二硅化钼玻璃釉的电阻结构及导电机理研究

二硅化钼玻璃釉的电阻结构及导电机理研究

一、二硅化钼玻璃釉电阻结构和导电机理研究(论文文献综述)

时春鑫[1](2021)在《加热卷烟电阻式加热元件传热模型与实验研究》文中研究说明随着全球控烟运动的加速推进,烟草产业进入了需求变革和技术革新的新时期,进而推动了新型烟草制品(加热不燃烧卷烟、电子烟、口含烟等)的研发。加热不燃烧卷烟含有烟草成分既能一定程度上满足消费者的需求,又具备降焦减害的优势,迅速成为国内外烟草制品领域的研究热点。加热卷烟由烟支和加热装置两部分组成,通过调控加热元件的温度,控制烟草内部挥发性有机化合物的释放、热降解和蒸发,产生稳定且可控的气溶胶。其中,加热元件作为加热卷烟的热源,其性能的高低对加热卷烟的品质起决定性作用。因此,加热元件和温度控制技术是加热装置设计的核心。本文以加热装置性能提升为目标,以理论分析与实验结合的方法对加热元件温度场分布规律和温度控制技术展开研究,主要研究工作如下:(1)针对国内加热元件存在加热不均匀,产品一致性差的问题,构建了加热元件的数值仿真模型,对加热元件的材料和结构进行了仿真分析,为加热元件的研发和质量提升提供理论依据。首先,从热量的产生与传递方式出发,系统分析加热元件的传热过程和传热机理。其次,根据物理场之间的耦合关系,确定仿真模型的控制方程和边界条件,完成有限元仿真模型的网格剖分。最后,对不同基底材料、发热浆料、布线形式的加热元件进行仿真分析,根据对比分析结果,选择性能优异的材料、结构。最终设计了一款以氧化铝陶瓷为基底材料、铂基电阻浆料为导电轨迹、银-钯电导浆料为焊盘、金属银为引脚的加热元件。(2)基于NI Multisim软件完成控制过程的模拟与分析,提出一种高电压恒压源预热,低电压恒压源恒温的控制策略,为加热卷烟的温度控制提供了新的思路。通过实验研究分析,获取并分析加热元件基础物理参数,结合加热卷烟温度控制需求,确定温度控制系统关键参数。根据加热卷烟温度控制策略,利用电路仿真软件,完成温度控制电路设计。(3)搭建实验平台,完成加热元件及控制系统性能验证。基于上述加热元件数值仿真模型,运用多物理场有限元仿真软件COMSOL Multiphysics建立加热元件在热-电耦合作用下的三维模型,获得不同工作状态下加热元件的温度变化规律。模型较好地模拟加热元件整个工作过程且满足控制需求。仿真数据与实验数据对比结果表明:预热模式下,加热元件最高温度模拟值与实验值的最大误差为4.8%;恒温模式下,加热元件最高温度模拟值与实验值的最大误差为7.1%,其结果保持良好的一致性,且误差在可接受范围内,验证了该模型及仿真方法的有效性。本文针对加热卷烟中加热元件研发和温度控制技术两大研究课题,建立加热元件数值仿真模型、设计温度控制电路、搭建实验平台进行性能验证,以期为加热元件的研发提供技术支撑,进一步提升加热卷烟加热装置的整体性能。

