固态锂二次电池关键材料中的空间电荷层效应:原理和展望

空间电荷层效应源于两相界面电化学势平衡的热力学要求,最初被用于解释复合离子导体中离子电导率的显著增大现象,后来在更多的体系中得到应用和发展,并且不但可以定性而且可以定量地解释多种离子的界面输运行为。特别是在纳米尺寸体系中,体相效应大大减小,界面空间电荷层效应更为显著的增加,利用这一效应不仅可以调控电导的大小,还可以设计构筑具有奇异特性的人工导体。目前,固态锂二次电池的研究受到关注,其中电解质/电极界面或复合电极内部界面可能存在的空间电荷层效应也引起越来越多的重视。本文首先基于两相界面的缺陷化学,从热力学基础角度讨论了空间电荷层产生的原理,评述了典型导电体系中存在的空间电荷层效应及其对宏观性能的影响。在此基础上,探讨了固态锂二次电池中的空间电荷层效应、有关的表征方法,以及利用空间电荷层提高电池性能的可能。     

交流电压下基于空间电荷效应的XLPE电缆绝缘老化研究现状

交联聚乙烯(XLPE)电缆以其优良的机械和电气性能广泛应用于现代电力系统。研究表明,在直流电压作用下绝缘中容易形成空间电荷,导致电场畸变,加速绝缘老化。国内外很少关于交流电压下空间电荷对XLPE电缆绝缘影响的研究。本文综述了交流电压下空间电荷对XLPE电缆绝缘老化的影响及其作用机理,并介绍了交流电压下测量空间电荷分布的改进的电声脉冲法。结果表明,交流电压下,空间电荷分布特性影响XLPE电缆绝缘老化。     

p-Al_xGa_(1-x)As/p-GaAs/n-GaAs太阳电池的最优化

采用GaAs扩散长度、电阻率与掺杂浓度的经验关系,考虑p-n结空间电荷区的产生和复合,计及10％的电极遮光面积及串联电阻R_s,在最佳单层抗反射膜条件下,以p-GaAs与n-GaAs区的掺杂浓度N_A、N_D及p-n结结深d_2为优化参数,用直角单纯形加速法对p-Al_xGa_(1-x)As/p-GaAs/n-GaAs结构的太阳电池作了最优化计算,得到了最佳电池的材料,结构参数以及最大AM0效率。讨论了电池性能与N_A、N_D、d_2、R_s的关系。分析了扩散长度的经验关系对优化结果的影响。     

振动焊接技术研究与应用

通过试验研究振动焊接对焊缝质量及焊缝热影响区组织、残余应力、热影响区疲劳寿命的影响，并成功应用于HT-7U项目制作中，取得明显效果。试验证明此技术具有很好的应用前景。     

交流电场下XLPE绝缘空间电荷研究综述

XLPE电缆目前广泛地应用于电力系统中,如何评估和预测现场运行电缆的老化及早期劣化的程度,是电缆绝缘状态评估的重要内容,然而这项研究在国内仍是空白。XLPE电缆的制造工艺过程、运行中的过电压和温升以及耐压试验过程都可能造成XLPE电缆绝缘特性的改变,导致绝缘性能下降,形成陷阱,特别是空间电荷的形成,畸变原有电场分布,直接影响XLPE电缆的绝缘特性。大量研究表明,在直流电场下空间电荷危害XLPE电缆绝缘,关于交流电压下空间电荷对XLPE电缆绝缘影响的探索较少。综述了交流电场下空间电荷效应对XLPE电缆绝缘影响的相关研究成果,并介绍了测量固体介质空间电荷分布的电声脉冲法,为从空间电荷测量角度研究XLPE电缆绝缘老化程度和状态评估提供了参考。     

关于压力容器实际剩余寿命的安全分析

运行超过20年的压力容器，它们接近实际寿命后期，处于高风险区，如何确定实际剩余寿命，对接近实际寿命后期的设备制定检验策略并进行合乎使用性评价，在实际剩余寿命期间的安全运行是非常重要的。     

