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锂离子特性标准

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锂离子电池特性

锂是化学周期表上直径最小也最活泼的金属。体积小所以容量密度高,广受消费者与工程师欢迎。但是,化学特性太活泼,则带来了极高的危险性。锂金属暴露在空气中时,会与氧气产生激烈的氧化反应而爆炸。为了提升安全性及电压,科学家们发明了用石墨及钴酸锂等材料来储存锂原子。这些材料的分子结构,形成了奈米等级的细小储存格子,可用来储存锂原子。这样一来,即使是电池外壳破裂,氧气进入,也会因氧分子太大,进不了这些细小的储存格,使得锂原子不会与氧气接触而避免爆炸。锂离子电池的这种原理,使得人们在获得它高容量密度的同时,也达到安全的目的。

锂离子电池充电时,正极的锂原子会丧失电子,氧化为锂离子。锂离子经由电解液游到负极去,进入负极的储存格,并获得一个电子,还原为锂原子。放电时,整个程序倒过来。为了防止电池的正负极直接碰触而短路,电池内会再加上一种拥有众多细孔的隔膜纸,来防止短路。好的隔膜纸还可以在电池温度过高时,自动关闭细孔,让锂离子无法穿越,以自废武功,防止危险发生。

保护措施

锂电池芯过充到电压高于4.2V后,会开始产生副作用。过充电压愈高,危险性也跟着愈高。锂电芯电压高于4.2V后,正极材料内剩下的锂原子数量不到一半,此时储存格常会垮掉,让电池容量产生永久性的下降。如果继续充电,由于负极的储存格已经装满了锂原子,后续的锂金属会堆积于负极材料表面。这些锂原子会由负极表面往锂离子来的方向长出树枝状结晶。这些锂金属结晶会穿过隔膜

纸,使正负极短路。有时在短路发生前电池就先爆炸,这是因为在过充过程,电解液等材料会裂解产生气体,使得电池外壳或压力阀鼓涨破裂,让氧气进去与堆积在负极表面的锂原子反应,进而爆炸。因此,锂电池充电时,一定要设定电压上限,才可以同时兼顾到电池的寿命、容量、和安全性。最理想的充电电压上限为4.2V。

锂电芯放电时也要有电压下限。当电芯电压低于2.4V时,部分材料会开始被破坏。又由于电池会自放电,放愈久电压会愈低,因此,放电时最好不要放到2.4V才停止。锂电池从3.0V放电到2.4V这段期间,所释放的能量只占电池容量的3%左右。因此,3.0V是一个理想的放电截止电压。

充放电时,除了电压的限制,电流的限制也有其必要。电流过大时,锂离子来不及进入储存格,会聚集于材料表面。这些锂离子获得电子后,会在材料表面产生锂原子结晶,这与过充一样,会造成危险性。万一电池外壳破裂,就会爆炸。

因此,对锂离子电池的保护,至少要包含:充电电压上限、放电电压下限、及电流上限三项。一般锂电池组内,除了锂电池芯外,都会有一片保护板,这片保护板主要就是提供这三项保护。但是,保护板的这三项保护显然是不够的,全球锂电池爆炸事件还是频传。要确保电池系统的安全性,必须对电池爆炸的原因,进行更仔细的分析。

爆炸类型分析

电池芯爆炸的类形可归纳为外部短路、内部短路、及过充三种。此处的外部系指电芯的外部,包含了电池组内部绝缘设计不良等所引起的短路。

当电芯外部发生短路,电子组件又未能切断回路时,电芯内部会产生高热,造成部分电解液汽化,将电池外壳撑大。当电池内部温度高到135摄氏度时,质量好的隔膜纸,会将细孔关闭,电化学反应终止或近乎终止,电流骤降,温度也慢慢下降,进而避免了爆炸发生。但是,细孔关闭率太差,或是细孔根本不会关闭的隔膜纸,会让电池温度继续升高,更多的电解液汽化,最后将电池外壳撑破,甚至将电池温度提高到使材料燃烧并爆炸。

内部短路主要是因为铜箔与铝箔的毛刺穿破隔膜,或是锂原子的树枝状结晶穿破膈膜所造成。这些细小的针状金属,会造成微短路。由于,针很细有一定的电阻值,因此,电流不见得会很大。铜铝箔毛刺系在生产过程造成,可观察到的现象是电池漏电太快,多数可被电芯厂或是组装厂筛检出来。而且,由于毛刺细小,有时会被烧断,使得电池又恢复正常。因此,因毛刺微短路引发爆炸的机率不高。

这样的说法,可以从各电芯厂内部都常有充电后不久,电压就偏低的不良电池,但是却鲜少发生爆炸事件,得到统计上的支持。因此,内部短路引发的爆炸,主要还是因为过充造成的。因为,过充后极片上到处都是针状锂金属结晶,刺穿点到处都是,到处都在发生微短路。因此,电池温度会逐渐升高,最后高温将电解液气体。这种情形,不论是温度过高使材料燃烧爆炸,还是外壳先被撑破,使空气进去与锂金属发生激烈氧化,都是爆炸收场。

但是过充引发内部短路造成的这种爆炸,并不一定发生在充电的当时。有可能电池温度还未高到让材料燃烧、产生的气体也未足以撑破电池外壳时,消费者就终止充电,带手机出门。这时众多的微短路所产生的热,慢慢的将电池温度提高,经过一段时间后,才发生爆炸。消费者共同的描述都是拿起手机时发现手机很烫,扔掉后就爆炸。

综合以上爆炸的类型,我们可以将防爆重点放在过充的防止、外部短路的防止、及提升电芯安全性三方面。其中过充防止及外部短路防止属于电子防护,与电池系统设计及电池组装有较大关系。电芯安全性提升之重点为化学与机械防护,与电池芯制造厂有较大关系。

设计规范

由于全球手机有数亿只,要达到安全,安全防护的失败率必须低于一亿分之一。由于,电路板的故障率一般都远高于一亿分之一。因此,电池系统设计时,必须有两道以上的安全防线。常见的错误设计是用充电器(adaptor)直接去充电池组。这样将过充的防护重任,完全交给电池组上的保护板。虽然保护板的故障率不高,但是,即使故障率低到百万分之一,机率上全球还是天天都会有爆炸事故发生。