王智勇[2](2010)在《钼基体表面氧化锆—玻璃抗氧化涂层的研究》文中认为钼作为难熔金属,因具有熔点高,导电、导热性能优良,热膨胀系数低,耐玻璃液侵蚀能力强,易于进行机械加工等特性,因此在玻璃加工行业,钼是电熔炉中不可缺少的电极材料。但钼电极高温极易氧化,当温度大于600℃时,剧烈氧化生成极易挥发的MoO3,这使得钼电极在窑炉中的使用大大受到了限制。为提高钼电极的使用寿命,采用涂层保护技术能够有效防止其高温氧化。本文制备了一种ZrO2-Glass抗氧化涂层,能较好地防止钼电极在使用过程中氧化。该涂层是以钡硅酸盐玻璃为连续相,ZrO2为难熔填料,加入粘结剂和松油醇,配置成料浆,然后涂覆在钼基体表面,再经过烘干后制得。该方法具有制备工艺简单、成本低廉、保护效果显着等优点。本文在分析文献资料的基础上,从抗氧化涂层的基本要求和设计原则出发,根据氧化物的标准生成自由能与温度的关系,采用热力学计算多种氧化物在使用温度范围内的标准生成自由能,通过与MoO2生成的自由能比较,确定涂层玻璃粉料的组分。采用高温固相反应法制备基釉。在基釉制备过程中,探讨了材料组分、高温熔炼速度、熔体冷却速度、球磨时间等诸多因素的影响。根据涂层釉浆制备及涂覆工艺,确定了涂层制备工艺过程。试验研究发现,涂层在使用过程中受到主要成份及含量、热膨胀系数、铺展性、涂层制备升温过程等多种因素影响。通过DTA测试,该基釉组份的软化点低,能够在钼剧烈氧化前软化,高温致密性较高。根据SEM分析,发现该涂层的表面铺展性和与基体的粘结性均较好。但涂层与钼基体的热膨胀系数匹配性差导致涂层在冷却后发生裂纹和脱落,对涂层抗氧化效果影响最为严重。可通过加入适量具有良好抗高温氧化和稳定性的难熔物ZrO2,解决涂层与基体热膨胀系数匹配性问题。第四章研究了ZrO2的添加量对涂层的抗氧化效果的影响。通过添加10%,20%和30%的ZrO2,经过1000℃,2h抗氧化测试后,观察其表面形貌,结果发现:添加20%ZrO2的涂层,表面铺展平滑,浸润性较好,与基体结合紧密,气孔率低。根据热膨胀系数计算,该涂层的热膨胀系数值为7.4×10-6/℃,与钼基体(CTE为6.7×10-6/℃)的热膨胀系数失配值仅为4.34%。通过抗氧化测试分析得知,经过1000℃,2h抗氧化后,该试样的失重为31.13mg/cm2,比另两种涂层氧化失重均较少且保护效果显着。第五章重点研究了预烧工艺过程中影响涂层的抗氧化效果的两个重要因素:预烧时间和预烧温度。根据SEM和不同温度的抗氧化测试分析,在高温下通过有效控制预烧时间和预烧温度,可得到致密性更高,抗氧化效果更好的涂层。在1300℃,20min预烧后,涂层表面玻璃相连续,有效封闭了涂层的孔隙,阻止了氧气的进入。再经过1200℃,20h抗氧化测试后,试样氧化失重为83.89mg/cm2,说明涂层的长时间抗氧化性良好。采用本研究制备的抗氧化涂层可有效保护高温下钼基体的氧化,降低了钼的损失,具有重要的的实用意义。

银锐明[3](2005)在《新型BaPb1-xBixO3厚膜电阻浆料的研究》文中认为在追踪导电陶瓷材料发展的基础上,本文选择导电性能较好的BaPbO3材料作为主要研究对象,致力于贱金属化合物替代贵金属及其氧化物作为厚膜电阻功能相的研究。本文提出利用Bi2O3与BaPbO3在高温固相反应原理制备BaPb1-xBixO3厚膜电阻,并用实验验证了这种方法的可行性。本文用DSC-TG、X-ray衍射、高倍金相显微镜观察等手段对BaCO3-Pb3O4系粉末、BaPbO3-Bi2O3系粉末、BaPbO3-Bi2O3-Ag系粉末反应过程、厚膜电阻烧成样品的微观组织、电学性能等进行全方面测试分析,对其反应机理、烧结机理、导电机理进行系统探讨分析。研究了机械合金化-固相反应合成法制备BaPbO3材料。实验发现:延长球磨时间,有利于提高BaPbO3在相对较低焙烧温度下合成的速率;在BaPbO3中铅钡摩尔配比基础上,将BaCO3-Pb3O4系混合粉末Pb3O4适当过量有利于提高BaPbO3的合成产率;BaCO3-Pb3O4系混合粉末升温过程中,首先Pb3O4分解生成PbO,最终由PbO与BaCO3反应生成BaPbO3;BaCO3-Pb3O4系混合粉末球磨12小时,750℃焙烧6小时,可以获得反应较为完全的BaPbO3。研究了BaPbO3-Bi2O3系粉末、BaPbO3-Bi2O3-Ag系粉末反应过程。实验发现:700℃800℃范围,BaPbO3-Bi2O3系粉末和BaPbO3-Bi2O3-Ag系粉末烧结产物组分相对稳定;Ag在高温能够稳定BaPb1-xBixO3材料,遏止BaPb1-xBixO3分解。研究了数值x对BaPb1-xBixO3性能的影响。实验发现:随着x的增加,BaPb1-xBixO3的电阻率增加,TCR向负值方向移动;当x=0.5时,BaPb1-xBixO3的烧结活化能为最低。对影响BaPb1-xBixO3厚膜电阻性能的因素进行了研究。研究发现:随着BaPb1-xBixO3厚膜电阻中Bi2O3含量的增加,方阻值增大;其中,Bi2O3含量在11%27%范围时,方阻值平缓增加,当Bi2O3含量超过35%时,方阻值上升明显;随着Bi2O3含量增加,其厚膜电阻的TCR平缓向负值移动;随着BaPb1-xBixO3厚膜电阻烧成膜厚增加,其方阻值减小,TCR值负值增大。随着BaPb1-xBixO3厚膜电阻的掺银含量的增加,方阻值呈近线性降低、TCR呈近线性增加。建立了BaPb1-xBixO3厚膜电阻导电模型。本文认为:BaPb1-xBixO3厚膜电阻是一种掺有铅、铋氧化物的导电陶瓷烧结体,影响厚膜电阻导电性能的主要因素是导电颗粒自身电阻与颗粒间接触电阻;厚膜电阻掺银后的导电微观结构是由许多微小串联或并联的Ag颗粒组成的导电链构成的结构复杂的多维导电网络,此导电网络被“淹没”在BaPb1-xBixO3导电烧结体中。

