多孔硅的微结构与光致发光谱

采用扫描电子显微镜（ＳＥＭ）、原子力显微镜（ＡＦＭ）和光致荧光光谱（ＰＬ），对多孔硅的微结构和光致可见光发射进行了研究．结果表明，多孔硅的发光机理与其微结构之间有着密切的联系．多孔硅是大量的晶体结构的柱状或球状硅组成的，并且呈现一种有序结构，人们较普遍认为多孔硅的有效发光是起源于电化学腐蚀过程形成的纳米结构——硅量子线或量子点，本实验的结果与这一模型相吻合     

多孔硅光致发光及在照明中应用展望

本文采用荧光分光光度计对制备的多孔硅样品测试和分析表明，多孔硅的先致发光强度大，可在进一步改善其先致发光性能后，有希望在绿色照明中获得应用。     

基于多孔硅技术的晶体硅太阳能电池

太阳能光伏技术是解决未来能源问题的一种有效方法。其中多孔硅有可能达到高效率太阳能电池的要求,有希望成为制作太阳能电池的材料,因而备受关注。综述了多孔硅太阳能电池的性能和应用,并对多孔硅太阳能电池技术的发展提出了建议。     

多孔硅在微型燃料电池中的应用研究进展

多孔硅作为一种具有特殊功能的结构材料,在燃料电池特别是微型燃料电池中,可用作扩散层、质子交换层和重整器等构件。介绍了应用于微型燃料电池的多孔硅的结构特点及其制备方法,综述了多孔硅在微型燃料电池领域中的应用研究进展。     

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。     

多孔硅/无定形碳负极材料的制备及性能研究

解决锂离子电池硅负极材料的技术成本高和体积变化大的问题是促进其产业化的关键。通过酸处理Al-Si合金和淀粉混合物后采用热分解法制备了不同硅含量的锂离子电池负极多孔硅/无定形碳(PSi/AC)复合材料。采用热重分析仪(TGA)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等对PSi/AC复合材料的结构和形貌进行表征,并通过恒流充放电、循环伏安法和电化学阻抗研究了PSi/AC复合材料的电化学性能。结果表明,PSi/AC-1[38%(质量分数)Si]复合材料循环稳定性最佳,该复合材料具有内部多孔、外部核壳的结构特点,材料内部的孔道以及外部的碳壳能够有效降低硅的体积膨胀率,在400 mA/g的恒定电流密度下,循环200次后容量保持率为95.4%。     

铝硅合金熔体在多孔石墨中的浸渗动力学

石墨/铝复合材料因其独特的高温稳定性在轨道交通等领域具有重要应用价值。由于石墨、铝熔体的物理属性差异,需要利用压力浸渍法驱动铝熔体进入石墨基体孔隙、以提高复合材料的机械强度与导电性。铝熔体的浸渗动力学过程对复合材料的最终性能具有关键影响作用,其高度依赖于石墨相和铝相之间的界面润湿性。文中基于实验测试和数值模拟,系统研究了硅的体积分数对铝硅熔体在多孔石墨结构中浸渗动力学的影响。结果表明,添加硅元素能有效促进铝熔体的渗透,在较短的填充时间内获得高的填充率。由于局部孔隙残余气体作用,硅元素对合金熔体浸渗的促进作用存在极限。同时,论文对铝硅合金熔体在多孔石墨结构中渗流过程中的压力场、速度场进行了分析,并重点对复合材料的电导率进行了讨论。     

多孔硅@石墨烯-碳纳米管的制备及性能研究

硅以其较高的理论比容量、较低的脱锂电位成为最具应用潜力的负极材料.为解决硅在锂化过程中高达300％的体积膨胀和导电性差的问题,以Al-Si合金为原料,通过选择性酸刻蚀工艺得到多孔硅微球(p-Si),并通过静电自组装法在其表面包覆石墨烯(p-Si@G),以Fe2O3-Al2O3为催化剂,采用化学气相沉积法制备了p-Si@G-CNTs复合材料,并系统研究了石墨烯包覆和碳纳米管的生长对于p-Si电化学性能的提升作用和提升机制.结果表明:在p-Si表面包覆石墨烯后其循环稳定性和首次库仑效率得到大幅改善.通过进一步在p-Si@G生长碳纳米管后其倍率性能得到明显改善.当p-Si@G与催化剂质量比为5:1时,所制备的p-Si@G-CNTs性能最佳,在0.5 A/g电流密度下循环100次后比容量可以达到1410.9 mAh/g.同时,该材料也展现出了优异的倍率性能,在8 A/g电流密度下仍然有536.2 mAh/g的比容量,具有良好的应用前景.     

