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oe1(光电查) - 科学论文

18 条数据
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  • 通过可控纳米线分散制备具有高压电电压系数的定制化纳米复合能量收集器

    摘要： 由压电纳米材料分散于柔性聚合物中构成的复合材料，已成为极具前景的高耐久性柔性能量收集器与传感器材料。虽然块体压电材料具有较高的机电耦合系数并能高效转换机械能为电能，但其陶瓷形态断裂韧性较低，导致加工困难和难以贴合曲面等问题限制了特定应用。近年来发展的直写等增材制造工艺，能将压电纳米线可控定向排列于聚合物基体中实现印刷压电器件?；谀擅赘春喜牧系亩嘞嘟峁固匦?，可通过调控材料结构实现压电耦合性能与介电性能的独立调控。本文建立了经实验验证的有限元（FE）和细观力学模型，用于计算和优化纳米复合材料的压电电压系数g31。研究表明：采用高长径比且定向排列的纳米线，可使压电耦合性能相对介电常数不成比例地提升，从而使g31系数较块体压电材料提高七倍以上。此外，能量收集器中使用高长径比纳米线可显著提升其输出电功率。

    关键词： 能量收集、纳米线、有限元建模（FEM）、电压系数、压电、Mori-Tanaka方法、直写技术、纳米复合材料

    更新于2025-11-14 17:28:48

  • 硅(100)衬底上磁控溅射铈钛氧化物薄膜涂层的力学与建模研究

    摘要： Ce/Ti混合金属氧化物薄膜除其他多种物理化学性质外，还具有优异的光电性能。通过实验与建模相结合的方法，研究了不同Ce:Ti比例下磁控溅射Ce/Ti氧化物薄膜在Si(100)晶圆上的结构与力学性能变化。X射线光电子能谱(XPS)和X射线衍射(XRD)证实主要物相为三方相Ce2O3和金红石型TiO2，所有制备材料中均存在SiO2。场发射扫描电镜(FESEM)成像显示晶粒尺寸变化情况，Ce/Ti混合氧化物在薄膜/基底复合材料中呈现更小晶粒尺寸。纳米压痕分析表明纯氧化铈薄膜具有最高硬度值(20.1 GPa)，而过量氧化钛的添加会降低薄膜涂层的硬度。高温原位XRD测试(高达1000°C)结果显示所有研究材料均具有优异的热相稳定性。Ce:Ti=68%:32%的薄膜在800°C以上会出现新的微量氧化相。接触角实验表明表面化学成分对水接触角影响不显著，测试结果集中在87.7°至95.7°的狭窄区间?；赟i(100)、Si(110)、二氧化硅和钢基底的Ce/Ti薄膜涂层有限元模拟(FEM)显示应力集中存在差异。

    关键词： 原位X射线衍射、有限元建模、纳米压痕、铈钛氧化物、力学性能

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 用于微波应用的高品质因数冷烧结Li2MoO4-BaFe12O19复合材料

    摘要： 陶瓷-陶瓷复合材料(1-x)Li2MoO4-xBaFe12O19(LMO-BF12，0.00≤x≤0.15)在120℃下经冷压烧结成型，并对其结构与性能进行了表征。X射线衍射、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)证实该组合物为双相结构且具有致密微观组织。xBF12-(1-x)LMO(0.0≤x≤0.15)系列复合材料在微波频率(~6GHz)下产生谐振，介电常数5.6≤εr≤5.8，品质因数Qf=16,000-22,000GHz——尽管x>0的组合物呈黑色。通过X波段(~8GHz)测量显示其磁导率从0.94(x=0.05)提升至1.02(x=0.15)。有限元模拟表明BF12体积分数决定材料导电性（渗流阈值为10vol.%BF12），而εr随x的变化可通过串联混合模型合理解释。综上，该复合材料适用于制备双模态或增强带宽的微带贴片天线。

    关键词： 有限元建模（FEM）、复合材料、冷烧结工艺、电介质、陶瓷材料

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 光固化增材制造模具镶件在不同注塑条件下刀具寿命评估的实验研究与热力模型构建

    摘要： 由于增材制造（AM）技术能够缩短制造时间并提高成本效益，将其集成到注塑成型（IM）等不同制造工艺中的应用兴趣日益增长。本文评估了采用光固化立体成型法制造的注塑模具镶件。这些镶件直接以光敏树脂材料制成，集成于注塑模具后用于注塑生产。因此，本研究重点开发软模工艺链及注塑实验流程（详见正文）。通过研究不同注塑参数组合，确定各工艺设置对镶件性能（使用寿命、裂纹扩展、模面特征一致性）的影响。采用三维光学计量技术分析模具镶件，并评估受注塑过程影响的各类表面特征?；贑OMSOL Multiphysics有限元软件建立了包含相变的三维热力学模型，用于分析注塑过程对增材制造模具的影响。通过注塑实验与数值模型共同确定了镶件失效的潜在原因。该模型还能预测模具热变形情况，并定位导致制件形状缺陷的关键区域。研究考察了25℃、50℃和100℃三种镶件温度对失效的影响，并详细讨论了凝固过程与温度变化机制。