西安交通大学元件专业[4](1976)在《二硅化钼玻璃釉电阻结构和导电机理研究》文中提出 遵照毛主席“独立自主,自力更生”的伟大教导,我国无线电元件厂和研究所的广大工人和技术人员,自1968年以来研制和生产了材料立足于国内、价格低廉、性能优良的M0Si2(二硅化钼)玻璃釉电阻代替贵金属的Pd—Ag(钯银)玻璃釉电阻,并在厚膜集成电路和电阻、电位器的生产上获得日益广泛的应用。M0Si2玻璃釉电阻与Pd—Ag玻璃釉电阻相比较,具有耐高温、抗还原性好,贮存稳定

西安交通大学无线电元件与材料教研室中放科研组[5](1974)在《30MHZ中频放大器电路集成化的试制》文中进行了进一步梳理本文介绍30MHZ中放电路薄厚膜集成化的试制,在试制中所采用的集成化的结构形式,各种薄厚膜元件和基片所使用的材料及其某些性能指标。另外还着重介绍了某些元件集成化后所带来的问题和集成化后调试过程中所遇到的寄生反馈等等问题。最后也指出了今后有待工作的方向。

二、二硅化钼玻璃釉电阻结构和导电机理研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、二硅化钼玻璃釉电阻结构和导电机理研究(论文提纲范文)

(1)加热卷烟电阻式加热元件传热模型与实验研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 加热卷烟的研究现状
        1.2.2 加热元件的研究现状
    1.3 研究内容及创新点
        1.3.1 论文研究内容
        1.3.2 论文研究创新点
    1.4 本章小结
第二章 加热元件数值仿真模型构建与分析
    2.1 COMSOL Multiphysics软件简介
    2.2 传热过程分析
        2.2.1 热传导
        2.2.2 热对流
        2.2.3 热辐射
        2.2.4 温度场
        2.2.5 三维导热微分方程
        2.2.6 温度场的边界条件
    2.3 有限元模型的建立
        2.3.1 假设条件
        2.3.2 控制方程
        2.3.3 几何模型
        2.3.4 材料参数
        2.3.5 网格剖分
        2.3.6 边界条件
    2.4 加热元件设计
        2.4.1 基底材料性能对比分析
        2.4.2 发热浆料性能对比分析
        2.4.3 加热元件结构设计
    2.5 阻值调控
    2.6 本章小结
第三章 温度控制系统设计
    3.1 加热元件基础性能测试
        3.1.1 尺寸与阻值测试
        3.1.2 TCR测试
    3.2 加热卷烟温度控制需求
    3.3 控制电路设计
        3.3.1 控制电路原理及方案选择
        3.3.2 控制电路设计及仿真分析
        3.3.3 控制系统硬件电路搭建
    3.4 PCB电路板打样
    3.5 本章小节
第四章 温度场分析与实验研究
    4.1 激励电压对加热效果的影响
    4.2 加热元件工作过程模拟
        4.2.1 加热元件的温度场分布
        4.2.2 温度控制曲线分析
    4.3 实验测试平台
    4.4 实验结果与模拟结果对比分析
    4.5 仿真模型进一步验证
    4.6 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
致谢
参考文献
附录A 攻读硕士学位期间科研情况
附录B 发热浆料的材料参数

