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冷压烧结工艺参数对Cu2S基陶瓷材料热电性能的影响

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冷压烧结工艺参数对Cu2S基陶瓷材料热电性能的影响

作者：张占鹏昌吉学院

学位级别：硕士

伴随着环境污染的日益严重以及能源危机的恶化,一种新型的清洁能源材料----热电材料,开始出现在人类的视线之内。它可以通过其自身内部载流子的转移来实现热能与电能之间的相互转换,而且该材料自身就具有结构简单、稳定性好等优点,已经... 详细信息

伴随着环境污染的日益严重以及能源危机的恶化,一种新型的清洁能源材料----热电材料,开始出现在人类的视线之内。它可以通过其自身内部载流子的转移来实现热能与电能之间的相互转换,而且该材料自身就具有结构简单、稳定性好等优点,已经成为了新型能源材料的研究热点。热电材料在余热回收、制冷等领域具有巨大潜力,有望在减缓环境污染的速度和补充传统能源材料较低效率使用上面做出特别的贡献。其中硫化物热电材料具有储量大、成本低、毒性小等优势,未来的商业化应用潜力巨大,已被广大研究者广泛研究。作为典型的硫化物系统,该化合物可分为贫铜CuS和富铜Cu2S,是一系列铜损失化合物的一半,但目前在低温区制备的硫化铜基热电材料,有待于进一步提高热电转换效率。陶瓷的烧结过程通常是决定器件性能的关键因素。多年来,人们一直在寻找降低烧结温度的方法。低温烧结的实现,不仅可以节省烧结过程中的能量损失,而且还突破了许多研究限制。进年来,一种新的烧结工艺,即低温冷压烧结(CSP,low temperature cold pressing sintering process)已受到广泛关注。它已经成功的在非常低的温度(室温--300℃)下实现了各种陶瓷的致密化,这是一个非常有潜力的烧结工艺。本文以Cu2S为研究对象,旨在通过对照、择优研究选取制备Cu2S块体热电材料的最优低温冷压烧结(low temperature cold pressing sintering)工艺。基于国内外可查阅到的研究现状,本文聚焦在制备出的Cu2S粉体到烧结出块体这一实验过程中,采用同等条件单一变量探究的方法,分别研究了添加不同含量助烧剂、施加不同烧结压力、设定不同烧结温度、设定不同烧结时间下所制备样品的热电性能,主要工作如下:1.采用热分解法制备Cu2S粉体,将化学沉淀法制得的CuS粉体分别置于不同温度参数(900℃、1000℃、1100℃)的管式炉中保温烧结,并进行了 XRD测试对其成分进行分析。实验结果表明:不同热分解温度下对产物影响较大,在1000℃下得到了较为纯净的Cu2S粉体。2.调控热分解Cu2S粉体冷压烧结过程中助烧剂添加量的参数(0wt%、5 wt%、10 wt%、15 wt%),并对所烧结的陶瓷样品测试其热电性能。实验结果表明:在不同的助烧剂添加量中,所有样品均实现了致密化;不同助烧剂添加量对Cu2S陶瓷样品的热电性能均产生了相应的影响,其中5 wt%助烧剂添加量下制备的样品性能最优,在823K时ZT值达到了 1.38。3.调控热分解Cu2S粉体冷压烧结过程中施加压力的参数[400MPa(70.8KN)、450MPa(79.6KN)、500MPa(88.4KN)、550MPa(97.4KN)、600MPa(106.2KN)],并对所烧结的陶瓷样品测试其热电性能。实验结果表明:在不同的烧结压力下,所有样品均实现了致密化;不同烧结压力对Cu2S陶瓷样品的热电性能均产生了相应的影响,其中500MPa压力下制备的样品性能最优,在823K时到达最大的ZT值0.97。4.调控热分解Cu2S粉体冷压烧结过程中烧结温度的参数(150℃、200℃、250℃、300℃、350℃),并对所烧结的陶瓷样品测试其热电性能。实验结果表明:在不同的烧结温度参数下,所有样品均实现了致密化;不同烧结温度参数对Cu2S陶瓷样品的热电性能均产生了相应的影响,其中300℃烧结温度参数烧结的样品性能最佳,在823K时到达最大的ZT值0.33。5.调控热分解Cu2S粉体冷压烧结过程中烧结保温时间参数(分别设定为:30min、60min、90min、120min),并对所烧结的陶瓷样品测试其热电性能。实验结果表明:在不同的烧结保温时间参数下,所有样品均实现了致密化;不同烧结保温时间参数对Cu2S陶瓷样品的热电性能均产生了相应的影响,其中90min烧结保温时间参数下烧结的样品性能最佳,在823K时到达最大的ZT值2.38。