基于电声脉冲法空间电荷测量方法的信号恢复技术研究

由于声波在固体介质的传递中会发生衰减和色散,导致了电声脉冲法(PEA)空间电荷测量信号的畸变。在分析PEA空间电荷分布信号基础上,采用高斯函数模拟电极附近的空间电荷分布信号,实现对声波传递过程中的不同频率信号衰减因子的求取,并利用反卷积技术实现对空间电荷分布曲线的恢复。利用该数据处理技术对测量信号进行了恢复,并完成对不同老化时间交联聚乙烯(XLPE)电缆的绝缘层的空间电荷分布状态的测量。由信号可知:通过信号的恢复,XLPE电缆绝缘体中的空间电荷分布更加明显,并随着老化时间的增加,绝缘体中的缺陷增加,其空间电荷也越来越多。由此证实了可以采用空间电荷分布状态实现对绝缘老化状态的评估。     

汽缸裂纹补焊后的安全性评估

汽轮机上汽缸上的裂纹不论是因铸造或是运行中产生的，国内均采用补焊的方法消除裂纹，地某叶２００ＭＷ汽轮机中压缸下缸裂纹焊区的三维温度场和应力场计算，分析了因焊缝区和汽缸材料不同造成的影响。评估了焊缝处和热影响区的疲劳寿命。     

电缆中空间电荷的测量与特性研究

交联聚乙烯电力电缆因其优异的电气性能,现已广泛应用于电力系统输配电线路中,然而由于绝缘本体中空间电荷的存在,会畸变局部场强,进而导致绝缘老化和击穿,因此研究电缆本体绝缘中空间电荷的分布具有重大意义。目前针对固体绝缘电介质,电声脉冲法测量空间电荷由于无损和方便等优势,在国内外被广泛采用。鉴于此,介绍了电声脉冲法的测量原理,并且结合实际运行情况中电缆线芯和外半导体之间存在温度差,通过穿心升流变压器和接触式温度传感器控制线芯温度,改进测量下电极形状以适应不同厚度和半径的电缆本体绝缘,设计了一套能够用于电缆本体的空间电荷测量装置,并进行了不同温度下的实际测量,实验结果表明,温度对声信号在介质中的传播速度以及空间电荷的注入影响明显。     

材料硬度值下降对汽轮机转子寿命消耗计算的影响

对高温金属材料硬度值进行了研究，发现硬度值下降对计算汽轮机转子低周疲劳寿命和高温蠕变寿命影响较大，考虑硬度值变化对汽轮机寿命计算更接近实际寿命消耗。     

利用太阳电池I-V特性测量其基区少数载流子寿命

提出了一种新的测量成品太阳电池基区少子寿命的方法,这种方法在电池制备完成后进行测量。此方法还可对印刷电极后烧结这步工艺流程进行少子寿命的监控,以提供改进电极制作工艺信息。     

利用太阳电池Ⅰ-Ⅴ特性测量其基区少数载流子寿命

提出了一种新的测量成品太阳电池基区少子寿命的方法,这种方法在电池制备完成后进行测量.此方法还可对印刷电极后烧结这步工艺流程进行少子寿命的监控,以提供改进电极制作工艺信息.     

杂质和缺陷对铸造多晶硅寿命分布的影响

铸造多晶硅的原生少子寿命沿晶锭生长方向呈倒U字型分布,对应于硅锭体内缺陷和主要杂质的规律性分布.硅锭中部Fe浓度低,微缺陷较少,对应的体寿命相对较高.硅锭底部高浓度的O、Fe杂质及高密度微缺陷导致了该区域体寿命偏低;硅锭顶部存在高浓度的C、Fe杂质及大量微缺陷,尤其是高密度位错与铁的相互作用导致该区域体寿命偏低.大量沉淀和结构缺陷并存使得晶锭底部和顶部的材料难以通过吸杂和钝化来改善少子寿命.     

LAMINAR FORCED CONVECTION CONDENSATION OF SATURATED VAPORS IN THE NEAR-CRITICAL REGION

Abstract

A numerical analysis is presented for laminar forced convection condensation of saturated vapors of water and carbon dioxide on a flat surface in the reduced temperature range T_s / T_c = 0.990-0.999. The heat transfer coefficient in the region T_s / T_c < 0.998 can be correlated by using Fujii and Uehara's equation when the representative physical properties art evaluated at the film temperature. The reduction of the condensation mass flux or the heat flux at the vapor-liquid interface due to the convection term in the condensate film is expressed as a function of the phase change number with the average isobaric specific heat.     