电池系统如能对过充、过放、过电流都分别提供两道安全防护,每道防护的失败率如果是万分之一,两道防护就可以将失败率降到一亿分之一。常见的电池充电系统方块图如下,包含充电器及电池组两大部分。充电器又包含适配器(Adaptor)及充电控制器两部分。适配器将交流电转为直流电,充电控制器则限制直流电的最大电流及最高电压。电池组包含保护板及电池芯两大部分,以及一个PTC来限定最大电流。

文字方块: 适配器交流变直流文字方块: 充电控制器限流限压文字方块: 充电器文字方块: 保护板过充、过放过流等防护文字方块: 电池组文字方块: 限流片文字方块: 电池芯

以手机电池系统为例,过充防护系利用充电器输出电压设定在4.2V左右,来达到第一层防护,这样就算电池组上的保护板失效,电池也不会被过充而发生危险。第二道防护是保护板上的过充防护功能,一般设定为4.3V。这样,保护板平常不必负责切断充电电流,只有当充电器电压异常偏高时,才需要动作。过电流防护则是由保护板及限流片来负责,这也是两道防护,防止过电流及外部短路。由于过放电只会发生在电子产品被使用的过程。因此,一般设计是由该电子产品的线路板来提供第一到防护,电池组上的保护板则提供第二道防护。当电子产品侦测到供电电压低于3.0V时,应该自动关机。如果该产品设计时未设计这项功能,则保护板会在电压低到2.4V 时,关闭放电回路。

总之,电池系统设计时,必须对过充、过放、与过电流分别提供两道电子防护。其中保护板是第二道防护。把保护板拿掉后充电,如果电池会爆炸就代表设计不良。

上述方法虽然提供了两道防护,但是由于消费者在充电器坏掉后,常会买非原厂充电器来充电,而充电器业者,基于成本考虑,常将充电控制器拿掉,来降低成本。结果,劣币驱逐良币,市面上出现了许多劣质充电器。这使得过充防护失去了第一道也是最重要的一道防线。而过充又是造成电池爆炸的最重要因素,因此,劣质充电器可以称得上是电池爆炸事件的元凶。

当然,并非所有的电池系统都采用如上图的方案。在有些情况下,电池组内也会有充电控制器的设计。例如:许多笔记型计算机的外加电池棒,就有充电控制器。这是因为笔记型计算机一般都将充电控制器做在计算机内,只给消费者一个适配器。因此,笔记型计算机的外加电池组,就必须有一个充电控制器,才能确保外加电池组在使用适配器充电时的安全。另外,使用汽车点烟器充电的产品,有时也会将充电控制器做在电池组内。

最后的防线

如果电子的防护措施都失败了,最后的一道防线,就要由电芯来提供了。电芯的安全层级,可依据电芯能否通过外部短路和过充来大略区分等级。由于,电池爆炸前,如果内部有锂原子堆积在材料表面,爆炸威力会更大。而且,过充的防护常因消费者使用劣质充电器而只剩一道防线,因此,电芯抗过充能力比抗外部短路的能力更重要。如果,外部短路不会爆炸的电芯,可以得到一颗星。而过充不会爆炸的电芯,可以得到两颗星。那么电芯的安全等级,就有零颗星到三颗星,四种等级。日本制和台湾制的电池芯,通常都可达到三颗星的最高等级,中国制的电芯就参差不齐。下表为市场上常见锂电芯的安全等级。

安全等级

过充不爆炸

短路不爆炸

代表厂商

★★★

O

O

日本厂、能元、宜电等

★★

O

X

X

O

大陆一、二级厂

X

X

大陆二、三级厂

电芯抗外部短路的方法,通常包括使用高质量的隔膜纸和采用压力阀两种措施。其中高质量的隔膜效果最好,外部短路时超过百分之九十九的电池不会发生爆炸。压力阀则有副作用。例如电池过充时,压力阀如果太早破裂,会让氧气进入导致爆炸。另外,中国制压力阀的精密度非常不可*。中国铝壳厂生产的铝壳,不到一成的压力阀会在业者宣称的压力范围内起作用,可*度只有百分之一、二。因此,对组装厂而言,要确保电池不会发生短路爆炸,最好的方法还是直接作实验。只要将电池充饱电,再放入防爆箱中短路即可判定抗短路的能力。

电池芯抗过充的方法则非常复杂,必须考虑化学配方、外壳机械特性、及配套的电子组件。一般系利用电池过充到某个电压时,让添加物开始发生反应,一方面增加内阻,一方面将电能转为热能,以达到1C/12V过充6小时,不会爆炸的安全水平。对于串并用的电池,有时还会再加上配套的电子组件或精密的压力阀。

目前中国制电芯约近半数可以通过短路测试,但是绝大多数都无法通过过充测试。又由于电子防护方面,最容易崩溃的防线是过充防护,而过充所衍生的爆炸也最严重。因此,电池芯的抗过充能力,是相关业者在选择电池芯时,重点中的重点。对单颗使用的电池而言,至少要能达到1C/6V过充6小时不爆炸。对串联使用的电池,至少要能通过1C/12V过充6小时。这样才能在消费者使用劣质充电器的情形下,确保电池组的安全。

责任归属

电池组发生爆炸事件时,分析爆炸原因,是判定责任归属的第一步。如果是短路爆炸且短路的部位在电池组的外部,这必然是两道电子防护都失效且电芯也未能通过短路的考验。这时保护板厂商、电芯厂商、PTC厂商、与组装厂商都有责任。但是这种情况发生的机率不高。如果短路的部位在电池组的内部,最可能的导因是绝缘失效且电芯未能通过短路的考验。因此,组装厂与电芯厂都有责任。如果是过充爆炸,通常导因于充电器电压过高、保护板因温度过高而暂时性或永久性的失效、且电芯未能防过充。由于所有电芯厂都只保证电芯短路时不爆炸,

而不保证过充时不爆炸。组装厂也都会于产品上标示,『只能用原厂充电器』。因此,充电器厂与通信行的责任最大,保护板厂商与组装厂次之。有非常多的充电器,虽然标示的输出电压在4.2V左右,实际电压则超过5V。这种情况下,责任显然在充电器厂与通信行。如果充电器厂商如实的标示高于5V的电压,结果通信行还把它卖给消费者当手机充电器,那么通信行就要负最大的责任了。

鉴定电池组爆炸原因的专业度非常高,而且费用不訾。由于组装厂在整个供应链里,扮演者将电芯变安全的角色。因此,在责任不清时,常需先负担该费用。因此,选用安全性高的电芯,尤其是抗过充的电芯,对组装厂至为重要。