关键词：热电材料 CuS Cu2S 热分解法低温冷压烧结(CSP)工艺

锂离子电池三元正极材料的改性及其电化学性能研究

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锂离子电池三元正极材料的改性及其电化学性能研究

作者：张占鹏哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

三元正极材料LiNiCoAlO具有能量密度高、成本低及循环性能好等优点,是目前商业化正极材料中最有潜力的一种。但是在实际应用的过程中存在循环寿命短、结构稳定性差、Li/Ni阳离子混排严重及首圈不可逆容量大等缺点。为了进一步提升正极材... 详细信息

三元正极材料LiNiCoAlO具有能量密度高、成本低及循环性能好等优点,是目前商业化正极材料中最有潜力的一种。但是在实际应用的过程中存在循环寿命短、结构稳定性差、Li/Ni阳离子混排严重及首圈不可逆容量大等缺点。为了进一步提升正极材料LiNiCoAlO的电化学性能,本论文分别通过以下两种方法对正极材料进行改性研究。(1)分别利用溶剂热法与共沉淀法制备三元正极材料LiNiCoAlO进行测试对比。X射线衍射的测试结果表明,共沉淀法制备的材料其阳离子混排程度更严重,抑制了电池循环过程中锂离子的脱嵌进程。在电化学性能测试中,共沉淀法制备的材料表现出较差的电化学性能,循环100圈后的容量保持率仅为62.2%,在10C电流密度下的放电比容量为38.4 m A·h/g;而利用溶剂热法制备的三元正极材料,循环100圈的容量保持率达到79.8%,在10C电流密度下的放电比容量提升至96.0 m A·h/g,不仅提升了材料的循环稳定性,还改善了材料的库仑效率及倍率性能,为产业化提供了一种可行性的新思路。(2)先利用原子层沉积(ALD)工艺在LiNiCoAlO正极材料表面包覆MoO薄层,再通过煅烧将MoO薄层注入二次粒子的缝隙中,使其包裹一次粒子并促进Li的扩散。此设计方案极大地提高了镍钴铝酸锂(NCA)的倍率性能,在10C电流密度下的放电比容量高达113.4 m A·h/g。此外,因MoO薄层可避免活性材料和电解液直接接触,使材料循环100圈的循环稳定性达91.1%,从而提高材料的循环稳定性。经过详细的分析及电化学测试表明,注入晶界的MoO薄层可以防止二次粒子的破裂,使富镍阴极材料表现出优异的电化学性能。

关键词：锂离子电池正极材料电化学性能层状氧化物

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Dither在ADC中的研究与应用

Dither在ADC中的研究与应用

作者：张占鹏电子科技大学

学位级别：硕士

自然界中的所有信号均是模拟信号,然而计算机所能够进行处理的却是数字量。ADC(模数转换器)将自然界中的模拟量转换为可以在计算机中进行处理的数字量,实现模拟信号的量化。近年来,人们对软件无线电的呼声越来越高。软件无线电以ADC与DA... 详细信息