(2)钼基体表面氧化锆—玻璃抗氧化涂层的研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    1.1 引言
    1.2 钼电极的发展与应用现状
        1.2.1 钼电极的发展
        1.2.2 钼电极的应用现状
    1.3 国内外抗氧化涂层研究现状
        1.3.1 包镀金属涂层
        1.3.2 电镀金属涂层
        1.3.3 喷涂金属涂层
        1.3.4 熔烧涂层
        1.3.5 用热扩散方法形成的硅化物涂层
        1.3.6 MoSi_2基涂层
        1.3.7 氧化物涂层
    1.4 抗氧化涂层的制备方法
    1.5 高温抗氧化涂层的作用机理与基本要求
        1.5.1 抗氧化涂层的作用机理
        1.5.2 抗氧化涂层的设计原则
    1.6 选题的背景和意义
    1.7 本文的研究路线和主要内容
第二章 实验
    2.1 实验材料和设备
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 实验设备
    2.2 分析检测
        2.2.1 玻璃粉料软化点测试
        2.2.2 抗氧化性能分析
        2.2.3 能谱(EDS)分析
        2.2.4 扫描电镜(SEM)分析
        2.2.5 X-ray衍射(XRD)分析
    2.3 涂层的设计
    2.4 涂层组分的选择
        2.4.1 基釉组分的选择
        2.4.2 热力学计算数据
第三章 玻璃基抗氧化涂层的制备及探讨
    3.1 基釉的制备过程
        3.1.1 高温熔炼过程的讨论
        3.1.2 熔体的冷却过程
        3.1.3 球磨时间的讨论
    3.2 调墨油的制备
    3.3 玻璃基涂层釉浆的的制备流程及方法
    3.4 玻璃基涂层的使用过程
        3.4.1 玻璃基涂层组元的作用
        3.4.2 玻璃基涂层的致密化过程
    3.5 影响玻璃基涂层使用的因素
        3.5.1 热膨胀系数匹配性
        3.5.2 铺展性
        3.5.3 玻璃基涂层使用升温过程
    3.6 涂层与基体的结合
    本章小结
第四章 ZrO_2对玻璃基涂层抗氧化效果的影响
    4.1 引言
    4.2 涂层的氧化及抗氧化机理
    4.3 基釉的基本性质
    4.4 ZrO_2对涂层性能的影响研究
        4.4.1 ZrO_2对涂层使用的影响
        4.4.2 ZrO_2对热膨胀系数的影响
        4.4.3 ZrO_2对涂层的抗氧化效果
    4.5 涂层厚度对抗氧化效果的影响
    4.6 本章小结
第五章 预烧对ZrO_2-GLASS涂层的抗氧化效果的影响
    5.1 引言
    5.2 预烧工艺探讨
        5.2.1 液相烧结致密化过程
        5.2.2 涂层的液相烧结
    5.3 预烧工艺的确定
    5.4 预烧时间对ZrO_2-Glass抗氧化效果的影响
        5.4.1 预烧时间对ZrO_2-Glass涂层形成的影响
        5.4.2 预烧时间对ZrO_2-Glass涂层抗氧化效果的影响
    5.5 预烧温度对ZrO_2-Glass涂层抗氧化效果的影响
        5.5.1 预烧温度对ZrO_2-Glass涂层形成的影响
        5.5.2 预烧温度对ZrO_2-Glass涂层抗氧化效果的影响
    5.6 ZrO_2-Glass涂层保护功能的评价
        5.6.1 ZrO_2-Glass涂层抗氧化性能测试
        5.6.2 扫描电镜(SEM)分析
        5.6.3 X-ray衍射(XRD)分析
    5.7 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士期间发表的文章及所获奖励
    1 学术期刊
    2 申请专利
    3 所获奖励
致谢

(3)新型BaPb1-xBixO3厚膜电阻浆料的研究(论文提纲范文)