消费者注意事项

锂离子电池系统如果设计得当,对于过充、过放、过电流都有两道电子防护,而且电芯也通得过短路测试与过充测试。那么,安全性应该无虞,消费者可以安心的使用。

买充电器时,最好买原厂的充电器。买非原厂充电器,不要轻信厂商标示的输出电压值。应请通信行用电表量一下充电座的输出电压值,电压低于4.3V才可使用。必须使用电压高于4.3V的充电器时,最好是插在手机尾部充电。切勿将非原厂电池组放在非原厂的充电座上充电,多数的爆炸都是这样发生的

(Mg2Si1- Sb 04-(Mg Sn) 固溶体合金的制备及热电输运特性

第27卷 第8期 无 机 材 料 学 报 Vol. 27 No. 8 2012年8月 Journal of Inorganic Materials Aug., 2012 收稿日期: 2011-08-30; 收到修改稿日期: 2011-10-18 基金项目: 国家自然科学基金(50801002); 北京市自然科学基金(2112007); 北京市属高校人才强教计划(PHR20110812) National Natural Science Foundation of China (50801002); Beijing Natural Science Foundation (2112007); Founding Project for Academic Human Resources Development in Institutions of Higher Learning Under the Jurisdiction of Beijing Municipality (PHR20110812) 作者简介: 韩志明(1984?), 男, 硕士研究生. E-mail: 0402hzm@https://www.doczj.com/doc/043762870.html, 通讯作者: 张 忻, 副研究员. E-mail: zhxin@https://www.doczj.com/doc/043762870.html, 文章编号: 1000-324X(2012)08-0822-05 DOI: 10.3724/SP.J.1077.2012.11550 (Mg 2Si 1-x Sb x )0.4-(Mg 2Sn)0.6固溶体合金的制备及热电输运特性 韩志明, 张 忻, 路清梅, 张久兴, 张飞鹏 (北京工业大学 材料学院, 新型功能材料教育部重点实验室, 北京 100124) 摘 要: 以Mg 、Si 、Sn 、Sb 块体为原料, 采用熔炼结合放电等离子烧结(SPS)技术制备了n 型(Mg 2Si 1-x Sb x )0.4-(Mg 2Sn)0.6(0≤x ≤0.0625)系列固溶体合金. 结构及热电输运特性分析结果表明: 当Mg 原料过量8wt%时, 可以弥补熔炼过程中Mg 的挥发损失, 形成单相(Mg 2Si 1-x Sb x )0.4-(Mg 2Sn)0.6固溶体. 烧结样品的晶胞随Sb 掺杂量的增加而增大; 电阻率随Sb 掺杂量的增加先减小后增大, 当样品中Sb 掺杂量x ≤0.025时, 样品电阻率呈现出半导体输运特性, Sb 掺杂量x >0.025时, 样品电阻率呈现为金属输运特性. Seebeck 系数的绝对值随Sb 掺杂量的增加先减小后增大; 热导率κ在Sb 掺杂量x ≤0.025时比未掺杂Sb 样品的热导率低, 在Sb 掺杂量x >0.025时高于未掺杂样品的热导率, 但所有样品的晶格热导率明显低于未掺杂样品的晶格热导率. 实验结果表明Sb 的掺杂有利于降低晶格热导率和电阻率, 提高中温区Seebeck 系数绝对值; 其中(Mg 2Si 0.95Sb 0.05)0.4-(Mg 2Sn)0.6合金具有最大ZT 值, 并在723 K 附近取得最大值约为1.22. 关 键 词: Mg 2Si 基热电材料; Sb 掺杂; 热电性能; 放电等离子烧结 中图分类号: TK9 文献标识码: A Preparation and Thermoelectric Properties of (Mg 2Si 1-x Sb x )0.4-(Mg 2Sn)0.6 Alloys HAN Zhi-Ming, ZHANG Xin, LU Qing-Mei, ZHANG Jiu-Xing, ZHANG Fei-Peng (College of Materials Science and Engineering, Beijing University of Technology, The key Laboratory of Advanced Functional Materials, Ministry of Education, Beijing 100124, China) Abstract: n-type (Mg 2Si 1-x Sb x )0.4-(Mg 2Sn)0.6 (0≤x ≤0.0625) alloys were prepared by an induction melting and spark plasma sintering method using bulks of Mn, Si, Sn, Sb as raw materials. The analyzing results of the structure and thermoelectric properties show that the single-phase (Mg 2Si 1-x Sb x )0.4-(Mg 2Sn)0.6 alloys can be obtained at 8wt% excess of Mg addition. The lattice constant increases linearly with the amount of Sb, the electrical resistivity ρ firstly increases and then decreases. The electrical resistivity ρ of samples (x ≤0.025) shows semi-conductor be-havior, while that of the samples (x >0.025) shows the metallic behavior. The Seebeck coefficient α firstly increases and then decreases with the increase of x value. Compared with the non-doped sample, the thermal conductivity κ for samples (x ≤0.025) decreases and that of the other samples (x >0.025) increases. The ZT value for (Mg 2Si 0.95Sb 0.05)0.4-(Mg 2Sn)0.6 sample reaches its highest value of 1.22 at 773 K, which is much higher than that of the non-doped sample. Key words: Mg 2Si base thermoelectric materials; Sb doping; thermoelectric properties; spark plasma sintering

产品质量特性重要度分级规则 (公司标准文件)