自然界中的所有信号均是模拟信号,然而计算机所能够进行处理的却是数字量。ADC(模数转换器)将自然界中的模拟量转换为可以在计算机中进行处理的数字量,实现模拟信号的量化。近年来,人们对软件无线电的呼声越来越高。软件无线电以ADC与DAC作为模拟-数字接口,对射频信号直接进行采样与产生,要求其具备非常高的转换速度,并且要求其具备良好的动态性能,以减少对邻近信道的干扰。本文研究采用dither(抖动技术)降低ADC进行数字转换后频谱中的谐波分量,提高ADC的SFDR(无杂散动态范围)。 Dither在数字图像显示流域的应用已经有将近60年的历史,在图像显示中加入dither可以消除数字图像显示时的轮廓效应,同时增加图像显示时色彩的表现力。在音频采样中加入dither可以减小音频量化误差,使得量化后的数字音频在回放时更加自然。此外dither还被广泛的应用在测量领域。本文首先对ADC的原理以及ADC主要类型做了简要概述。并介绍了ADC在Simulink下行为级模型的搭建。然后介绍了ADC性能的相关指标。在dither原理及仿真部分首先介绍了dither应用历史,然后介绍导致ADC动态性能下降的相关误差,讨论了dither减小这些误差提高ADC动态性能的原理。最后对两种主要类型的dither结构在simulink下进行了仿真,并提出了一种改进型的宽带大幅度dither。在dither噪声产生电路章节中首先介绍了各种类型的dither产生电路,并设计了产生宽带dither噪声的PN序列电路。然后提出了一种基于数字波形存储的窄带dither结构,并在quartus下完成了窄带波形存储的相关设计。最后根据几种主流类型的dither结构设计了能够对dither进行实际验证的验证板系统。完成了相关的调试工作,并对宽带dither和窄带dither进行了实际的验证。

关键词： dither 模数转换器动态性能无杂散动态范围

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补肾填精方法在中医药中的应用和发展

辽宁中医杂志 2009年第10期36卷 1638-1641页

作者：张占鹏安红梅上海中医药大学附属龙华医院上海200032

强调了肾精对人的重要性,指出肾精耗损是生病早衰甚至死亡的根本原因,得出补肾填精为祛病延年的根本法则。以中医基本理论为指导,辨证论治的进行补肾填精为方法。回顾近年来临床研究在脑、脊髓、骨骼、生殖等相关疾病方面疗效显著,实验... 详细信息

强调了肾精对人的重要性,指出肾精耗损是生病早衰甚至死亡的根本原因,得出补肾填精为祛病延年的根本法则。以中医基本理论为指导,辨证论治的进行补肾填精为方法。回顾近年来临床研究在脑、脊髓、骨骼、生殖等相关疾病方面疗效显著,实验研究在延缓衰老和防治老年性痴呆方面,无论是体外实验、体内实验,还是复方及中药研究,密切把握国内外医学动态,结合现代科技,在机理研究、治疗方面均不断发展,以求更好的服务临床,造福百姓。

关键词：补肾填精临床研究实验研究

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高温作用下多组分燃料体系的分子动力学模拟

石油学报(石油加工) 2024年

作者：俞玥梅德清冯沛宋如蕃张占鹏江南大学机械工程学院江苏大学汽车与交通工程学院

采用Materials studio软件Amorphous Cell与Dmol3模块构建了油酸甲酯、乙醇、正十四烷分子模型，应用Forcite模块进行油酸甲酯-乙醇-正十四烷三元体系退火处理，以充分释放体系分子结构应力，选择能量最低的构型进行分子动力学模拟，研... 详细信息

采用Materials studio软件Amorphous Cell与Dmol3模块构建了油酸甲酯、乙醇、正十四烷分子模型，应用Forcite模块进行油酸甲酯-乙醇-正十四烷三元体系退火处理，以充分释放体系分子结构应力，选择能量最低的构型进行分子动力学模拟，研究了体系在773和973 K时的传热传质行为。结果表明：通过温度梯度、均方根位移模拟数据对体系传热影响的考察发现，随着温度升高，三元体系中乙醇的扩散系数从0.680×10-4cm2/s增大到1.133×10-4cm2/s；通过径向分布函数（RDF）分析三元体系在773和973 K时的传质行为，发现RDF数值越小，分子间相互作用力越强；乙醇的RDF数值最小，存在最强氢键相互作用，推测此组分最容易扩散。

