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电子元件与材料
中国电子学会　中国电子元件行业协会　国营第715厂(成都宏明电子股份有限公司)
电子元件与材料

中国电子学会　中国电子元件行业协会　国营第715厂(成都宏明电子股份有限公司)

钟彩霞

月刊

1001-2028

journalecm@163.com/zhubei5148@163.com

028-84391569

610051

成都市一环路东二段8号宏明商厦702室

电子元件与材料/Journal Electronic Components & MaterialsCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊报道国内外在电子元件、电子器件、电子材料领域所取得的有关基础理论、生产技术、应用开发等方面的最新科研成果，报道科学技术和行业发展的动态，介绍新产品和市场信息。本刊兼顾创新性、实用性、系统性和导向性，深受广大读者好评；一直被确认为无线电电子学类全国中文核心期刊；被CA和IEE INSPEC全文收录；系中国科学引文数据库来源期刊，系中国科技论文统计源期刊。
正式出版
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    Fe-MOFs衍生碳基吸波材料研究进展

    钟国媛董季玲石小雪王明媚...
    127-136页
    查看更多>>摘要：随着社会的快速发展和电子设备的普及,电磁辐射污染问题变得尤为突出,也带来了潜在的危害.因此,开发高效的电磁波吸收材料以解决电磁辐射污染问题迫在眉睫.铁基金属有机框架(Fe-MOFs)具有高度不饱和的铁金属中心离子和多样的结构类型.通过将Fe-MOFs作为前驱体进行碳化,可以制备出铁/铁氧化物/铁碳化物均匀分布的衍生碳基化合物.这些Fe-MOFs衍生碳基化合物表现出较高的介电损耗和磁损耗能力,可有效克服当前吸波材料存在的吸收频带窄、阻抗匹配性差等问题,成为近年来备受关注的一种新型吸波材料.首先简要介绍了电磁波吸收机制,然后综述了近年来关于单金属、双金属、三金属Fe-MOFs以及由Fe-MOFs与其他材料(包括碳材料、导电聚合物、MXene和生物质)复合制备的衍生碳基吸波材料的研究进展,最后对MOFs衍生碳基吸波材料的未来发展方向进行了展望.

    吸波材料金属有机框架综述衍生碳基化合物复合材料

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    基于钒钛磁铁矿尾矿的发泡陶瓷制备及性能研究

    朱砂郭阳王昕陆海鹏...
    137-145页
    查看更多>>摘要：攀西地区铁尾矿的大量堆积严重污染了当地的生态环境.固废基发泡陶瓷吸波材料在解决铁尾矿堆积问题的基础上,推进了发泡陶瓷在吸波材料领域的应用.通过正交试验探索了烧结温度、保温时间和发泡剂掺量对发泡陶瓷物理性能的影响,并综合分析得出优选烧结方案:烧结温度为1190 ℃,保温时间为60 min,发泡剂掺量为质量分数0.3％.依照此方案制备的发泡陶瓷体积密度为0.23 g/cm3,体积吸水率为0.76％,抗压强度为0.73 MPa,导热系数为0.06 W/(m·K),孔隙率为89.89％.在正交试验制定的工艺基础上,探索了试样厚度对发泡陶瓷吸波性能的影响.研究结果表明:在烧结温度1170℃,吸波剂掺量为质量分数30％时,厚度为15 mm的发泡陶瓷吸波性能最优,在0.5～18 GHz的频率范围内反射损耗降低至-28.58 dB,显示出2.35 GHz的有效吸收带宽.该研究为钒钛磁铁矿尾矿的资源化利用和发泡陶瓷在吸波材料方面的运用提供了参考.

    钒钛磁铁矿尾矿发泡陶瓷正交试验隔热材料吸波材料

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    LLZTO涂覆天丝无纺布锂离子电池隔膜的制备

    幸楚粤李尧张奥捷龙金...
    146-153,161页
    查看更多>>摘要：针对锂离子电池用无纺布隔膜孔径分布不均的问题,采用原纤化天丝纤维制备湿法无纺布基材,结合氧化物固态电解质涂层,在收窄孔径尺寸及区间分布的同时,降低电池内阻,提升电化学性能.固态电解质涂层搭配低转数无纺布隔膜会导致基材侧渗出大量陶瓷,但对于组装后电池循环及倍率测试无影响.涂覆之后的无纺布隔膜(LC10)组装钴酸锂全电池循环后拥有较低的极化电压,且由于拥有较高的离子迁移数及更低的欧姆电阻和电荷转移电阻,其在3C高倍率循环下的容量保持率可达85.93％.未涂覆固态电解质涂层的无纺布隔膜低温性能差于商品样,低温镀锂情况较商品样更加严重,而LC10低温下的初始比容量可达124.9mAh/g,容量保留率为94.23％.