河北御捷车业有限公司 ZY/QY-04 产品质量特性重要度分级规则 共14页 版本:A 编制 审核 批准 发文号:实施日期:二〇一四年月日

1目的 对产品质量特性重要度分级、标识工作进行规范,把设计意图准确传达给采购、工艺、制造、检验等部门,以便加强对关键、重要工序的过程控制。 2 范围 适用于公司所有产品及零部件的质量特性重要度分级(以下简称重要度分级)。 3 术语和定义 3.1产品及零部件质量特性 产品及零部件质量特性由产品及零部件的规格、性能和结构所决定,并影响产品的适用性,是设计传递给工艺、制造和检验的技术要求和信息,它包含尺寸、公差与配合、功能、寿命、互换性、环境污染、人身安全及执行政府有关法规和标准的情况等。 3.2产品及零部件质量特性重要度 产品及零部件质量特性重要度是指产品及零部件某质量特性影响产品适用性的重要程度。 4 职责与权限 新产品设计阶段,汽车研究院对新产品及零部件进行质量特性重要度分级,通过新产品试制、试验,在设计改进时进一步修正和完善,并将重要度级别符号直接标注在产品图样或设计文件的相应位置上。 5 工作流程/内容 5.1 分级原则及重要度等级 5.1.1重要度分级以对产品适用性要求的影响和经济损失程度为依据。 5.1.2 重要度等级分为:关键特性、重要特性和一般特性。 5.1.2.1关键特性 如发生故障,会发生人身安全事故,丧失产品主要功能,严重影响产品使用性能和寿命,对环境产生违反法规的污染,以及必然会引起使用单位申诉的特性。 5.1.2.2 重要特性 如出现故障,会影响产品使用性能和寿命,使用单位可能提出申诉的特性。 5.1.2.3 一般特性 如出现故障,对产品使用性能和寿命影响不大,不至于引起使用单位申诉的特性。5.2 重要度分级内容 重要度分级内容应包括: a) 安全、环保要求;

质量特殊特性分级管理办法

质量特殊特性管理办法 HM-JS-002-2011 1、目的 本办法规定了公司产品质量特殊特性识别(以下简称重要度分级)的原则、内容、要求、职责及表示方法。 2、范围 适用于公司产品开发时对产品特殊特性和过程特殊特性的识别。 3、职责 技术部负责产品质量特殊特性的识别以及制定《关键工序-特殊特性值清单》。 4、术语 4.1产品质量特殊特性:是顾客对产品的要求、用途、规格、性能和结构的决定,并影响产品的实用性,是产品设计和开发传递给过程设计和开发、加工制造、工艺参数、功能、寿命、互换性、环境污染、人身安全及执行国家有关法规和标准等情况的要求。 5、管理内容 5.1按《产品先期质量策划控制程序》,技术部门应对产品质量特殊特性进行识别,并制定《关键工序-特殊特性值清单》,通过新产品试制,进行设计改进时进一步修整和完善。 5.2特殊特性识别,可按规定的符号标注在《工艺过程流程图》、《P-FMEA》、《控制计划》、《检验指导书》、《作业指导书》中。 5.3 特殊特性识别原则 5.3.1特殊特性的识别以对产品实用性要求的影响及经济损失程度为依据。 5.3.2特殊特性识别分为安全特性、关键特性。 5.3.3顾客对特殊特性有明确要求时,则应履行顾客要求。 5.3.4 安全特性 a)即存档责任特性。其过大的变差会显著影响产品安全或法律法规的符合性。 必然会引起顾客申诉的特性。 b)安全特性按顾客指定的特殊符号进行标识,如“D”或“TLD”。 5.3.5关键特性

a)是指其过大的变差会显著影响顾客满意,可体现在性能、尺寸和外观特性上。 顾客可能提出申诉的特性。 例如:可能影响法规的符合性、配合、尺寸、性能或产品后续生产过程的产品特性或制造过程参数。 设计计算基准、定位基准、装夹基准、测量基准、装配尺寸、安装尺寸。 b)关键特性标识用“*”标识。 5.4 特殊特性内容 一般包括: a.法律、法规要求 b.性能、结构的使用要求 c.可靠性、使用寿命及互换性要求 d.材料性能及处理规定 e.尺寸、配合、形状和位置公差及表面粗糙度等要求 f.外形、外观要求(外观件) g.重要制造过程参数

电荷输运机制

表1 几种电荷输运机制的能带示意图,电流特性公式及电流对温度、电压的依赖关系 q :电子电荷;V :外加电压;k :波尔兹曼常数;n :理想因子;I s :饱和电流;J s =I s /A εr :相对介电常数;ε0:真空介电常数;L :阴阳两极间距离 输运机制 能带示意图 电流特性公式 温度依赖性 电压依赖性 文献 直接隧穿 ()()21122222exp 2q V d I S m m d αα??-??= ? ?? none I V ∝ G 1 Fowler –Nordheim 隧穿 *3232*42()exp 83FN m Smq I E hm hqE ?π??? =- ? ??? none ()2ln 1I V V ∝G 2 Schottk y 发射效应 ()2120exp /I SAT e E kT βφ=- ()2ln 1I T T ∝()1 2 ln I V ∝ G 3 Poole-F rankel 效应 00 ()exp PF q qE SV I d kT ?πεεσ??-= - ? ??? ()ln 1I T ∝ ()1 2 ln I V V ∝ G 4 Hopping 传导 0exp(-)a E S I V d kT σ= ()ln 1I V T ∝ I V ∝ G 5 SCLC 效 应 2 3 98S S V I d εμθ= none n I V ∝ G 6 Standar d diode 方程 W d Mott-Gu rney law none J 1/2 V I -V 欧姆传导 None 有 用sclc