关键词：正十四烷油酸甲酯乙醇分子动力学模拟扩散系数径向分布函数

一种基于高斯-牛顿法的光电经纬仪交会测量算法

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光电工程 2006年第11期33卷 22-25页

作者：吕帅华苏秀琴张占鹏向静波中国科学院西安光学精密机械研究所

针对靶场光电测量中使用的双站交会方法需要切换交会公式、交会精度不高的问题,提出了一种在直角发射坐标系中,基于高斯-牛顿法的多站交会方法。通过仿真试验将其与传统双站交会方法进行比较,证明了这种多站交会方法具有良好的收敛性和... 详细信息

针对靶场光电测量中使用的双站交会方法需要切换交会公式、交会精度不高的问题,提出了一种在直角发射坐标系中,基于高斯-牛顿法的多站交会方法。通过仿真试验将其与传统双站交会方法进行比较,证明了这种多站交会方法具有良好的收敛性和较高的交会精度。

关键词：光电经纬仪交会测量高斯-牛顿法海森矩阵

基于Contourlet变换和形态学的图像去噪方法

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光电子．激光 2008年第11期19卷 1558-1560页

作者：杨露苏秀琴陆陶梁金峰张占鹏中国科学院西安光学精密机械研究所陕西西安710119 中国科学院研究生院北京100039

提出了一种Contourlet变换与数学形态算子相结合的红外图像去噪方法。充分利用Contourlet变换后系数的分布特性以及尺度内和尺度间的依赖性,结合数学形态算子的特点,利用数学形态算子对变换系数进行处理,使得重要变换系数与非重要变换... 详细信息

提出了一种Contourlet变换与数学形态算子相结合的红外图像去噪方法。充分利用Contourlet变换后系数的分布特性以及尺度内和尺度间的依赖性,结合数学形态算子的特点,利用数学形态算子对变换系数进行处理,使得重要变换系数与非重要变换系数分离,对非重要系数子集进行软阈值处理,然后再将两个子集合起来,进行逆变换重建。实验结果表明,与传统小波相比,该算法具有更好地去噪效果,同时更有效地保留了图像的细节信息。

关键词：图像去噪 Contourlet变换数学形态学多尺度几何分析

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一种可变分辨率ADC结构

电测与仪表 2010年第4期47卷 78-80页

作者：阎波张占鹏李强电子科技大学通信与信息工程学院成都611731

高速快闪式ADC(Flash ADC)采用全并行结构,具有很高的模数转换速率,但分辨率较低。本文将dither(抖动)技术与高速快闪式ADC结合,提出一种可变分辨率ADC结构,能够在信号频率较低时,将高速ADC的速度转化为量化精度,提高ADC量化分辨率。本... 详细信息

高速快闪式ADC(Flash ADC)采用全并行结构,具有很高的模数转换速率,但分辨率较低。本文将dither(抖动)技术与高速快闪式ADC结合,提出一种可变分辨率ADC结构,能够在信号频率较低时,将高速ADC的速度转化为量化精度,提高ADC量化分辨率。本文首先对dither技术提高快闪式ADC分辨率的原理做出了理论分析,给出了可变分辨率的ADC系统结构,并Matlab环境下对这种结构进行了仿真验证。

关键词：高速ADC dither 量化精度可变分辨率

一种用于高速A/D转换器的大幅度Dither结构

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微电子学 2010年第5期40卷 636-639页

作者：阎波张占鹏林水生电子科技大学通信与信息工程学院成都610054

Dither(抖动)算法可用于A/D转换器减小模数转换后的频谱谐波,提高其动态性能。目前,Dither算法在高速A/D转换器中的应用日益广泛。以传统的加减型大幅度Dither结构为基础,提出一种基于查找表的存储型宽带加减型结构和相应算法。该结构... 详细信息

Dither(抖动)算法可用于A/D转换器减小模数转换后的频谱谐波,提高其动态性能。目前,Dither算法在高速A/D转换器中的应用日益广泛。以传统的加减型大幅度Dither结构为基础,提出一种基于查找表的存储型宽带加减型结构和相应算法。该结构可降低传统结构的复杂度,并提高转换速度。

关键词： A/D转换器宽带Dither 动态性能