    关键词： 有限元建模、光固化立体成型、注塑成型、软模具、增材制造

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 摩擦电控发光二极管的理论建模分析

    摘要： 本文展示了将摩擦纳米发电机（TENG）作为机械光触发手段来控制基于氮化镓（InGaN）的发光二极管（LED）。LED的光提取是一个包含两个连续步骤的过程：首先，通过调节晶体管沟道宽长比，利用TENG产生的电压控制MOSFET晶体管的栅源电流；其次，将MOSFET晶体管产生的漏源电流作为注入电流传输至LED，从而激发其表面向空气的自发辐射。研究考察了红、绿、蓝三种LED颜色。在P型与N型MOSFET晶体管配置下，均观察到RGB波长波段内这些InGaN基LED产生显著发射功率。通过优化TENG-MOSFET-RGB LED组合几何结构、尺寸参数及MOSFET晶体管漏源极间偏置电压，可实现对发射光谱的调控。随着TENG作为能量收集技术的最新进展，本研究为提升各类LED器件的光提取效率提供了新方法。鉴于光电器件性能的提升，摩擦光电子学领域日益受到关注，本工作首次（据我们所知）基于有限元建模提出了理论框架，不仅深入揭示了摩擦光电子器件的工作原理，更为未来器件设计提供了指导准则。

    关键词： 金属氧化物半导体场效应晶体管、发光二极管、有限元建模、摩擦纳米发电机、摩擦光电子学

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 利用部分填充圆波导的同轴线进行介电常数的宽带测量

    摘要： 全波分析法被应用于具有"短路"不连续结构的同轴线（即传输线）。该不连续结构的半径小于或等于同轴线内导体半径。"采样区域"可视为部分填充的圆形波导。这种结构具有很强的实用性，尤其适用于介电谱分析领域。该方法考虑了非均匀场分布——这是微波频段测定高介电常数时的限制因素。通过模式匹配技术求解正问题，获得了复反射系数与圆柱形样品介电常数之间的关系。求解逆问题后，即可从散射矩阵的实验值推导出复介电常数。有限元建模验证了这些结果，并应用于特定材料。两种方法具有极佳的对应关系。本方法特别适合测定超过数千量级的介电常数（适用于任何类型材料），扩展了可靠测定介电常数的频率范围，且无需制备不同几何形状（即表面积和厚度）的样品。

    关键词： 介电常数、同轴线、圆波导、模式匹配技术、有限元建模

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • [IEEE 2019光子学与电磁学研究春季研讨会（PIERS-Spring） - 意大利罗马（2019年6月17日-2019年6月20日）] 2019光子学与电磁学研究春季研讨会（PIERS-Spring） - 微线中光纤嵌入式等离子体结构的设计与实现

    摘要： 通过有限元模型建立了基本原则，研究如何利用磁性纳米粒子的时变功率耗散来优化热疗选择性。为使模拟更贴近实际，考虑了每个纳米粒子的有限尺寸和空间位置。当系统能量输入和治疗持续时间恒定时，提高纳米粒子的最大功率耗散可增加肿瘤内的能量浓度。此外，当磁性纳米粒子的功率耗散呈线性增长时，肿瘤边缘的温度梯度呈指数级上升。在能量输入恒定的情况下，治疗时间方案中最大功率耗散的位置和持续时间会影响肿瘤内部的最终能量集中程度。最后，将模拟结果与热疗中纳米粒子功率耗散时间方案的优化设计建立了关联。

    关键词： 治疗计划、有限元建模、热疗优化、磁性纳米粒子

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 采用Sb薄膜可饱和吸收器的铒和铥掺杂光纤激光器超快脉冲产生

    摘要： 通过有限元模型建立了通用原理，研究如何利用磁性纳米粒子的时变功率耗散来优化热疗选择性。为使模拟更贴近实际，考虑了每个纳米粒子的有限尺寸和空间位置。当系统能量输入和治疗持续时间恒定时，提高纳米粒子的最大功率耗散会增加肿瘤内的能量集中程度。此外，当磁性纳米粒子的功率耗散呈线性增长时，肿瘤边缘的温度梯度会呈指数级上升。在能量输入恒定的情况下，治疗时间方案中最大功率耗散的位置和持续时间会影响肿瘤内部的最终能量集中程度。最后，将模拟结果与热疗中纳米粒子功率耗散时间方案的优化设计联系起来。

    关键词： 治疗计划、有限元建模、热疗优化、磁性纳米粒子

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 激光冲击强化材料的疲劳寿命

    摘要： 通过有限元建模研究了激光冲击强化处理的03Х22Н6М2不锈钢试样厚度对其疲劳寿命的影响。研究发现该技术能使?。?毫米）试样的疲劳寿命提高三倍以上。

    关键词： 有限元建模、疲劳寿命、残余应力、激光冲击处理

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • [IEEE 2018年IEEE传感器会议 - 印度新德里（2018.10.28-2018.10.31）] 2018年IEEE传感器会议 - 集成微型磁通门传感器的矩形阵列电流传感器

    摘要： 本文介绍了一种新型矩形无轭电流传感器，其测量范围为400安培，通过在母线导体周围布置16个微磁通门传感器实现。与采用磁传感器差分对的无轭传感器相比，本方案对外部电流的抑制效果显著提升（串扰更低）。相较于带轭的工业传感器，新传感器具有10倍更低的噪声、10倍更优的温度稳定性，且串扰水平相当。本文阐述了传感器设计方案、多种电流计算方法及温度依赖性研究，并分析了串扰误差随工作传感器数量及外部电流位置的变化规律。

    关键词： 有限元建模、电流传感器、微磁通门传感器、矩形传感器阵列

    更新于2025-09-23 06:08:43