理解薄膜中电荷的输运机制对于分子电子器件的应用具有重要意义,例如分子二极管、分子晶体管和分子存储元件等。因此,关于金属电极薄膜中电荷的输运机制的研究已成为纳米材料研究中倍受关注的热点课题。电荷在金属电极-薄膜-金属电极结构中的输运机制主要有直接隧穿、Fowler –Nordheim 隧穿、Schottky 发射效应、Poole-Frankel 效应、跳跃传导(Hopping conduction )及空间电荷限制(SCLC )效应六种,各种输运机制的能带示意图,电流特性公式及电流对温度、电压的依赖关系如表1所示。 直接隧穿和Fowler –Nordheim 隧穿属于非共振遂穿,电流大小均和温度无关,其中直接隧穿适用于小电压范围(eV φ<),电流和电压呈线性关系;Fowler –Nordheim 隧穿适用于较高电压范围(eV φ>),()2ln I V 和1V 呈线性关系。在小电压范围,美国耶鲁大学Reed G7研究组利用直接隧穿模型研究了饱和烷硫醇自组装薄膜器件在变温条件下的电荷输运机制,并推算出势垒高度φ及衰减系数β。清华大学陈培毅教授G8等也对烷基硫醇饱和分子结中的电荷输运进行了研究,证实了隧穿为饱和分子结中的主要电荷输运机制。中国科学技术大学王晓平G9研究组研究了自组装硫醇分子膜输运特征的压力依赖性,分析表明自组装硫醇分子膜输运特征的压力依赖性也主要源于电荷在分子膜中的链间隧穿过程。在较高电压范围,韩国光州科学研究院Lee G10等观察到饱和烷硫醇自组装薄膜器件电流输运机制由直接隧穿转变为Fowler –Nordheim 隧穿,并研究了不同条件下过渡电压的变化规律。中科院上海微系统与信息技术研究所董耀旗 G11 等基于分栅闪存存储器的结构,对多晶硅/ 隧穿氧化层/多晶硅非平面结构的F-N 隧穿进行了研究。天津大学胡明教授G12 等在研究碳纳米管场发射性能时 认为其至少在某一电流密度范围内属于Fowler –Nordheim 遂穿。直接隧穿和Fowler –Nordheim 隧穿是饱和烷烃自组装薄膜中最常见的两种输运机制,然而对于π共轭分子,由于禁带宽度较小,则有可能是近似共振隧穿机制。 Schottky 发射效应是指在一定温度下, 金属中部分电子将获得足够的能量越过绝缘体的势垒,此过程又称为热电子发射,由电流特性公式可知()2ln I T 和1T 、()ln I 和12 V 均呈线性关系。美国匹兹堡大学Perello G13 等研究碳纳米管器件时观察到Schottky 发射效应并推算出Schottky 势垒。北京工业大学聂祚仁G14研究组也通过Schottky 发射效应分析研究了纳米复合W-La 2O 3材料的I-V 曲线并计算了材料的有效逸出功。 如果介质层包含有非理想性结构, 如不纯原子导致的缺陷, 那么这些缺陷将扮演电子陷阱的作用, 诱陷电子的场加强热激发将产生电流,此即为Poole-Frankel 效应。电流对温度和电压的关系为 ()ln 1I ∝和()1 2ln I V V ∝。西安电子科技大学汪家友教授 G15 等在研究a-C :F 薄膜电学性能时观察到薄 膜在高场区符合Poole-Frankel 机制。如果介质层缺陷密度很大, 电子的输运将由跳跃传导控制,此时,电流和电压呈线性关系且()ln 1I V ∝。美国耶鲁大学周崇武 G16 等研究Au/Ti/4-thioacetylbiphenyl/Au 分子结时观察到,在负偏压且偏压较小时即属于跳跃传导机制。新加坡国立大学Nijhuis G17等在研究Ag TS SC 11Fc 2Lee, W. Y. Wang, M. A. Reed. Mechanism of Electron Conduction in Self-Assembled

质量不合格的严重性分级

质量不合格的严重性分级 (一)不合格与不合格品 (1)GB/T19000-2000对不合格的定义为:未满足要求。不合格包括产品、过程和体系没有满足要求,所以不合格包括不合格品和不合格项。其中,凡成品、半成品、原材料、外购件和协作件对照产品图样、工艺文件、技术标准进行检验和试验,被判定为一个或多个质量特性不符合(未满足)规定要求,统称为不合格品。 (2)在产品形成的整个过程中,由于受到各种因素的影响,可能会出现一些不符合产品图样、工艺文件和技术标准的产品。同时,也可能会购进一些有缺陷的原材料、配套件、外购件等。如果这些产品经检验判定为未满足规定的要求,则为不合格品。 (3)质量检验工作的重要任务之一,就是在整个产品形成过程中剔除和隔离不合格品,不合格品的及时剔除与隔离,可确保防止误用或误装形成不合格的产品。 (二)不合格分级 1.不合格分级的概念产品及产品形成过程中涉及许许多多质量特性要求,这些质量特性的重要程度是各不相同的。 不合格是质量偏离规定要求的表现,而这种偏离因其质量特性的重要程度不同和偏离规定的程度不同,对产品适用性的影响也就不同。不合格严重性分级,就是将产品质量可能出现的不合格,按其对产品适用性影响的不同进行分级,列出具体的分级表,据此实施管理。 不合格分级较早在美国使用。20世纪40年代,美国贝尔系统在公司范围内对质量特性的重要性和不合格的严重性进行了分级。第二次世界大战期间,美国国防部采用了这种分级方案。 2.不合格分级的作用 (1)可以明确检验的重点。通过分级明确各种不合格对产品适用性影响的严重程度,就可使检验工作把握重点,也便于检验人员在检验活动中能更好地把握产品质量的关键和提高检验效率。 (2)有利于选择更好的验收抽样方案。在使用抽样标准时,对于可接受质量水平AQL值的确定以及不合格批的判定和处理,都可根据不合格严重性的不同级别做出不同的选择。 (3)便于综合评价产品质量。通过不合格分级,可以对产品多个质量特性的不合格进行总体评价。例如,将产品的检查结果进行记录统计,以最低一级不合格为基数,其余各级按严重程度加权计算,相对比较。用这种方法可以把某个作业组织、作业人员或某一产品(包括零、部件)所产生的实际不合格,用同一基数进行加权综合比较,使评价工作更加科学、细致,有利于评价相对质量水平,亦为保证和提高产品质量建立激励机制提供评定依据。 (4)对不合格进行分级并实施管理,对发挥质量综合管理和质量检验职能的有效性都有重要作用。如在质量审核时,针对具体产品的使用要求和顾客反馈信息中的不合格项目对产品不合格进行分级,就可以客观评价产品质量水平,有利于提高审核的有效性。 (三)不合格严重性分级的原则

