具有双电光分子的聚合物型太赫兹波探测器件

与传统的无机晶体材料相比,电光聚合物材料具有更高的电光系数,并且没有声子吸收问题,由此构成的太赫兹波探测器件具有更高的效率和带宽。但是侧基型和主客体型的电光聚合物具有电光系数偏低和相分离问题,这些缺点限制了这类材料的应用。具有双电光分子的聚合物材料可以克服上述问题,利用这种材料构成共面插指结构的太赫兹波探测器件效率可提高80%,带宽可扩展到9THz,并且器件具有良好的稳定性。     

功能化SiO2/UV-XLPE纳米复合材料的交流介电性能研究

针对纳米SiO₂材料在XLPE基体中容易团聚的问题,采用巯基-双键点击化学原理和纳米材料的表面改性技术,将纳米SiO₂引入到了紫外光交联聚乙烯的网状结构中,提高了纳米SiO₂在XLPE基体中的分散性。同时引入了更多的深陷阱,改变了功能化纳米SiO₂与XLPE基体之间的界面特性,从而提高了功能化SiO₂/UV-XLPE纳米复合材料的介电性能。对材料进行核磁共振氢谱、红外光谱以及扫描电镜等实验进行结构表征。在线性升温条件下测试材料在工频下的介电常数ε_r和损耗角正切值tanδ,探讨功能化纳米SiO₂的表面高介电壳层对纳米复合材料的变温介电特性的影响;通过TSC测试探究材料内部的陷阱能级分布情况,并在不同温度下测试了材料的交流击穿特性。随着温度的提高,复合材料内部杂质分子热运动加剧,使得相对介电常数ε_r随温度提高减小,而偶极子转向在介电损耗中的贡献逐渐增大,所以损耗角正切值tanδ呈现出变大的趋势。另外功能化纳米SiO<...     

聚乙烯咔唑(PVK)的光电导效应

通过改变聚乙烯咔唑(PVK)中光敏剂C60和TNF的浓度,材料体系的环境温度,以及外加电场场强的大小等,对材料体系的光电导效应进行了分析,发现材料的光电导具有正的温度系数,随光敏剂含量和外加电场场强的增加而增大,对PVK C60和PVK TNF的光电导进行了对比.并且计算了两种掺杂材料体系的外电流效率,讨论了温度、电场场强、光强等因素对材料外电流效率的影响,同时对两种掺杂材料体系的外电流效率进行了对比.     

聚偏氟乙烯超疏水分离膜的制备

采用溶液涂覆-浸没相分离法对聚偏氟乙烯膜(PVDF)进行表面复合改性,制备了超疏水分离膜。初步考察了涂覆液中PVDF固含量和涂覆条件(浸泡时间、预蒸发时间、凝固浴组成和凝固浴温度)对复合膜疏水性能的影响。实验结果表明,当涂覆液中PVDF含量为1.88%(质量分数)时,膜丝有最大接触角136°;复合膜的接触角随浸泡时间的延长呈现先增大后减小的趋势,当浸泡时间为40s时,接触角最大,达到133°;在较短时间内(0～5s),预蒸发时间对复合膜的接触角影响不大;复合膜的接触角随着凝固浴中DMAc含量的增加而逐渐减小,随着凝固浴温度的增大而增大,当凝固浴温度为65℃时,膜表面的接触角增至153°。     

基于定向冷冻技术构建的多孔材料及其应用

定向冷冻技术是将原材料、溶剂及添加剂均匀混合,利用溶剂的“液-固-气”相转变获得多孔材料的一种方法,具有操作简便和绿色环保等优点。与通常的造孔技术不同,定向冷冻技术可实现对物理、化学和力学性能的高度控制,所制备的材料具有定向排列的孔隙和不同层面上的分级结构。这种技术被广泛应用于制备具有各向异性的无机、有机、杂化和碳质多孔材料。此外,该方法还可以扩展到模拟天然结构的仿生材料中,以组装具有优异力学和物理特征的多孔复合材料,在环境、能源、热管理和生物医学等领域具有广阔的应用前景。本文从定向冷冻技术的来源以及原理出发,根据单颗粒及多颗粒的受力模型揭示了定向结构的形成机理,分析了溶质、溶剂、温度梯度和添加剂等对材料结构以及性能的影响。另外,根据前驱体材料掺杂改性的不同手段,介绍了一步法与两步法制备定向结构的特点。同时,总结了定向冷冻技术在污染物吸附、能量储存与转换、结构材料、热管理和生物材料等方面的研究进展,最后指出了当前研究中亟需解决的问题,并展望了其未来的发展方向。     

