超材料:创新材料思维 拓展产业疆界

<正>随着传统材料日渐暴露出在设计思路上的局限性,提高材料综合性能的难度越来越大,材料的高性能对稀缺资源的依赖程度越来越高,发展超越常规材料性能极限的材料设计新思路,成为新材料研发的重要任务。在此背景下,一个被遗忘数年的设想重新获得科学界和材料界的关注,并依此展开研究,近年来取得了不少成就。2010年,美国《科学》杂志将超材料列为21世纪前10年自然科学领域的10项重大突破之一。     

探地雷达在公路工程冻土调查中的应用

探地雷达是一种高频电磁波勘探技术,具有对探测对象不造成任何损伤,抗干扰能力强,成果直观、准确、高效等特点而被广泛应用于公路勘察中。该文主要介绍了利用地质雷达技术并结合探坑调查,查明了路线多年冻土的分布范围、上限及厚度,并提出了相应的处理措施。     

金红石二氧化钛介电常数的光致增大效应

研究了紫外光照对金红石二氧化钛(TiO_2)和锐钛矿TiO_2介电性质的影响。利用阻抗分析仪,测量暗态和紫外光照下金红石TiO_2和锐钛矿TiO_2在40~106Hz的介电常数。测量结果表明:在50~400Hz,紫外光照可提高金红石TiO_2的介电常数约18%,降低介电损耗约7%。在相同光照和测量频率条件下,锐钛矿TiO_2的介电常数降低约10%。     

镧掺杂PZT薄膜的制备和表征

采用溶胶凝胶法在Pt(111)/Ti/SiO_2/Si(100)基底上制备掺镧锆钛酸铅薄膜(Pb_(1-x)La_xZr_(0.52)Ti_(0.48)O_3薄膜,简称PLZT),掺杂La浓度分别为x=0%,1%,2%,3%,4%和5%。研究了La掺杂对锆钛酸铅(简称PZT)薄膜的晶向、微结构、介电和铁电性能的影响:X射线衍射(XRD)分析显示掺杂La使得薄膜的晶向取向趋于杂乱。扫描电子显微镜(SEM)分析显示当掺杂浓度小于等于3%时,薄膜的表面可以看到明显的晶界;随着掺杂浓度的增加,薄膜表面的晶界变得模糊。掺杂La 3%的PLZT薄膜的相对介电常数最大,100 Hz下达到1430.02,相比不掺杂PZT薄膜的相对介电常数提高了32.4%。掺杂La 1%的PLZT薄膜的铁电性能最优,相比不掺杂的PZT薄膜,+Pr从17.3μC/cm~2增加到17.72μC/cm~2,-Pr从14.43μC/cm~2增加到16.98μC/cm~2。     

对称通信电缆工作电容的电气研究及其影响因素的分析

通过对孤立二导线周围电场分布的分析,推导了对称通信电缆工作电容的计算公式,结合实际生产情况,对影响工作电容的相关因素进行分析计算,相关内容可以作为对称通信电缆设计、生产时的依据与参考。     

煤微波脱硫介电性质变化及其影响因素

为明确高硫煤微波脱硫前后介电性质变化及影响因素,选用微波频率2.45 GHz与HAc-H2O2协同法进行了脱硫试验,并采用XRD与XPS对试验前后煤样的成分进行了分析表征,根据表征出的成分筛选出相应模型物,利用传输反射法测定了煤样及筛选模型物在0.5¹8 GHz频率范围的介电常数。试验结果表明:试验前后煤的介电性质在918 GHz频率范围的介电常数。试验结果表明:试验前后煤的介电性质在9¹2 GHz和1312 GHz和13¹8 GHz频率范围内存在较明显差异,试验后煤样的复介电常数实部和虚部出现了不同程度地降低;煤和筛选模型物的复介电常数测定反映矿物组分在1318 GHz频率范围内存在较明显差异,试验后煤样的复介电常数实部和虚部出现了不同程度地降低;煤和筛选模型物的复介电常数测定反映矿物组分在13¹8 GHz范围对煤样介电性质影响较明显,以固态小分子硫醇硫醚、硫砜及噻吩类化合物为代表的有机硫组分则集中在918 GHz范围对煤样介电性质影响较明显,以固态小分子硫醇硫醚、硫砜及噻吩类化合物为代表的有机硫组分则集中在9¹2 GHz对煤样介电性质有影响,但程度相对较弱;筛选的有机硫模型化合物与微波耦合能力为:(亚)砜>硫醇硫醚>噻吩,与利用material studio软件计算出的分子偶极矩大小变化一致,符合分子偶极矩越大对微波响应越强的一般规律。     

一种设计无机介质材料介电性能的新方法

选用低介电常数的无机介质材料ZnO -B2 O3-SiO2 三元系统 ,进行了XRD和介电性能定量关系的研究 ,系统的主、次晶相为SiO2 、Zn2 SiO4 相。调整各组分 ,获得了超低介电常数的介质陶瓷 ,其介电性能为 :ε≈ 5 ,tgδ≤ 5× 10 -4 ,αc≤ 0± 30ppm/℃ ,IR≥ 10 12 Ω ,烧结温度为 1140℃。通过对系统所进行的X 射线衍射分析 ,探讨了用X 射线衍射峰强度计算各物相含量的方法 ,并代入李赫德涅凯对数混合定则 ,计算出系统的介电性能 ,从而获得了一种设计无机材料系统介电性能的新方法     

探地雷达识别物性参数的可行性研究

就探地雷达的目标识别问题展开讨论；通过大量的正演模拟对影响雷达反射信号的主要两个物性参数进行实验研究,由最终所得到的各个雷达剖面图找出在不同的情况下的曲线表象,从而反推出不同介质两个物性参数的差异,进而根据这种差异判断出是否为所要识别的目标体.