核-壳多孔硅/碳复合阳极的制备及其电化学性能

将微米硅采用金属银诱导化学腐蚀法制成三维多孔硅。以磺化沥青为前驱体,通过喷雾干燥法对多孔硅包覆,高温碳化得到核-壳多孔硅/碳复合阳极材料。利用SEM表征复合材料微观结构,多孔硅表面均匀分布大量纳米级孔洞,热解碳壳则将多孔硅紧密包裹,从而增强锂离子的扩散性能,及容纳体积膨胀空隙的能力。电池循环210次后,活性物质与集流体未见明显分离。所制备的多孔硅/碳复合锂离子电池具有较好的电化学性能,在0.1 C电流密度下首次放电比容量为3 810 mAh/g,经30次循环后比容量仍保持在1 710 mAh/g。1 C电流密度下,100次循环后比容量稳定在824 mAh/g,库仑效率99%。恢复至0.1 C充放电后,比容量仍能保持在1 210 mAh/g。     

多孔硅薄膜纵向分辨Raman谱研究

采用高灵敏度的micro-Raman系统研究了多孔硅(PS)在纵向的Raman效应，并研究了多孔硅尺寸对Raman谱的影响．实验中采用脉冲电化学腐蚀和直流电化学腐蚀两种方法制备PS样品，纵向Raman光谱的结果表明，在纵向不同深度，用脉冲电化学腐蚀方法制备的PS，Raman光谱不存在频移，而用直流电化学腐蚀方法制备的PS在多孔层深度为70～90μm处的Raman光谱有向低波数方向约40cm^-1的移动，它是由于常规电化学腐蚀方法制备的PS不同深度的尺寸分布对量子效率的影响引起的。     

低介电常数聚酰亚胺多孔薄膜的制备

以3,3′,4,4′-联苯四甲酸二酐和4,4′-二氨基二苯醚为单体,以三聚氰胺为成孔剂,制得一种聚酰亚胺多孔薄膜,并对薄膜的微观结构、力学性能及介电常数等进行测试。结果表明:制备该聚酰亚胺多孔薄膜的成孔工艺简单可行,三聚氰胺成孔剂可用热水溶解的方法去除。多孔薄膜孔洞数量多,且分布比较均匀。薄膜的介电常数较低、力学性能良好、吸湿率较低。当三聚氰胺添加量分别为25%和40%时,聚酰亚胺多孔薄膜的介电常数分别为1.82和1.36,聚酰亚胺多孔薄膜的拉伸强度分别为86 MPa和74 MPa,断裂伸长率分别为15%和10%。     

一种采用取向硅钢片的新型同步磁阻电机

同步磁阻电机（SynRM）结构简单、稳定可靠,但转矩和功率因数偏低,在过载运行下转子导磁桥和定子齿等磁通流经关键位置的硅钢片会逐渐饱和,使得电机发热增多,输出转矩降低。本文提出一种新型同步磁阻电机(NSynRM),通过在电机转子导磁桥表面增加使用取向硅钢片以及在定子齿部替换使用取向硅钢片来解决原电机中磁密饱和带来的问题。同原电机中的硅钢片相比,取向硅钢片在轧制方向具有高磁导率和高饱和磁密的特点,因此在新型同步磁阻电机中使取向硅钢片轧制方向沿着直轴磁场流通方向,能够使磁通沿着取向硅钢片顺利流通,增加电机的抗饱和能力。计算结果表明,新型同步磁阻电机在过载运行条件下,具有更大的转矩和功率因数,能有效降低电枢绕组温升,提高能量利用率。电机的电磁性能计算通过有限元软件完成。     

多孔介质流场的热模拟方法

随着工业技术的迅速发展,多孔介质的强化冷却问题已成为工程上及热交换领域里的热门课题。对于多孔介质性能的研究,不仅要关注其散热性能等宏观方面的作用,同时也要考虑其内部流场作用等微观方面的影响。可建立流体力学的数学模型以模拟多孔介质的内部流场,主要从流体力学和热力学的角度对多孔介质的内部流场进行模拟。该方法在较简单模型下的优势并不明显,但在复杂的多孔介质模型中,可简化模型及边界条件的设置,减少建模的时间。     

Experimental Investigation on Electrical Tracking of Epoxy Resin Compound with Silicon Rubber

The use of polymer materials as electrical insulators on transmission and distribution lines has been increas- ing such,as epoxy resin. Several advantages of using epoxy resin as an insulating material...     

氢氧化铝含量对硅橡胶结构及憎水恢复性的影响

氢氧化铝(ATH)作为阻燃剂是复合绝缘子硅橡胶的基本原料。为研究ATH含量对硅橡胶结构和憎水恢复性的影响,炼制ATH质量分数分别为40%、45%、50%和55%的硅橡胶试样,对试样进行正电子寿命谱、邵氏硬度测试,及5 min Ar等离子体老化实验。结果表明:ATH质量分数从40%增加到55%时,次长寿命强度I3从7.8%下降到6.1%,而最长寿命强度I4从24.8%锐减至18.6%。随ATH质量分数增加,硅橡胶中2种自由体积的尺寸基本不变;但ATH颗粒容易发生团聚,这些颗粒占据了分子链运动空间,限制了大分子链的运动,使得大尺寸自由体积数量减少,特别是使大尺寸孔洞的数量锐减。邵氏硬度随ATH质量分数增大而变大,说明样品由弹性体朝无机体转变。经相同等离子体处理时间后,硅橡胶憎水恢复速度随ATH质量分数增加而减慢,结合正电子湮没寿命结果可知,ATH的加入限制了体系内硅橡胶分子链的运动,自由体积数量减少,使得小分子输送通道变少。