Tb掺杂LaMnO_3材料的电输运与介电性能研究

Tb掺杂LaMnO3材料的电输运与介电性能研究 * 张开拓1,郑 舒1,张营堂2 (1 河南机电高等专科学校电气工程系,新乡453000;2 陕西理工学院材料学院功能材料研究所,汉中723003)摘要 采用固相反应法制备了A位掺杂的La0.95Tb0.05MnO3(LTMO)钙钛矿材料。研究了LTMO的电输运性能、磁性能以及介电性能。结果表明,LTMO表现出半导体电输运特性,其磁序结构表现出类自旋玻璃行为,而其介电性能在100K附近表现出弛豫特性,当温度高于100K时LTMO介电常数ε′随温度的升高几乎不变化,表现出介电常数的高温稳定性。 关键词 La0.95Tb0.05MnO3 电输运特性 类自旋玻璃 介电弛豫中图分类号:TB34 文献标识码:A Electrical Transport and Dielectric Properties of Perovskite Tb Dop ed LaMnO3ZHANG Kaituo1,ZHENG Shu1,ZHANG Yingtang 2 (1 Electrical Engineering College,Henan Mechanical and Electrical Engineering College,Xinxiang  453000;2 Institute ofFunctional Material,School of Material Science and Engineering,Shaanxi University of Technology,Hanzhong  723003)Abstract Polycrystalline bulk perovskite La0.95Tb0.05MnO3(LTMO)were synthesized by conventional solid-state reaction.Electric transport property,magnetic and dielectric property were examined.LTMO exhibits semicon-ductor,and its magnetic properties are spin-glass like behavior.It possesses the dielectric relaxation at lower 100K.Furthermore,the dielectric properties remain almost unchanged at hig her 100K.Key  words La0.95Tb0.05MnO3,electric transport,spin-glass like behavior,dielectric relaxation *陕西省教育厅专项科学研究项目( 12JK0953);电力设备电气绝缘国家重点实验室开放课题(EIPE11207) 张开拓: 1978年生,硕士,实验师,研究方向为电缆材料及其测试 E-mail:zkt8009@163.com 近年来, 钙钛矿结构的锰氧化物及其薄膜因其表现出的奇特电输运性能、 磁性能、介电性能和光性能而备受人们关注[1-4]。当Sr2+和Ca2+ 部分取代LaMnO3(LMO)的A位离子时,出现了金属-绝缘体转变,同时在转变点附近也发现了巨磁电阻效应[5-7] 。另外,TbMnO3表现出的磁电耦合特性也引起了人们的广泛兴趣[8,9] 。但由于TbMnO3的磁电耦合 温度很低,制约了TbMnO3体系的研究和应用, 人们一直试图提高TbMnO3的磁电耦合温度[10]。本实验利用等价Tb3+ 取代LaMnO3中的L a3+ ,研究体系的电输运性能、磁性能以及介电性能。 1 实验 采用传统固体反应法(陶瓷烧结法)制备LTMO陶瓷材料,成功制备出单相的LTMO材料样品,LTMO样品的制备过程的具体工艺流程为: (1)原料选择与处理。实验所用原料La2O3、MnO2和 Tb2O7均为分析纯( 纯度99.99%)。为保障化学计量比准确,称量前将易吸潮的La2O3放于烘箱中烘干(900℃、2h)。(2 )配料。根据计算好的化学配比,用电子天平称取化学粉末并置于预先准备好的球磨罐中。 (3 )混合。将称量好的原料放入研磨皿,进行混合研磨,每个样品每次研磨6h以上, 为了使其混合均匀,另外在研磨过程中一定小心,不让原料损失,防止成分偏差。 (4 )预烧。将磨好的样品用模具压制成块,放入低温炉中预烧,温度在900~1000℃,恒温12h,最后随炉冷却至室温。 (5)粉碎。将预烧合成后的样品放入研磨皿研磨6h以上,反复3次预烧、研磨过程。(6)成型。把第4次研磨好的原料用千斤顶压成直径3cm的圆片。 (7)烧结。烧结是通过一定的高温处理过程,使成型的坯体发生预期的物理化学反应和充分致密化,形成所需的化学组成和微观结构,得到具有所要求的物理化学性能陶瓷的全过程。在1300℃左右烧结24h, 即可获得单相多晶陶瓷。利用X射线衍射仪测试样品的XRD谱图,采用Cu靶,管压30kV,管流20mA,扫速8(°)/min,扫描范围10~80°,步长0.08° 。采用四点法测量样品的电输运性能。首先对样品表面进行打磨处理,并用酒精进行清洗,使表面保持清洁平整;用铟在样品表面制作4个电极;在液氮的条件下,冷却样品到液氮温区;而后在慢慢升温过程中测量电阻-温度(R-T)曲线。 通过带场冷(FC)和零场冷(ZFC)两种测量模式在超导量子干涉仪(SQUID) 系统中测量样品的直流磁化率曲线。· 511·Tb掺杂LaMnO3材料的电输运与介电性能研究 /张开拓等

阻抗测试方法

成品阻抗测试方法: 1、仪器设置: 网络分析仪:CENTER:200MHz SPAN:2MHz(视被测电缆的长度进行设定)MEAS:S12 或S21 FORMA T:Phase 直通校准 注意:校准完毕为一条数值为零的直线,SPAN更改不同的数值需要重新校准。 2、电容测量仪测试电容值。(数值现实稳定可以读取数值)。 3、相位差的测量: 网络分析仪连接被测电缆,显示相位值,按照以下方式进行读取数值: 打开菜单MARKER SERACH,target value设置为0,打开multi target search , 记录两个标记点的频率值(注意:选择红圈内数值最接近的标记点)。 如上图所示:应选择标记点1、2。 δf=(f m -f n )/m-n 4、按照特性阻抗的公式: 平均特性阻抗=1000/(δf*c) δf单位为MHz, C为测量的电容值:单位nf。 注意事项:1、测试频率差时被测电缆的接头状态必须和测试电容的接头状态保持一致。 2、target value设置为0,以避免产生误差。 3、保证校准状态有效。

相对传播速度的测量方法: 1:相对传播速度的定义:信号在介质中的传播速度与自由空间的传播速度之比。 2、仪器的设置: 网络分析仪进行测试: CENTER:200MHz SPAN:1MHz MEAS:S12 或S21 FORMA T:Group delay 直通校准 校准后为一条数值为零的直线。 3、连接被测电缆,打开Marker Factions ,将统计功能打开。读取平均值即为延迟时间t。 4、按照下列公式计算相对传播速度: V =L/(t?c) ?100% V:相对传播速度。L:电缆的实际长度(米)c=3.0?108米/秒 t :延迟时间(秒)。 电缆相位及电长度测试及计算方法: 1、仪器的设置: 网络分析仪设置: CENTER:要求测试频点SPAN:10MHz(或者按照通知单要求设置起始终止频率)MEAS:S12 或S21 FORMA T:Extend Phase 直通校准 校准后为一条数值为零的直线。 2、连接被测电缆,读取要求频率点的数值。

