固化工艺时,材料固化度与相对介电常数之间在10 Hz频率时存在逆幂指数的关系。     

钙钛矿结构驰豫型铁电体的介电弛豫谱研究

通过分析钙钛矿结构驰豫铁电陶瓷铌镁酸沿的复介电响应,探讨了其在弥散相变温区的驰豫特征及极性微区、铁电微畴的极化机制。数值拟合表明幂指数Arrhenius关系比Vogel-Fulcher关系可更为合理地表征驰豫型铁电体。给出铁电微畴的驰豫响应时间分布函数,计算所得介电驰豫温度谱与实验结果吻合较好。     

莫来石陶瓷的制备及其微波介电性能研究

用SiO2溶胶和Al2O3溶胶以及分析纯SiO2和Al2O3粉末，采用热压烧结法制备了莫来石陶瓷。研究了莫来石陶瓷的微波介电特性与烧结致密度、烧结助剂MgO以及测试频率之间的关系。结果表明，烧结条件对莫来石陶瓷致密度和介电常数有很大影响，其中以热压温度对莫来石陶瓷烧结致密度和复介电常数的影响最大。烧结条件不同时，可以得到一系列具有不同复介电常数的莫来石陶瓷。添加烧结助剂MgO后，莫来石陶瓷复介电常数的实部和虚部均有所升高。在8～12GHz频率范围内，莫来石陶瓷的复介电常数没有表现出明显的频散效应。     

用岩石复电阻率求渗透率的研究

岩石的复电特性起因于它的电导和介电响应。电导与自由电荷的移动有关,介电响应与孔隙--颗粒介面上的极化现象相关联。可见这种介面极化可以在复电阻率和岩石孔隙度之间提供一种关联,而岩石孔隙度又可以通过一个Kozeny-Carman型关系与岩石渗透率联系起来,这就在复电阻率与渗透率之间建立了一种联系。本文计算了不同孔隙度的岩石模型的复电阻率和渗透率,从计算出的复电阻率和渗透率中进行分析,建立利用岩石的复电阻率来求取岩石渗透率的公式,验证了用岩石的复电阻率求取渗透率的可行性。     

CBS掺杂CLST微波介质陶瓷低温烧结研究

研究了以Ca0.3(Li1/2Sm1/2)0.7Ti O3(CLST)为基料,CaO-B2O3-Si O2(CBS)复合氧化物为烧结助剂的微波介质陶瓷的低温烧结行为及微波介电特性。研究表明,添加5%~20%CBS复合氧化物的CLST陶瓷烧结后其晶相仍呈斜方钙钛矿结构。随着CBS添加量的增加,陶瓷体积密度、介电常数εr、无载品质因数与谐振频率乘积Qf值,谐振频率温度系数τf都呈先增加后降低的趋势。添加10%CBS的CLST陶瓷可在1 000℃保温5 h烧结,此时,陶瓷具有良好的微波介电性能:εr=80.21,Qf=2 128 GHz,τf=35.88×10-6/℃。     

界面对纳米SiC/LAS陶瓷复合材料微波介电性能的影响

利用激光诱导法制各的纳米SiC和LAS玻璃粉米，采用热压法制各纳米SiC／LAS陶瓷复合材料，研究了纳米SiC／LAS陶瓷复合材料微波介电性能与纳米SiC含量、烧结温度以及碳界面层的关系。结果表明，在1080℃以下烧结温度对陶瓷致密度的影响较大而对陶瓷复介电常数的影响较小；但在1080℃以上烧结温度对烧结致密度的影响较小，而对陶瓷复介电常数的影响较大，复合材料复介电常数的实测值与计算值之间存在很大的差异。通过计算和分析认为，复合材料制各过程中纳米尺度的SiC促进了碳界面层形成，使得烧结温度对复合材料复介电常数有很大影响。     

超支化酞菁锌的介电特性研究(英文)

合成一种新型树枝状结构的超支化金属酞菁(ZnPc),采用介电谱和差示扫描量热法研究其介电特性及热稳定性.超支化金属酞菁显示出极优异的介电性能,室温介电常数约为15,介电损耗在高频(MHz)低于0.002,这一性能好于目前绝大多数聚合物介质材料,且其介电响应保持了良好的频率稳定性.该超支化金属酞菁可在高储能密度电存储器件、嵌入式电容器和脉冲电源等领域广泛应用.     

锆钛酸铅95/5薄膜的介电性能与弛豫特征

采用溶胶-凝胶法制备锆钛酸铅95/5（PZT95/5）薄膜,通过分析介电温度谱、介电频谱研究薄膜的介电性能.研究结果表明：介电常数-温度曲线ε（T）的相变峰随着频率的增加而逐渐变得平坦.同时,介电常数倒数与温度曲线ε-1（T）在高频不符合居里外斯定律;采用普适弛豫定律公式,对不同温度下的介电频谱曲线ε（f）进行拟合,得到弥散系数随着温度的变化曲线,该曲线在铁电-顺电转变以及反铁电-铁电转变这两个特征温度附近出现异常,结合材料反铁电-铁电-顺电相变的微观结构变化规律对此现象进行了讨论.     