    无纺布隔膜固态电解质涂层天丝纤维锂离子电池

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    阵列式碳纤维复合材料的制备与微波吸收机理研究

    贾琨董文洁宋进马晨...
    154-161页
    查看更多>>摘要：以碳纤维为代表的碳材料具有质轻、导电性好、化学稳定性强等突出的物理化学性质,将其作为吸波剂使用可以提升材料的吸波性能、使用寿命并有效降低重量.通过"电场取向优化+基体灌封固化"的工艺完成了不同组分阵列式碳纤维复合材料的制备,采用SEM、FT-IR等手段对材料的形貌和化学成分进行表征,利用矢量网络分析仪对材料在2～18 GHz频段内的复介电常数和复磁导率进行表征,分析了微观结构对材料电磁参数、界面阻抗匹配及电磁波吸收性能的影响规律,最后研究碳纤维空间排布形式、复配粉体成分对其吸波性能的影响机制.结果表明,材料的电磁损耗机制由电介质损耗、干涉相消、界面极化弛豫、磁损耗共同构成;当复合材料厚度为2.0 mm时,反射率＜-10 dB(6.1～7.6 GHz),在6.5 GHz处最大衰减值为-15.2 dB,热导率达到3.2 W/(m·K);验证所制备的材料在满足电磁波吸收功能的同时还具有一定的导热性.

    碳纤维阵列式复合材料吸波性能吸波机制

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    氧化石墨烯掺杂二氧化硅气凝胶的特性研究

    谢擎宇刘文龙王思哲廖家轩...
    162-168页
    查看更多>>摘要：为满足高温防护需求,快速制备高强度、低导热系数的气凝胶成为一项重要的科学挑战.采用超临界干燥法,成功通过掺杂氧化石墨烯(GO)的方式,改善了二氧化硅气凝胶的性能.通过电子显微镜观察发现,GO均匀地镶嵌在气凝胶基体中,形成了有效的支撑骨架,显著增强了气凝胶的强度.傅立叶变换红外光谱分析表明,GO与二氧化硅气凝胶之间仅存在物理结合,并未形成明显的化学键.通过氮吸附/解吸测量发现,GO/SiO2气凝胶的比表面积和孔径可以通过调整GO的用量进行可控调节.实验结果显示,当GO含量为质量分数0.5％,1％和2％时,GO/SiO2气凝胶的比表面积分别为895,1294和997 m2/g,与未掺杂的SiO2气凝胶(852 m2/g)相比有所增加.由于GO的加入,GO/SiO2气凝胶的密度(0.07 g/cm3)略高于纯SiO2气凝胶(0.06 g/cm3),为其提供了更高的强度和承载能力.此外,GO/SiO2气凝胶的导热系数为0.0176～0.0204 W/(m·K),低于纯SiO2气凝胶(0.0221 W/(m· K)).该研究为SiO2气凝胶在实际应用中的推广和应用提供了新思路.

    氧化石墨烯掺杂二氧化硅气凝胶超临界干燥导热系数比表面积

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    Al2O3-SiO2/纤维素复合气凝胶的制备及其阻燃性能

    何亮邱宇洪周立春刘文龙...
    169-175页
    查看更多>>摘要：针对纤维素气凝胶隔热性能差、易燃烧等问题,基于液氮定向冷冻及真空冷冻干燥技术,以低成本、环境友好的微晶纤维素为原材料,Al2O3-SiO2溶胶为阻燃剂,去离子水为溶剂,加入硼酸作为催化剂控制共水解进程,制备出隔热阻燃性能良好的Al2O3-SiO2/纤维素复合气凝胶.采用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、热重分析仪、锥形量热仪等研究了 Al2O3-SiO2溶胶含量对材料结构与性能的影响,并分析了复合气凝胶的阻燃机制.结果表明,随着Al2O3-SiO2溶胶含量的增加,Al2O3-SiO2/纤维素复合气凝胶从蜂窝状结构向多孔三维网络结构转变,孔径减小.Al2O3-SiO2溶胶与微晶纤维素溶液体积比为2∶10时,具有最高分解温度205.21℃和最大质量保持率35.191％.点燃时间为11 s,热释放速率峰值为127.13 kW/m2,表现出更好的阻燃性与抑制火焰生成能力.

