1 武汉理工大学资源与环境工程学院, 武汉 430070
2 矿物资源加工与环境湖北省重点实验室, 武汉 430070
3 武汉理工大学材料科学与工程学院, 武汉 430070
4 武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室, 武汉 430070
为了提高石墨固废利用率, 本文以石墨开采废石为细骨料, 添加球形石墨尾料以及不同质量分数的废石石粉进行电热板材配方试验, 探究了石墨开采废石取代量、石粉掺量对电热板材性能的影响。结果表明: 在100%(质量分数)使用石墨开采废石作为细骨料时, 养护28 d的水泥板材抗折强度及抗压强度分别达到11.09 MPa和50.90 MPa, 虽然略低于使用标准砂的水泥板材的强度指标, 但是仍可满足相关要求, 说明石墨开采废石可以作为细骨料使用; 在废石石粉掺量为7%(质量分数)时, 电热板材的抗折强度和抗压强度最高分别达到6.21 MPa和33.00 MPa, 虽然强度有所降低, 但是仍可满足低强度板材的要求; 在球形石墨尾料掺量为9%(质量分数)时, 电热板材体积电阻率为1.94 Ω·m, 发热温度为71 ℃, 具有良好的电热效果。
石墨固废 电热板材 球形石墨尾料 力学性能 电学性能 体积电阻率 graphite solid waste electrothermal plate spherical graphite tailing mechanical property electrical performance volume resistivity
大连理工大学 机械工程学院，辽宁 大连 116024
机电阻抗(EMI）法是目前结构健康监测(SHM）技术中较热门的研究领域之一。实际应用中，EMI法测得的阻抗信号受温度干扰，因而对损伤产生误判。首先从理论上分析了温度导致阻抗发生变化的原因，然后以EMI法中典型的压电陶瓷(PZT-5H）型陶瓷传感器为研究对象，测试分析了温度对PZT电阻抗特征的影响规律。研究发现，阻抗峰值的频移与温度呈线性关系，且温度对峰值频移的影响与频率相关。进一步结合频率偏移及幅值的变化规律，建立了机电阻抗(EMI）法结构健康监测的温度效应修正模型。研究结果为消减环境温度对PZT阻抗特征的影响奠定了基础。
温度影响 压电陶瓷 电学性能 信号分析 误差修正 temperature effect piezoelectric ceramics electrical performance signal analysis error correction
1 上海大学 机电工程与自动化学院，上海200444
2 苏州大学 机器人与微系统中心，江苏苏州1501
碳纳米管的拾取对大规模制造和修复电子纳米器件具有重要意义。本文在扫描电子显微镜内搭建微纳操作系统，提出在高低放大倍率下协同操作钨针和原子力显微镜探针与碳纳米管搭建切割拾取电路，采用通电切割方法实现碳纳米管的快速拾取。保持钨针与碳纳米管接触状态不变，建立碳纳米管与原子力显微镜探针点接触和线接触电路模型，分析接触位姿对电学性能的影响，并在线接触电路模型情况下改变碳纳米管与原子力显微镜探针的接触长度，研究接触长度对接触电阻的影响。实验结果表明，本文提出的操作策略能有效地提高碳纳米管的拾取成功率并将操作时间控制在8 min左右；在0~1 V的低电压且碳纳米管与金表面线接触的状态下，碳纳米管与钨针和金表面为欧姆接触，且产生的接触电阻与金属的接触长度成反比，而在点接触状态下则为非欧姆接触，表明接触状态对碳纳米管与金属间的电学性能有影响。本文的碳纳米管拾取策略和电学性能测量结果，对碳纳米管的拾取、性能测量和装配工作具有一定的指导意义。
微纳操作 碳纳米管 通电切割 电学性能 micro-nano operation carbon nanotubes power on cutting electrical performance
1 太原理工大学，新材料界面科学与工程教育部重点实验室，太原 030024
2 太原理工大学轻纺工程学院，太原 030024
3 太原理工大学材料科学与工程学院，太原 030024
4 陕西科技大学，材料原子分子科学研究所，西安 710021
GaAs基980 nm半导体激光器在材料加工、通信和医疗等领域有着重要应用。应变量子阱结构的出现提高了GaAs基半导体激光器的转换效率、输出功率和可靠性。本文综述了高功率GaAs基量子阱激光器历史发展，介绍了高功率半导体激光器的外延结构、芯片结构和封装结构设计，重点阐述了影响高功率GaAs基量子阱激光器光电性能、散热和实际应用的问题。针对以上问题讨论了相应解决方案及研究成果，并指出了各个方案的不足之处和改进方向。最后，总结了高功率半导体激光器的发展现状，对高功率半导体激光器发展方向进行了展望。
GaAs基 高功率 980 nm半导体激光器 应变量子阱结构 转换效率 光电性能 GaAs based high power 980 nm semiconductor laser strain quantum well conversion efficiency optical-electrical performance
