为获得低介电损耗、高耐压强度的Al2O3基低温共烧陶瓷(LTCC)材料, 采用固相法制备了x(6La2O3·24CaO·50B2O3·20SiO2)(LCBS)+(1-x)Al2O3玻璃/陶瓷。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、矢量网络分析仪、高压击穿试验仪、高温介电温谱仪对烧结样品的结构和性能进行了表征。结果表明: 添加适量的LCBS玻璃粉有助于提升材料的致密性、降低介电损耗、提高击穿场强。同时, 复阻抗谱分析表明, LCBS玻璃的加入可以显著提高玻璃/陶瓷的电阻率和活化能。当玻璃含量(摩尔分数)为44%时, 850 ℃烧结0.5 h, 可获得性能优异的LTCC陶瓷材料G44: εr=7.14, Q×f =5 769 GHz (f =13 GHz), Eb=57.44 kV/mm。

This paper presents the modification occurred to the dielectric strength feature of low density polyethylene compounded with nano magnesia (LDPE/MgO). MgO nanoparticles were prepared using sol–gel technique, MgO filler surface was functionalized to improve the interfacial bonding. Specimen’s groups of composites with different filler concentrations were fabricated by mix blend method. Samples exposed to various salinity media by immersion, dielectric strength test was applied on each set according .material. Tests results utilized to learn Artificial Neural Network in order to acquire the value of dielectric strength of compounds having similar composition but containing different doping amounts or influenced with various salinity level media. The dielectric strength is enhanced by the addition of MgO nanofiller. From the investigation of the obtained results, it is concluded that additives of 1.4% filler concentration by weight is the optimum MgO content for LDPE/MgO nanofiller material. We think that this paper may promote a good researching methodology that gather both empirical work and numerical tools in this field.

基于电卡效应的固态制冷技术, 具有高效、环境友好、轻量、低成本和易于小型化等优点, 是替代传统压缩机制冷的理想技术之一。在施加或去除电场时产生较大极化变化的铁电材料, 则是制备基于电卡效应固态制冷器件的理想材料。近年来, 人类对环境可持续发展的需求, 使无铅块体陶瓷的电卡效应研究成为铁电材料领域的研究热点之一。本文首先回顾电卡效应研究历史上的标志性事件, 随后简要介绍电卡制冷的原理, 提出了在室温附近获得宽温区和大电卡温变的材料设计思路, 之后系统综述了BaTiO₃基、Bi_0.5Na_0.5TiO₃基和K_0.5Na_0.5NbO₃基无铅块体陶瓷电卡效应的研究进展, 重点分析了这三类无铅块体陶瓷电卡效应的独特优势和面临的挑战, 最后对无铅块体陶瓷电卡效应的发展趋势进行了展望。

研究了不同紫外辐照时间对聚醚酰亚胺(PEI)薄膜介电性能的影响。采用FT-IR和SEM表征了PEI薄膜的分子结构和微观形貌。结果表明, 紫外辐照后PEI薄膜在1742 cm-1处的吸收峰比原薄膜增大, 说明PEI分子链中的C=O基团随辐照时间的增加而增加, 并在薄膜表面产生了微裂纹。对PEI薄膜的介电性能进行的研究结果表明, 随着紫外辐照时间的增加, PEI薄膜的介电常数和介电损耗增大, 而表面电阻率下降, 体积电阻率基本不变。并随紫外辐照时间的增加, 直流击穿强度呈先增加后降低的趋势, 一定辐照剂量可使薄膜发生交联反应, 使击穿场强较原薄膜提高20%以上。

设计了一种脉冲形成线用新型CaO-TiO2-Al2O3基介质陶瓷体系，采用传统固相法通过优化组分和制备工艺，调控材料的微结构，获得了介电性能优异的介质陶瓷。其介电常数在15~35之间可调，介电损耗小于0.002，频率稳定性好。在厚度为1 mm时，介电强度高达50 kV/mm。研究了厚度对CaO-TiO2-Al2O3基介质陶瓷介电强度的影响规律，当厚度从1 mm减小到0.1 mm时，介电强度呈非线性增大，从50 kV/mm(1 mm厚样品)提高到92 kV/mm(0.1 mm厚样品)，可见，CaO-TiO2-Al2O3基介质陶瓷的电击穿与其机械损坏具有相似性。结合CaO-TiO2-Al2O3基介质陶瓷的化学组分和微观结构，CaO-TiO2-Al2O3基介质陶瓷优越的电击穿特性可以用弱点击穿理论解释。

基于CKP1000脉冲源建立了实验平台，实验获得了单次脉冲、不同脉宽、均匀电场下有机玻璃的击穿场强和击穿时延，对有机玻璃的击穿过程进行了分析。实验脉冲的幅值约为230 kV，前沿760~960 ps，脉宽2.3~4.0 ns（FWHM），试样的平均厚度为1.1 mm。实验结果表明，随着脉冲宽度从2.3 ns增加至4.0 ns，有机玻璃的平均击穿场强从301 kV/mm降至276 kV/mm，平均击穿时延则基本保持不变，其中前沿760 ps，脉宽约2.3 ns时对应击穿时延的分散性增大。

多晶硅表面对于电荷耦合器件(CCD)的制作非常重要。采用扫描电子显微镜(SEM)和电学分析技术研究了低压化学气相(LPCVD)法淀积的多晶硅形貌对击穿特性的影响。研究结果表明, 减小多晶硅表面颗粒尺寸有助于改善多晶硅氧化层击穿特性。多晶硅氧化层击穿特性与多晶硅和绝缘层交界面的平滑度有关。多晶硅薄膜表面平整度变差, 则多晶硅与氧化层之间的界面平滑性变差, 多晶硅介质层击穿强度降低。

以去离子水与乙二醇的混合液(体积分数分别为36.5%,48.7%,59.0%及71.2%,以下简称混合液)作为同轴传输线的绝缘介质,进行了μs级高电压负充电条件下的正电极击穿实验,研究了混合液的击穿电压、击穿时间、相对介电常数及电阻率与体积分数的关系.实验结果表明:在充电电压为20kV时,71.2%的混合液比36.5%的混合液的平均击穿电压提高25.1%,平均击穿时间延长10.49%,而相对介电常数减小8.68%.同时,随着充电时间的缩短,混合液的击穿电压提高.