介电泳自组装构筑自适应介电梯度材料:原理与应用

绝缘器件内电场分布不均是影响高压绝缘设备绝缘性能的重要问题。文中研究了介电泳自组装构筑自适应介电功能梯度材料,提出了一种“以电治电”的梯度绝缘件的制备方法。通过有限元仿真研究了一维填料自组装的5个阶段以及不同状态下的等效介电常数。结果表明,一维填料颗粒越趋向电场方向,其内部的电位移模量越大,宏观上表现为等效介电常数增大。同时,建立了液态预聚物复合绝缘部件介电常数在非均匀电场中的时空演变模型,并对针板电极的仿真结果进行了分析。研究发现,原位辅助电场能有效缓解局部电场,提升整体电场均匀性。相容系数越高,可获得的最优电场均匀性越高,但也会增加电介质损失率,并且均化效果的边际效应下降。     

有机硫化物自组装膜在锂电池中的应用可行性

从有机硫化物自组装膜的结构与电化学性质出发,分析了有机硫化物自组装膜在锂电池中应用的可行性.从有机硫化物自组装膜锂电池的制备方法、电化学性质与锂离子的传输机理几个方面综述了有机硫化物自组装膜锂电池的研究进展,并指出了制约有机硫化物自组装膜锂电池的发展瓶颈与今后研究的热点.     

磁场诱导下纳米镍纤维的制备及静磁性能

以乙二醇为溶剂,采用液相还原法成功制备了纤维状磁性金属镍。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪、透射电子显微镜与振动样品磁强计对样品进行了表征和分析,研究外加均匀磁场对磁性镍粉的形貌和性能的影响。结果表明,未加磁场时,反应产物为链状镍纤维,当外加均匀磁场为0.3T时,反应产物变成线状镍纤维。二者得到的产物均为面心立方金属镍。链状镍纤维的比饱和磁化强度和矫顽力分别为47A·m2/kg及15.52kA/m,而线状镍纤维随着反应物浓度的变化,比饱和磁化强度分别为49A·m2/kg、42A·m2/kg、42A·m2/kg,矫顽力分别为14.96kA/m、18.94kA/m及20.22kA/m。分析认为这种差异可能是镍纤维的粒径差异以及形状各向异性等所导致。     

无碳膜磁头表面氟代硅烷自组装膜制备和摩擦学性能

利用分子自组装技术,在磁头表面制备1H,1H,2H,2H-全氟癸烷基三氯硅烷(FDTS)自组装膜并进行表征和摩擦学性能研究。实验结果表明:当反应时间为8 min时,无碳膜磁头表面可制备膜厚1.2 nm、接触角值111.5°、表面粗糙度0.198 nm的FDTS单层自组装膜;当反应时间超过50 min后,无碳膜磁头表面可制备不完整的FDTS双层自组装膜。FDTS自组装膜能够极大地降低无碳膜磁头起停过程的粘着力,增强磁头的摩擦磨损性能。     

聚磁式横向磁场永磁电机自定位转矩研究

本文主要研究了聚磁式横向磁场永磁电机自定位转矩及其与电机结构尺寸之间的关系问题,首先通过二维场模型定性分析了聚磁式横向磁场永磁电机自定位转矩的特点;并采用三维等效磁网络法进行了样机的三维场分析,分析了磁场分布情况,并计算了不同定子极宽时的自定位转矩;设计了样机,样机试验数据与设计基本吻合.     

蒸发溶液法制备磁头表面自组装膜

采用蒸发溶液法(VPM)在磁头表面制备了1H,1H,2H,2H-全氟癸烷基三氯硅烷(FDTS)自组装膜(SAM)。使用时间飞行二次离子质谱仪(TOF-SIMS)、接触角测量仪和原子力显微镜(AFM)对FDTS自组装膜进行表征,并采用磁头启停(CSS)实验对其摩擦学性能进行了测试。实验结果表明,采用VPM制备的FDTS自组装膜能够极大地降低读写过程中磁头的摩擦磨损,黏着力保持小于19.6mN。经过20 000次启停循环后,磁头表面依然能保持清洁,摩擦力在正常工作范围内。     

层层自组装石墨烯/聚苯胺纳米复合电极

采用循环伏安法电化学沉积聚苯胺和电化学还原氧化石墨烯,得到层层自组装石墨烯/聚苯胺复合材料.通过扫描电子显微镜、透射电镜对物相结构进行了表征,通过测试不同组装层数下石墨烯/聚苯胺纳米复合电极材料的比电容优化制备工艺,并利用电化学工作站测试其电化学性能.结果表明:制备的聚苯胺/石墨烯复合材料具有优异的赝电容性能,当电流密...     

电力设备绝缘损伤形式及自修复材料研究进展

电力设备绝缘材料在生产、安装、敷设以及服役期间受到各种人为、环境因素的影响,易出现材料本体缺陷、机械损伤以及电气损伤等不同的绝缘损伤形式。自修复材料能通过材料内部分子的物理相互作用或是一定的化学反应识别损伤并对其进行修复。自修复绝缘材料的发展对延长电力设备的使用寿命和维持设备运行稳定性具有重要意义,将有效推动电力物联网和坚强智能电网的发展。该文总结了电力设备绝缘材料的基本缺陷及损伤形式,并归纳综述了可实现绝缘材料自修复功能的方法。     

自耦变压器绕组漏磁场及涡流损耗的二维数值分析

利用ANSYS软件建立了油浸式自耦变压器的有限元模型,采用“场-路耦合”方法分析了变压器绕组的漏磁分布,得到绕组的涡流损耗分布情况.将有限元计算结果与工程计算结果对比,说明了计算方法的准确性,对自耦变压器的设计具有一定的理论参考价值.     

