氢等离子体处理——一种有效提高碳纳米管场发射性能的方法

研究了经氢等离子体处理后多壁碳纳米管的场发射性能。测量了处理前后样品的电流电压特性和表面形貌。结果表明经氢等离子体处理后,发射性能明显改善,发射点密度由未经处理的104/cm2提高到106/cm2。发现了一种新的碳纳米管结构,称之为多结的碳纳米管,并讨论了样品发射性能提高的可能机理。这种处理提供了一种有效提高发射点密度和基于碳纳米管的平板显示器性能的方法,非常适用于低成本大面积场发射阴极的制作。     

采用MoO_3阳极缓冲层的钙钛矿太阳能电池研究

采用热蒸发法沉积无毒、稳定、价廉的无机氧化物Mo O_3,将其作为钙钛矿电池的阳极缓冲层。结果表明,Mo O_3阳极缓冲层的引入有利于增强光吸收层到阳极的空穴提取效率,使电池的短路电流密度(J_(sc))和填充因子(FF)均有较大幅度提高,取得了9.96%的平均光电转换效率(PCE)。此外,实验发现,Mo O_3阳极缓冲层可以阻挡酸性的PEDOT∶PSS对ITO的腐蚀,有利于增强电池的稳定性。     

原位聚合甲基丙烯酸盐/低温氢化丁腈橡胶的结构与性能

采用不同阳离子的碱和甲基丙烯酸(MAA),通过混炼和硫化过程的原位聚合,制备了聚甲基丙烯酸盐(SPMAA)改性氢化丁腈橡胶(SPMAA-HNBR).用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、示差扫描量热仪及浸泡溶胀实验研究了SPMAA阳离子种类(Na+,Mg2+和Al3+)对SPMAA-HNBR性能的影响.结果表明,随着阳离子电荷数的增加,SPMAA逐渐在SPMAA-HNBR内部形成强的离子簇结构,导致其与HNBR间的相容性变差,甚至出现大尺寸的聚集体.这种明显的相分离结构造成聚甲基丙烯酸铝(Al SPMAA)改性氢化丁腈橡胶的拉伸强度和耐油溶胀性能都低于含电荷数较少的聚甲基丙烯酸钠(Na SPMAA)和聚甲基丙烯酸镁(Mg SPMAA)改性氢化丁腈橡胶的性能.各种SPMAA-HNBR的玻璃化转变温度均未发生变化,保持了-30℃的低温弹性.因此,选择生成不同阳离子的SPMAA,可在保持HNBR低温性能的基础上,有效控制SPMAA-HNBR的性能.     

模糊PID控制原理在高低温环境模拟系统的应用

高低温模拟系统主要用于大型空间可展开天线及其他大型机构、结构的高低温极限环境下的展开功能性试验、机械性能测试及其他相关试验。系统要求测控的范围较广、精度较高且不会超调。空气的状态具有非线性以及时变的特点,并且控制参数间存在着复杂耦合现象。针对上述难点,设计分布式测控系统,提出了智能PID测控方案。采用模糊控制的原理,离线建立PID模糊控制数据库,使系统能够根据控制目标值选择最优PID参数值;使系统能够在具体工况以及干扰条件下达到良好的控制效果。在实际应用的过程中完全满足了指标的要求,同时解决了传统PID的部分控制难点,对于类似的复杂系统也有着一定的借鉴意义。     

基于氧化石墨烯空穴传输层的钙钛矿太阳能电池

采用溶液旋涂法在平面异质结型钙钛矿电池中引入氧化石墨烯(Graphene oxide,GO),制备了GO、GO∶(PEDOT:PSS)复合薄膜和GO/PEDOT∶PSS双层薄膜作为空穴传输层的电池,其光电转换效率分别为1.86%、7.35%、7.69%,基于PEDOT∶PSS空穴传输层的对照电池的效率为7.38%.主要原因是GO具有绝缘性,作为阳极界面层时,随着GO薄膜厚度增加,器件的串联电阻增大,从而降低了电池的短路电流和效率.为提高GO导电性,并改善其功函数,将GO氨化改性后与PEDOT:PSS组合构成双空穴传输层,所得电池取得了7.69%的较高效率,表明该方式是GO用于钙钛矿电池空穴传输层的有效途径.     

基于钛酸锶钡介电非线性效应的可调谐太赫兹人工电磁媒质

数值仿真研究了内嵌钛酸锶钡薄膜夹层的金属网格谐振单元人工电磁媒质的谐振行为. 垂直电磁波激励下, 电磁响应频率随着内嵌夹层钛酸锶钡薄膜介电常数的变大呈现红移, 调谐率为22.6%. 本文提出的人工电磁媒质调谐方法只需要以结构单元的上下两层金属图形本身作为电极对内嵌夹层钛酸锶钡薄膜施加电压, 极大地简化了可调谐人工电磁媒质的制备及应用, 在太赫兹人工电磁媒质调制器等方面具有潜在的应用. 关键词： 人工电磁媒质 钛酸锶钡薄膜 介电非线性 调谐     

利用静电界面制备高性能蒙脱石/氢化丁腈橡胶

将甲基丙烯酸(MA)和烷基胺改性蒙脱石(MMT)混合成浆料后, 加入到氢化丁腈(HNBR)橡胶中, 通过热硫化工艺, 制备了MMT/HNBR橡胶复合材料. 采用扫描电子显微镜、 透射电子显微镜、 小角X射线衍射仪、 傅里叶变换红外光谱仪和转矩流变仪研究了MA改性的MMT与橡胶间的界面及分散性, 并对复合材料的各种性能进行分析. 结果表明, 在热硫化过程中, 不仅形成了橡胶的交联网络, 而且也促使MA在橡胶中发生原位聚合. 生成的聚甲基丙烯酸与MMT表面的烷基胺形成离子对, 从而在橡胶和MMT间构筑了强的静电界面. 同时MA在MMT层间发生聚合反应, 提高了MMT在橡胶中的分散性. 动态机械性能和200%应变的应力松弛实验表明, 良好分散的MMT和静电界面有效约束了橡胶分子链在力学拉伸过程中的运动. 与纯橡胶相比, MMT/HNBR橡胶复合材料具有更大的拉伸强度和韧性. 此外, 橡胶复合材料还具有良好的N₂气阻隔性能. 因此, 配制MA/MMT浆料是一种简单方便的MMT改性方法, 制备的MMT/HNBR橡胶复合材料可用于制造具有高强韧性和气体阻隔性要求的橡胶产品.     

太赫兹波段谐振频率可调的开口谐振环结构

开口谐振环(SRRs) 结构可以激励磁谐振, 实现负的磁导率. 提出在SRRs两环间隙内引入相对交错的金属短线, 并研究了金属短线对谐振频率的影响. 结果表明: 随着金属短线数目的增多, 谐振频率显著降低, 同时金属短线的结构参数如长度、宽度及间距也会对谐振频率产生影响. 最后验证了金属短线的引入对减小器件尺寸有明显作用, 且不因介质基底的存在而受到影响. 新型磁谐振单元可为今后超材料的设计及实际应用提供新的参考. 关键词： 左手材料 开口谐振环 太赫兹 小型化