电缆的特性阻抗

电缆的阻抗 术语 音频:人耳可以听到的低频信号。范围在20-20kHz。 视频:用来传诵图象的高频信号。图象信号比声音复杂很多,所以它的带宽(范围)也大过音频很多,少说也有0-6MHz。 射频:可以通过电磁波的形式想空中发射,并能够传送很远的距离。射频的范围要宽很多,10k-3THz(1T=1024G)。 电缆的阻抗 本文准备解释清楚传输线和电缆感应的一些细节,只是此课题的摘要介绍。如果您希望很好地使用传输线,比如同轴电缆什么的,就是时候买一本相关课题的书籍。什么是理想的书籍取决于您物理学或机电工程,当然还少不了数学方面的底蕴。 什么是电缆的阻抗,什么时候用到它? 首先要知道的是某个导体在射频频率下的工作特性和低频下大相径庭。当导体的长度接近承载信号的1/10波长的时候,good o1风格的电路分析法则就不能在使用了。这时该轮到电缆阻抗和传输线理论粉墨登场了。 传输线理论中的一个重要的原则是源阻抗必须和负载阻抗相同,以使功率转移达到最大化,并使目的设备端的信号反射最小化。在现实中这通常意味源阻抗和电缆阻抗相同,而且在电缆终端的接收设备的阻抗也相同。 电缆阻抗是如何定义的? 电缆的特性阻抗是电缆中传送波的电场强度和磁场强度之比。(伏特/米)/(安培/米)=欧姆 欧姆定律表明,如果在一对端子上施加电压(E),此电路中测量到电流(I),则可以用下列等式确定阻抗的大小,这个公式总是成立: Z = E / I 无论是直流或者是交流的情况下,这个关系都保持成立。 特性阻抗一般写作Z0(Z零)。如果电缆承载的是射频信号,并非正弦波,Z0还是等于电缆上的电压和导线中的电流比。所以特性阻抗由下面的公式定义: Z0 = E / I 电压和电流是有电缆中的感抗和容抗共同决定的。所以特性阻抗公式可以被写成后面这个形式: 其中 R=该导体材质(在直流情况下)一个单位长度的电阻率,欧姆 G=单位长度的旁路电导系数(绝缘层的导电系数),欧姆 j=只是个符号,指明本项有一个+90'的相位角(虚数) π=3.1416

固体的电性质:输运过程

固体的电性质:输运过程 6 导体 导体、半导体和超导体的严格分类必须由四面体中电子贡献的总电流密度j 来判定。 在电子的能带理论中,四面体中的总电流密度j 也必须通过所有电子能带中的非平衡统计进行计算: ()() 33 31 ,,4n n n d k j d r g r k t ev k V π??= -?? ∑?????? 6-1 ( )()()()() ,,,n n F D n c df g r k t f k e E r t v k k d ετε-??????≈--? ??????? 6-2 已知固体中的电子总数为a L Zn N ,所有电子的量子态将由低能到高能填充到各条能带中去。在非铁磁的固体中(自旋上下的能带不分裂),一条能带总共可以填充2L N 个电子的量子态,因此总能带数约为2a Zn (由于能带的交叠,这个数量是近似而不准确的)。内层电子的大多数能带都是满带的,但是有一条或几条价电子的能带是半满带。 满带中所有电子贡献的总电流密度为 ()() 33 04F D n n n d k j f k ev k επ -????= -≡???? ??? 6-3 这意味着,满带对固体电导没有贡献。 在绝缘体和半导体中,接近0K 时所有的能带都是满带或者空带;常温下,满带的电子被部分激发到空带,使得它们俩同时变成了半满的能带,从而具有了一定的导电能力。 半满带中,非平衡统计会偏移费米统计,但从统计上说,经过弛豫时间F τ,非平衡统计( ) ,,n g r k t 会回到平衡状态()F D n f ε-: F F F F eEl k eE k ετ??≈ 6-4 其中,F F F l v τ=是位于费米面上的电子的平均自由程。 在半满能带中的所有布洛赫电子贡献的总电流密度是: ()() 3 2304F n n n d k df j e v k v k E d τπε?? =-?≠ ??? ??? 6-5 由此可见,固体中总电流都是由半满能带贡献的。在能带论中,总的电导率矩阵是:

产品质量特性分级管理细则(3)

质量特殊特性管理办法 (1) 质量特殊特性管理办法 (2) 质量特性、重要度分级及控制规定 (3) 质量特殊特性管理办法 FR-QC-21-A1 1、目的 本办法规定了公司产品质量特殊特性识别(以下简称重要度分级)的原则、内容、要求、职责及表示方法。 2、范围 适用于公司产品开发时对产品特殊特性和过程特殊特性的识别。 3、职责 技术部负责产品质量特殊特性的识别以及制定《关键工序-特殊特性值清单》。 4、术语 4.1产品质量特殊特性:是顾客对产品的要求、用途、规格、性能和结构的决定,并影响产品的实用性,是产品设计和开发传递给过程设计和开发、加工制造、工艺参数、功能、寿命、互换性、环境污染、人身安全及执行国家有关法规和标准等情况的要求。 5、管理内容 5.1按《产品先期质量策划控制程序》,技术部门应对产品质量特殊特性进行识别,并制定《关键工序-特殊特性值清单》,通过新产品试制,进行设计改进时进一步修整和完善。 5.2特殊特性识别,可按规定的符号标注在《工艺过程流程图》、《P-FMEA》、《控制计划》、《检验指导书》、《作业指导书》中。 5.3 特殊特性识别原则 5.3.1特殊特性的识别以对产品实用性要求的影响及经济损失程度为依据。 5.3.2特殊特性识别分为安全特性、关键特性。 5.3.3顾客对特殊特性有明确要求时,则应履行顾客要求。 5.3.4 安全特性 a)即存档责任特性。其过大的变差会显著影响产品安全或法律法规的符合性。 必然会引起顾客申诉的特性。 b)安全特性按顾客指定的特殊符号进行标识,如“D”或“TLD”,详见《D/TLD管理控制程序》。 5.3.5关键特性 a)是指其过大的变差会显著影响顾客满意,可体现在功能、配合和外观特性上。 顾客可能提出申诉的特性。 例如:可能影响法规的符合性、配合、功能、性能或产品后续生产过程的产品特性或制造过程参数。 设计计算基准、定位基准、装夹基准、测量基准、装配尺寸、安装尺寸。 b)关键特性标识用“”标识。 5.4 特殊特性内容 一般包括: 法律、法规要求