用反常系数法探讨三峡地区的断裂活动性

利用反常系数法对三峡地区的断裂活动性进行了初步研究，认为反常在空间上呈带状异常分布，断裂通过处Ｋ值系数发生突变，在排队非构造因素后，可作为断裂活动性的一种标准；还认为三峡地区的高桥断裂、水田南断裂、雾渡河断裂、仙女山断裂和九湾溪断裂均属活动性断裂。     

NUMERICAL ANALYSIS OF CONVECTIVE HEAT TRANSFER IN THE ENTRANCE REGION OF CUSPED DUCTS

Abstract

This study presents the numerical solution of connective heat transfer in the thermal entrance region of cusped ducts. These ducts are formed contiguously by assembling three, four, or five cylindrical rods having the same diameter next to each other. The ducts are also subjected to a constant wall temperature. The solution to the discretization of these duct geometries is obtained by using the numerically generated boundary fitted coordinate system. According to this method, the complex domain in the physical plane is transformed into a regular square domain in the computational plane. The finite difference method based on the control volume is then used to discretize the transformed governing equation. To prove the validity of the results, the present method is also used to obtain the convective heat transfer solution in the entrance region of square and equilateral triangular ducts. Comparison of the results for square and equilateral triangular ducts with available data published in the open literature gives excellent agreement. The representative curves illustrating variations of the bulk temperature and Nusselt numbers with pertinent parameters are plotted for the three different duct geometries.     

三峡建库后库区洪水波动力特性初步分析

本文采用水文、水力学相结合的方法,研究三峡建库后库区洪水波动力特性。首先,通过分析一般河道型水库洪水期水流规律,对三峡建库后库区水流特性进行了预测,其次提出一种水库洪水波模型识别方法,并对三峡工程175方案下百年一遇洪水的洪水波模型进行了研究,最后分析计算了各库段的洪水波波速。本文的结果可供三峡工程的规划设计及可行性论证参考。     

太湖地区光合有效辐射(PAR)的基本特征及其气候学计算

光合有效辐射（Photosynthetically Availble Radiation,简称PAR）是植物进行光合作用的重要能量来源。利用太湖湖泊生态系统研究站1998年1－12月一年的气象辐射观测资料，分析了该地区有效辐射以及占太阳总辐射比例的变化特征，并分析了光合有效辐射的极值及对应的光合有效辐射占总辐射的比例和它与云量的的关系，最后提出了适合本地区的光合有效辐射的气候学计算方法。     

铸造多晶硅中杂质对少子寿命的影响

应用微波光电导衰减仪(μ-PCD)测得了铸造多晶硅硅锭沿生长方向少子寿命的分布图。结果显示:距离硅锭底部4~5cm以及顶部约2cm的范围内均存在一个少子寿命值过低的区域,而硅锭中间区域的少子寿命值较高且分布均匀。通过将样品在200℃下热处理10min,根据处理前后少子寿命值的变化,获得了间隙铁浓度沿硅锭方向的一维线性分布曲线。从曲线中可以发现铁在硅锭两端浓度较高,这与硅锭冷却过程中铁从坩埚向硅锭底部发生的固相扩散以及铁的分凝特性有关。另外通过傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)测试发现间隙氧浓度在硅锭底部较高,呈现从硅锭底部向顶部逐渐降低的趋势。研究结果表明硅锭中存在的高浓度的氧、铁等杂质为影响其少子寿命值的关键因素。     

干旱地区不同下垫面的辐射收支

利用2000年6月2001年5月在干旱地区敦煌和高原北部的五道梁所获取的太阳辐射观测资料，分析研究了干旱地区不同下垫面的加辐射收支特点。结果表明：虽然两地地理位置和海拔高度不同，但由于两地下垫面条件的差异，使得太阳短波辐射特别是地表吸收辐射在夏季大致相近，冬季则是敦煌小于五道梁；长波辐射(地面向上长波辐射和大气逆辐射)郭煌明显大于五道梁；地表净辐射夏季五道梁比敦煌为大，冬季则两地相近。