磁性材料控制与生物医学应用研究进展

磁性材料是一种重要的刺激响应材料,可通过外部磁场穿透组织和器官实现无线远程控制,具有生物兼容性高、磁场控 制简单和调控速度快等特点,广泛应用于医疗机器人、人造器官、生物化学合成和药物递送等生物医学领域。 复杂的工作场景 和多功能需求对磁性材料的精确控制提出了更高的要求,从基于磁力的简单平面驱动,到基于磁力和磁力矩的复杂空间驱动; 从基于材料本身运动变形进行功能实现到作为多功能柔性电子器件载体实现更复杂的环境检测等。 本文介绍了几种常用磁性 材料的磁学特性、磁场控制平台和磁极编程技术,并展示了磁性液体、磁性块体和磁性薄膜 3 种不同形态磁性材料在生物医学 领域的应用进展和面临的诸多挑战,最后对未来的发展趋势进行了展望。     

永磁薄膜材料的研究进展

永磁薄膜是相关电子器件及系统小型化、集成化的关键材料。首先概括介绍了永磁薄膜的常用制备技术,包括电沉积、溅射、激光脉冲沉积等方法。在此基础上,总结了各种永磁薄膜(金属合金、铁氧体、稀土化合物等)的国内外研究进展,以及在相关器件上的应用。最后展望了永磁薄膜的发展趋势和前景。     

Analytical formula of induced electric fields in a spherical conductor by an ELF dipole magnetic field source

An analytical formula of induced electric field E in a spherical conductor by an ELF dipole magnetic field source is mathematically derived in vector form based on the equivalent mutlipole moment method with reexpansion technique (RE‐EMMM), where M _‖ and are parallel and perpendicular components of M , respectively. The validity of the formula is confirmed in the following three ways: (i) the derivation of the formula from the Sarvas equation with the reciprocity theorem derived by Eaton; (ii) the convergence of the formula to that of homogeneous magnetic field when M _‖ is located at the infinite distance; (iii) comparison of the analytical solutions with numerical solutions by RE‐EMMM. Furthermore, a formula for the trajectory, which satisfies E = 0 , is derived for the field by M _‖. © 2008 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 166(3): 8– 17, 2009; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20739     

纵磁真空灭弧室内电弧形态及其转变

从灭弧室实际开断情况出发,阐述了起始收缩型电弧转变成扩散型电弧的条件与机理,并引用美国西屋公司近期的实验研究结果加以分析讨论;最后介绍了设计纵磁触头所需的临界磁场计算公式.     

Analysis of magnetically induced ELF current in biological spherical model with biomembrane

In this paper a biological three‐medium spherical model which consists of tissue, its membrane, and the extratissue medium is employed, and detailed distributions and characteristics of the induced current in the modeled structure are calculated by using a semianalytical solution developed for this model. It is demonstrated that both the change in the thickness and electrical properties of the biomembrane and the difference in conductivity between the inner and outer substances significantly affect the current passing through the membrane and the resultant profiles of the induced current. These analytical results are consistent with the experimental results, suggesting the influence of real membranes, and they indicate an important influence of the biomembrane on the induced current characteristics under specific membrane conditions. © 2001 Scripta Technica, Electr Eng Jpn, 135(2): 17–25, 2001     

高压电场在热敏性物料干燥应用中的研究进展

高压电场干燥技术以其低投入、低能耗、不升温等优点为热敏性物料干燥开辟了一条新途径,但其干燥机理、干燥模型和各种因素对干燥效果影响的研究还不够深入和完善。为了提高高压电场干燥效率,进一步开展相关的研究工作,利用综合法、分析法归纳和总结了高压电场干燥技术的机理;介绍了高压电场干燥的两种装置及其特点;总结了高压电场干燥技术的特点及其在蔬菜、中药材、生物制品等热敏性物料干燥方面应用情况。研究结果表明:高压电场干燥技术在热敏性物料干燥领域具有明显的优势,并指出了如何进一步降低能耗、提高效率和将其与其它干燥技术相结合是今后研究工作的热点。     

用镜象电流法计算带偏心母线圆环铁芯的磁场

母线型和套管型电流互感器主要用于发电机以及超高压电网,具有圆环铁芯线圈结构.计算带偏心母线的圆环铁芯磁场的不对称分布有助于分析母线型和套管型电流互感器的误差特性,从而提出科学的计量方法.磁场求解的场域满足磁势的拉普拉斯方程,可以通过复变函数的保角变换方法把圆环域变换为矩形域并延拓为带状域,结合平面镜象电流方法求解.这种方法物理概念清晰,可以用简单的无穷级数和求解,特别适合使用Matlab工具计算.本文提供了实用的Matlab计算程序,并用此程序计算了样本铁芯的磁场分布,测量了按样本铁芯制造的电流互感器的误差.结果表明磁场计算与分析的结果与实际情况基本一致.