目录
图目录
表目录
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 厚膜电路技术
        1.1.1 厚膜技术在集成电路中的地位
        1.1.2 厚膜技术的发展概括
        1.1.3 厚膜技术的应用特点
        1.1.4 厚膜电路的应用
    1.2 厚膜电阻浆料
        1.2.1 厚膜电阻浆料的组成
        1.2.2 厚膜电阻浆料的研究现状及发展趋势
    1.3 贱金属及化合物厚膜电阻浆料
        1.3.1 二氧化钼厚膜电阻浆料
        1.3.2 二硅化钼系厚膜电阻浆料
    1.4 常用厚膜电阻功能相导电粉体
        1.4.1 金属粉末
        1.4.2 金属氧化物
    1.5 立题依据
    1.6 本课题的研究内容、意义和创新点
        1.6.1 本课题的研究内容
        1.6.2 开展本课题研究的意义
        1.6.3 论文的创新点
第二章 实验过程及方法
    2.1 实验用主要原料及设备
        2.1.1 实验用主要原料
        2.1.2 实验主要设备
    2.2 浆料各组分的制备
        2.2.1 有机载体制备
        2.2.2 BaPbO_3粉体制备
        2.2.3 BaPb_(1-x)Bi_xO_3粉体制备
    2.3 厚膜电阻浆料及电阻样品的制备
        2.3.1 电阻浆料的制备
        2.3.2 厚膜电阻测试样品的制备
        2.3.3 烧结体电阻测试样品的制备
        2.3.4 测试线收缩率的样品的制备
    2.4 试验样品性能测试方法
第三章 BaPbO_3材料的合成研究
    3.1 BaPbO_3的晶体结构
    3.2 BaPbO_3材料的制备方法与反应机理
    3.3 机械合金化-固相合成法制备BaP603的研究
        3.3.1 机械合金化-固相合成方法
        3.3.2 机械合金化-固相合成法制备BaP603的反应机理分析
    3.4 小结
第四章 BaPb_(1-x)BixO_3厚膜电阻组分反应烧结的研究
    4.1 BaPb_(1-x)BiO_3厚膜电阻粘结相的选择
    4.2 Bi_2O_3-BaPbO_3系粉末固相反应研究
        4.2.1 DSC-TG分析
        4.2.2 X-ray衍射分析
        4.2.3 结果讨论
    4.3 Bi_2O_3-BaPbO_3-Ag系粉末固相反应研究
        4.3.1 DSC-TG分析
        4.3.2 X-ray衍射分析
        4.3.3 结果讨论
    4.4 数值x对BaPb_(1-x)Bi_xO_3的性能的影响
        4.4.1 数值x对BaPb_(1-x)Bi_xO_3体电阻电阻率与TCR值的影响
        4.4.2 数值x对BaPb_(1-x)Bi_xO_3烧结初期阶段的烧结活化能的影响
    4.5 小结
第五章 BaPb_(1-x)Bi_xO_3厚膜电阻的性能研究及其导电机理讨论
    5.1 影响BaPb_(1-x)Bi_xO_3厚膜电阻性能的因素研究
        5.1.1 Bi_2O_3含量对厚膜电阻性能的影响
        5.1.2 峰值温度对厚膜电阻性能的影响
        5.1.3 烧成膜厚对厚膜电阻性能的影响
        5.1.4 掺银含量对厚膜电阻性能的影响
    5.2 厚膜电阻导电模型的研究
        5.2.1 微观结构
        5.2.2 物理模型
        5.2.3 数学模型
        5.2.4 掺银对导电模型的影响
    5.3 小结
第六章 结论
附录:攻读硕士期间发表的论文
致谢
参考文献

四、二硅化钼玻璃釉电阻结构和导电机理研究(论文参考文献)

  • [1]加热卷烟电阻式加热元件传热模型与实验研究[D]. 时春鑫. 昆明理工大学, 2021(01)
  • [2]钼基体表面氧化锆—玻璃抗氧化涂层的研究[D]. 王智勇. 东华大学, 2010(08)
  • [3]新型BaPb1-xBixO3厚膜电阻浆料的研究[D]. 银锐明. 国防科学技术大学, 2005(11)
  • [4]二硅化钼玻璃釉电阻结构和导电机理研究[J]. 西安交通大学元件专业. 西安交通大学学报, 1976(S1)
  • [5]30MHZ中频放大器电路集成化的试制[J]. 西安交通大学无线电元件与材料教研室中放科研组. 西安交通大学学报, 1974(01)

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二硅化钼玻璃釉的电阻结构及导电机理研究
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