立方SrZrO3电子结构和光学性质的研究

采用基于密度泛函理论（DFT）框架下广义梯度近似平面波超软赝势法,计算了立方SrZrO3的电子结构和光学性质。计算结果表明立方SrZrO3为间接带隙钙钛矿型复合氧化物,计算得到的最小带隙为3.33eV。计算并分析了立方SrZrO3的复介电函数、复折射率、吸收系数、反射率、损失函数和光电导率,计算得到静态介电常数为3.40,折射率为1.86,吸收系数的最大峰值为468431.8cm1,反射峰的最大值为0.472,理论计算结果与其他文献结果基本一致,并利用分子轨道理论解释了立方SrZrO3电子结构和光学性质之间的关系,这为立方SrZrO3的应用提供了理论参考数据。     

低灰洁净煤的电选制备

对应用高压电选机制备低灰洁净煤进行了理论及试验研究，首先从原料煤的煤岩组成及介电性质研究入手，对粉状物料介电常数的测量方法和计算公式进行了深入研究及理论修正，在此基础上选定原料煤，并进行了电选机操作参数及入料性质等多因素的试验研究，研究结果表明：原料煤的煤岩组成及介电常数是判断其电选可选性的有效依据；煤与大部分矿物质有较大的介电常数差异；分级给料，中等转速及中高电极电压会带来良好的分选效果。最后，通过研究制备出了灰分小于3％的低灰洁净煤，高压电选技术为煤的洁净利用开辟了一条新的途径。     

基于腔扰动法的原子气室复介电常数估计

近年来,基于原子的微波测量因其具有将微波量转换为频率量进行测量的优势引起了学术界的广泛关注。由于频率量具有所有物理量中最高的测量精度,故这种新型微波测量手段具有极大的发展潜力。研究表明,目前限制微波测量精度的主要因素来自于微波场传感探头的原子气室本身。为了定量评估气室对场量测量的影响,该文首先准确评估了气室的结构尺寸和介电特性。作为原理性实验验证,采用S和X频段矩形微波腔扰动方法,对圆柱状原子气室的复介电常数做了测量评估。同时还简要讨论了其他可用于气室介电测量的方法。     

利用微波法全自动在线测定细骨料含水率的研究

混凝土中细骨料含水率的变化会直接影响其水灰比,从而影响新拌混凝土和易性、硬化混凝土的强度及耐久性。利用微波法在线测量细骨料含水率具有方便、快捷、准确性高等特点。采用微波透射法,通过微波调制与解调技术,获得基带信号的衰减与相移,研究不同含水率下细骨料的介电特性,并建立了含水率与介电特性的模型。实验表明,含水率为0时,细骨料的介电常数与介电损耗分别为2.1和0;含水率达到13%时,介电常数与介电损耗分别达到8和0.8。建立测定含水率的模型为ψ=0.087 M+0.002T+0.154 86,回归曲线的拟合度r2=0.98。误差分析表明,微波法的最大误差为0.43%,均方根(RMSE)为0.33%。     

在TE_01模谐振腔中样品厚度对测量固体材料复介电系数的影响

本文首先用两个TE_(01n)模螺旋线谐振腔在9—12千兆赫对固体材料的相对介电系数ε′和损耗角正切tanδ作比对测量。其中一个是采用新的tanδ计算方法,在固定长度腔体上进行测量;另一个是采用常用的计算方法,腔体的一个端面是用精密测微器推动不接触活塞构成。用两种腔体所获得的ε′、tanδ结果,一致性很好,其标准误差相当于用一个腔体所获得的误差。进而用固定长度腔体研究了样品相厚度对测量固体材料ε′、tanδ的影响,得出一些对精密测量电介质复介电系数有实用价值的结论。     

纳米碳纤维增强混凝土的介电特性

为研究纳米碳纤维增强混凝土的介电特性,发现纳米碳纤维增强混凝土对电磁波的反射与损耗规律,采用波导法测试纤维掺量为0、0.1%、0.2%、0.3%、0.5%的纳米碳纤维增强混凝土在1.7～2.6 GHz频率范围内的介电常数。分别从相对复介电常数实部、相对复介电常数虚部、损耗角正切等方面分析了纤维掺量、频率对纳米碳纤维增强混凝土介电特性的影响,并对比分析0.3%纤维掺量下纳米碳纤维和普通碳纤维对混凝土材料介电特性的影响。结果表明:纳米碳纤维的掺加提高了混凝土材料相对复介电常数实部和虚部、损耗角正切,增强了混凝土材料对电磁波的损耗能力;纤维掺量越大,纳米碳纤维增强混凝土介电特性越强,对电磁波的损耗能力越大;纳米碳纤维对混凝土材料介电特性的提高效果强于碳纤维。