    复合气凝胶微晶纤维素Al2O3-SiO2隔热保温阻燃性能

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    基于电阻膜的宽带超材料吸波体设计

    杨佳蓬逯景桐张帅许建春...
    176-181页
    查看更多>>摘要：基于吸波材料有效吸收和耗散电磁波能量的特性,研究人员实现了对电磁波的精确控制与隔离,这对电磁波的调控起到至关重要的作用.为实现宽带平稳吸收电磁波,提出了一种基于电阻膜的宽频带超材料吸波体,该结构由三层构成,顶层采用周期排布的电阻膜结构,中间层采用FR-4介质基板,底层采用金属背板.电阻膜主要由导电油墨构成,其作用是吸收电磁波能量后将其转化为热能进行耗散.仿真测试表明,所设计的吸波体在14.2～25.3 GHz频率范围内达到了 90％以上的吸收率,平均吸收率高达98.23％,且具备偏振不敏感特性.为了验证设计的可行性,通过控制丝网印刷的参数和条件成功制备了吸波体样品,实际测量值与全波模拟结果展现了较好的一致性,为宽带吸波体的设计提供了参考依据.

    电阻膜超材料宽带吸波体

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    空间辐射环境下SiC功率MOSFET栅氧长期可靠性研究

    杜卓宏肖一平梅博刘超铭...
    182-189页
    查看更多>>摘要：利用等效1 MeV中子和γ射线对1200 V SiC功率MOSFET进行辐射,研究了电离损伤和位移损伤对器件的影响,并分析了辐射后器件栅氧长期可靠性.结果表明:中子辐射后器件导通电阻发生明显退化,与辐射引入近界面缺陷降低载流子寿命和载流子迁移率有关.时间依赖的介质击穿(TDDB)结果表明,栅泄漏电流呈现先增加后降低趋势,与空穴捕获和电子捕获效应有关.中子辐射后栅漏电演化形式未改变,但氧化层击穿时间增加,这是中子辐射缺陷增加了 Fowler-Nordheim(FN)隧穿势垒的缘故.总剂量辐射在器件氧化层内引入陷阱电荷,使得器件阈值电压负向漂移.随后的TDDB测试表明,与中子辐射一致,总剂量辐射未改变栅漏电演化形式,但氧化层击穿时间提前.这是总剂量辐射在氧化层内引入额外空穴陷阱和中性电子陷阱的缘故.

    SiC功率MOSFET电离辐射中子辐射时间依赖的介质击穿(TDDB)可靠性

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    基于相场法的电极箔粉末烧结模拟及影响因素分析

    孟庆玉黄勇董晓红张志虎...
    190-196页
    查看更多>>摘要：以粉末涂层型电极箔为研究对象,采用相场法对颗粒烧结及孔隙的收缩进行仿真模拟,根据实际烧结孔隙数据建立了五种不同空间结构类型的孔隙模型,通过模拟计算不同粒径烧结孔隙变化,验证了模型模拟的有效性.采用单因素分析法探究了烧结温度及孔隙类型的改变对最终孔隙面积的影响规律,结果表明:仿真模拟中烧结温度影响颗粒间烧结速度;孔隙的类型影响最终铝粉烧结形貌,并进一步影响烧结形成的孔隙面积,其中以三角形孔隙面积最小.模型的建立对不同烧结温度、烧结时间、孔隙类型的粉末涂层型电极箔有效表面积的预测具有重要参考价值.

    粉末涂层型电极箔相场法烧结仿真模拟孔隙面积

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    电解液温度对Ta2O5阳极氧化膜结构和性能的影响

    田超王凤华郑传江刘开文...
    197-203页
    查看更多>>摘要：磷酸电解液中,采用阳极氧化法在高纯钽箔表面制备Ta2O5阳极氧化膜,通过椭圆偏振光谱仪、X射线衍射仪、X射线光电子能谱和电化学测试等,研究了电解液温度对Ta2O5阳极氧化膜结构、化学组成、介电性能和绝缘性能的影响.结果表明,Ta2O5阳极氧化膜中结合有少量的电解液阴离子,且结合的阴离子含量和分布深度随电解液温度升高而降低;Ta2O5阳极氧化膜介电常数和绝缘强度随电解液温度升高而增大,但过高的温度会促进非晶态Ta2O5晶化从而导致氧化膜性能劣化.当电解液温度从25 ℃升高至85 ℃时,氧化膜介电常数增大约3.5％,耐击穿电压提高约1％,膜中结合态阴离子的分布深度从氧化膜厚度的约1/2降低至约1/4.基于实验结果,钽在磷酸电解液中的最佳阳极氧化温度是85 ℃.

    Ta2O5阳极氧化法电解液温度化学组成介电性能

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