厌、好氧周期循环下的污泥颗粒化过程

为研究厌氧／好氧周期循环条件下厌氧快速吸收工艺中的污泥颗粒化过程、成因及影响因素，分别采用葡萄糖、乙酸钠人工配水及实际城市污水进行了试验。结果发现，形成的好氧颗粒污泥呈球形或椭球形，致密且边界清晰，其中葡萄糖配水的污泥粒径为0．5～0．8mm，最大可达1．0mm，SVI值为25～30mL／g；乙酸钠配水的污泥粒径为0．2～0．4mm，SVI值为40mL／g左右；实际城市污水的污泥经过短期运行即开始出现小颗粒，SVI值为60mL／g左右。3种污泥均具有良好的厌氧COD吸收活性。     

多壁碳纳米管薄膜在THz波段的传输与偏振特性

利用化学气相沉积法制备了三种类型多个超有序排列的多壁碳纳米管薄膜样品,通过太赫兹时域光谱技术,获取相位和振幅信息,详细研究了薄膜在太赫兹波段的传输特性。结果表明:超有序多壁碳纳米管薄膜在纳米管轴向方向与垂直于轴向方向表现出明显的光、电各向异性特性;测试的介电常数实部为负,虚部为正,证实了制备的薄膜具有金属性;薄膜具有的各向异性为研究其偏振特性提供了直接证据,随着薄膜厚度的增加,偏振度和消光比增加,其9 m厚的自由薄膜度可以获得99%的偏振度。研究结果对开展超有序多壁碳纳米管薄膜在太赫兹偏振器、调制器与光开关等领域的研究有重要指导意义。     

均匀沉淀法制备纳米MgO

以硝酸镁和尿素为原料,聚乙二醇为分散剂,用均匀沉淀法合成了氢氧化镁,并将其煅烧制得纳米MgO.讨论了反应温度、反应时间、反应物配比对氢氧化镁产率的影响.确定了合成氢氧化镁工艺;用视比容分析方法确定了制备纳米MgO煅烧工艺;并通过SEM对纳米MgO的形貌进行了分析,得到了平均粒径为50 nm分散较好的纳米MgO.实验合成氢氧化镁的最佳条件为:反应温度125℃;反应时间5h;反应物配比(尿素/Mg(NO3)2.6H2O)为6:1;最佳煅烧工艺为:温度500℃,时间2h.     

陶瓷微板热隔离半导体气体传感器阵列设计与实现

具有高浓度、挥发性、强氧化性的液氯、氮氧化物等危化品泄露、爆炸的安全检测一直是一个难点问题,要求检测传感器具有较宽量程和抗腐蚀设计。基于Al N陶瓷的微热板半导体气体传感器阵列设计,采用耐腐蚀的Al N陶瓷为衬底,物理化学性能稳定的Pt膜作为信号和加热器电极,经杂化修饰的In-Nb复合半导体氧化物为敏感材料,结合柔性光刻剥离工艺和激光微加工工艺,制备了陶瓷微板热隔离气体传感器阵列。为验证传感器阵列热结构设计的合理性,进行了有限元热仿真分析,优化了设计结构。经静态气敏测试分析,传感器阵列对浓度体积比500×10~(-6)的Cl_2和100×10~(-6)的NO_2两种气体的气敏响应时间分别为30 s和60 s左右,灵敏度最高分别为275倍和4倍,且在0~500×10~(-6)和0~100×10~(-6)检测范围均具有良好的气敏特性,对Cl_2等高浓度宽量程危化品气体检测具有良好的应用前景。     

一种XLPE电缆料中杂质颗粒高分辨力测量的方法

通过分析透镜的成像规律,提出了一种利用光学系统的小孔对光的衍射作用,使像函数的特定部分进行了展宽,在不损失测量速度的情况下进一步提高交联聚乙烯(XLPE)电缆绝缘中杂质颗粒测量分辨力的新方法.在尺寸测量解算中利用三次样条函数对CCD像元输出进行插值,计算出阈值对应的位置,再由测量阈值计算出该值对应的像元位置.基于该原理工作的测量系统可获得分辨力为20 μm,准确度为±5μm的实际测量结果,并且测量速度约每小时1kg.该方法能够实现对高压交联聚乙烯(XLPE)电缆绝缘料和电缆超净生产中的杂质颗粒高速、高分辨力自动检测.