中国空间技术研究院西安分院，陕西西安 710100
为解决大口径太赫兹反射面天线工程实现的难题，提出了一套口径 2.5 m的星载太赫兹天线系统。该天线由大口径反射面天线和准光学馈电网络组成，可以接收 183 GHz微波电磁信号。详细介绍了天线系统电性能仿真分析与大口径反射器的结构方案，对加工完成的大口径太赫兹天线系统进行了电性能测试，实测天线主波束效率达到 90.2%，能够满足静止轨道卫星载荷的应用需求。
反射面天线 准光学馈电网路 电性能仿真 结构方案 电性能测试 reflector antenna quasi-optical network electrical simulation structure scheme electrical performance measurement 太赫兹科学与电子信息学报
2019, 17(3): 373
南京航空航天大学 机电学院, 江苏 南京 210016
利用射频磁控溅射方法, 在光学级单晶金刚石上制备了氧化钒薄膜, 然后对其结构与厚度、表面形貌、电学及光学性能进行了表征。实验结果表明, 制备出的薄膜表面均匀性良好, 为单一组分的V2O5薄膜, 在(001)面有明显的择优取向, 薄膜结晶度和表面形貌非常好; 电学性能方面, 获得了三组不同厚度V2O5薄膜温阻特性曲线, 当薄膜为150 nm时, 薄膜的电学突变特性最好, 电阻值变化幅度将近3个数量级; 对不同厚度薄膜的光学响应特性进行了测试分析, 当受到高能激光照射时, 薄膜均出现了相变和回复, 薄膜的光学开关时间均随着膜厚的增加而增加, 其中光学关闭时间的变化范围为1.6~2.5 ms, 回复时间的变化范围为26~33 ms。
V2O5薄膜 单晶金刚石 电学性能 光学特性 V2O5 films single-crystal diamond electrical performance optical properties 红外与激光工程
2016, 45(12): 1221001
南京航空航天大学机电学院, 江苏 南京 210016
利用射频磁控溅射方法，在红外石英、蓝宝石和光学单晶金刚石上制备了氧化钒薄膜，然后对其结构与厚度、表面形貌、电学及光学性能进行了表征。实验结果表明，制备出的薄膜均为单一组分的V2O5薄膜，在(001)面有明显的择优取向，单晶金刚石衬底的薄膜结晶度和表面形貌最好；电学性能方面，金刚石衬底的薄膜相变温度最低经历的温度范围也最小，电学突变性能最为优异；光学性能方面，蓝宝石和金刚石衬底的薄膜光关闭时间均非常短，低于2.5 ms，回复时间在30 ms左右；单晶金刚石衬底的薄膜相变前后透射率比值为10.3，表现出了非常显著的光学突变性能。
薄膜 V2O5薄膜 衬底 单晶金刚石 电学性能 光学突变性能
1 长春工业大学 化学工程学院， 吉林 长春 130012
2 长春理工大学 理学院， 吉林 长春 130022
3 长春工业大学 基础科学学院， 吉林 长春 130012
利用原子力显微镜（AFM）、X射线衍射仪（XRD）研究了在氧化硅衬底上生长的α-四噻吩（α-4T）薄膜的表面形貌及分子取向。在低温下，获得了大尺寸、高有序的α-4T薄膜，为横向生长模式。衬底温度35 ℃以上转为纵向生长模式。晶体结构分析发现，α-4T薄膜属于单斜晶系，分子c-轴垂直基板排列。强的衍射峰和高有序的衍射峰意味着α-4T薄膜具有高的有序性和结晶性。电性能研究发现，提高衬底温度有利于提高薄膜的迁移率，衬底温度为35 ℃时器件迁移率为3.53×10-2 cm2·V-1·s-1。但衬底温度进一步增加，迁移率反而下降，与原子力分析结果一致。低温退火可以降低器件的亚阈值陡度，从13.27 V·dec-1降低到3.83 V·dec-1，使器件的界面缺陷降低，电性能提高。
α-四噻吩 薄膜生长 分子取向 电性能 α-quaterthiophene(α-4T) film growth molecular orientation electrical performance
南京航空航天大学 机电工程学院,江苏 南京 210016
利用射频磁控溅射方法,选取溅射时间为15,25,30和45 min,在蓝宝石衬底上沉积了V2O5薄膜。研究了其他实验参量不变,溅射时间不同对薄膜结构、薄膜厚度、表面形貌、电学及光学性能的影响。实验结果表明,制备出的薄膜为单一组分的V2O5薄膜,其在(001)面有明显的择优取向。随着溅身时间的增加,结晶性能逐渐变强,晶粒尺寸也逐渐变大,而表面粗糙度值会逐渐降低;在晶体结构完整的基础上,随着溅射时间的增加,相变温度和经历的温度范围会逐渐增加,电学突变性能会降低。测试了薄膜在中红外波段的高低温透过率,结果显示: 当膜厚为350 nm,波长为5 μm 时,薄膜的透过率从25 ℃时的81%变为300 ℃的7%,变化幅度可达74%;所有薄膜相变前后透过率的比值均为9~13,表现出了非常突出的光学开关特性。
V2O5薄膜 磁控溅射 溅射时间 薄膜厚度 电学性能 红外透过率 V2O5 film magnetron sputtering sputtering time thin film thickness electrical performance infrared transmittance