公司产品质量特点

公司产品质量特点、性能 一、KNY28A —12 户内交流金属铠装移开式设备 KNY28A —12型号户外交流金属铠装移开式开关设备(以下简称开关柜)是我公司在吸收国内外先进制造技术的基础上自行设计开发的新型产品,可取代各种老型的金属开关设备。 其产品具有以下的特点: 回路电阻测量【主电路: ≤150Ωμ, 断路器 (含触臂)≤60Ωμ】 温升试验【1.1×1250A 】 机械操作试验 机械特性测量试验【满足CB3906—2006第6.102条款】 机械寿命试验【分合操作总次数:10000次】 防护等级验证【外壳IP4X ;试品内部隔室之间及断路器室门打开时(IP2X )】 绝缘试验【工频电压:相间、相对地42kV ,断口48kV ;雷电冲击电压:相间、相对地75kV ,断口85kV 】 基本短路试验方式T100a 【电压:12kV ;断开电流:31.5kA ;峰值:80kA 】 基本短路试验方式T100s 【电压:12kV ;断开电流31.5kA 】 热稳定电流和动稳定电流试验【主回路:31.5kA (有效值),4s ;80kA (峰值),0.3s ;接地回路:68.2kA (峰值),0.3s ;27.3kA (有效值),2s 】 检验依据: GB3906—2006《3.6kV —40.5kV 交流金属封闭开关设备和控制设备》 GB1984—2003《高压交流断路器》 GB /T11022—2011《高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求》 二、GCK 低压抽出式开关柜 GCK 低压抽出式开关柜广泛应用于发电厂,变电所,厂矿企业和高层建筑的动力配电中心PC 和发电机控制中心MCC ,作为交流50—60Hz ,额定工作电压为660V 及以下,额定电流为4000A 及以下的发、供电系统中配电、电动机集中控制。 其产品具有以下的特点: 保持了电气性能高于同类产品的基础上,增大了容量和机械强度,并具有结构先进,外型美观,防护等级高,安全可靠,维护方便等 性能 额定工作电压:交流380V ,交流660V 额定频率:50Hz 水平母线额定电流:1250—4000A 馈电电路最大电流:1000A 抽屉回路最大电流:500A 控制电机最大容量:320KW

原材料、产品关键质量特性分级管理办法

原材料、产品质量特性分级管理办法 编号: DX(GL)ZG-8.3-1.4 版/次:A版1次 编制: 审核: 会签: 批准: ·

原材料、产品质量特性分级管理办法 1 目的 规定本公司产品及零部件质量特性重要度分级原则、内容、要求及标注方法,指导产品质量控制要点及控制层级职责分配。 2 适用范围 适用于德鑫航空设备股份有限公司加工制造的产品。 3引用文件 JB/T 5058 机械工业产品质量特性重要度分级导则 GB/T 7635.1 全国主要产品分类与代码第1部分:可运输产品。 4术语和定义 4.1产品质量特性 产品质量特性由产品的规格、性能和结构所决定,并影响产品的适用性,是设计传递给工艺、制造和检验等的技术要求和信息。它包含有尺寸、形位公差与配合、功能、寿命、互换性、环境污染、人身安全及执行政府有关法规和标准情况等。 4.2 产品质量特性重要度 产品质量特性重要度是指影响产品适用性的重要程度。 5职责 5.1 技术部负责产品及零部件重要度分级,分别在新产品设计阶段对产品及零部件进行初步重要度分级,通过新产品试制,在设计改进时进一步修正和完善。 5.2 工艺人员针对技术科给定的产品及零部件重要度分级负责原材料的重要度分级。 5.3 物资供应部门按照原材料重要度分级要求确定原材料的采购。 5.4 生产部负责按照产品及零部件重要度分级落实生产。 5.5 质管部负责按照产品、零部件及原材料的重要度分级制定检验标准。 6 工作过程 6.1 分级原则

6.1.1重要度分级以对产品适用性要求的影响及经济损失程度为依据。 6.1.2 可按规定的级别符号直接标注在产品图样及设计文件上,也可单独编制产品及其组成零部件重要度分级文件。 6.2重要度分级内容 重要度分级内容一般包括: 1) 安全、环保要求; 2) 性能、结构的使用要求; 3) 可靠性、使用寿命及互换性要求; 4) 材料性能及处理规定; 5) 焊接及铸、锻规定; 6) 尺寸、公差与配合、形状和位置公差及表面粗糙度等要求; 7) 外形、外观要求; 8) 清洁度要求; 9) 涂敷、包装、防护及储运等要求。 6.3 产品特性重要度分级 分为关键特性、重要特性和一般特性。 1)关键特性[A]: 如发生故障,会发生人身安全事故、丧失产品主要功能、严重影响产品使用性能和降低产品寿命、对环境产生违反法规之污染,以及必然会引起使用者提出申诉的特性。 2)重要特性[B]: 如发生故障,会影响产品使用性能和寿命,使用者可能提出申诉的特性。 3)一般特性[C]: 如发生故障,对产品使用性能和寿命影晌不大及不致引起使用者提出申诉的特性。 6.4 零部件、原材料重要度分级 一般分为A类零部件或原材料、B类零部件或原材料、C类零部件或原材料。 1)A类零部件或原材料:零部件或原材料有一个或一个以上的关键特性[A],同时还可能包含重要特性[B]和(或)一般特性[C]。 2)B类零部件或原材料:零部件或原材料有一个或一个以上的重要特性[B],同时还可能包含一般特性[C],但没有关键特性[A]。

产品质量特性重要度分级规则 (公司标准文件)

御捷车业 ZY/QY-04 产品质量特性重要度分级规则 共14页 版本:A 编制 审核 批准 发文号:实施日期:二〇一四年月日

1目的 对产品质量特性重要度分级、标识工作进行规,把设计意图准确传达给采购、工艺、制造、检验等部门,以便加强对关键、重要工序的过程控制。 2 围 适用于公司所有产品及零部件的质量特性重要度分级(以下简称重要度分级)。 3 术语和定义 3.1产品及零部件质量特性 产品及零部件质量特性由产品及零部件的规格、性能和结构所决定,并影响产品的适用性,是设计传递给工艺、制造和检验的技术要求和信息,它包含尺寸、公差与配合、功能、寿命、互换性、环境污染、人身安全及执行政府有关法规和标准的情况等。 3.2产品及零部件质量特性重要度 产品及零部件质量特性重要度是指产品及零部件某质量特性影响产品适用性的重要程度。 4 职责与权限 新产品设计阶段,汽车研究院对新产品及零部件进行质量特性重要度分级,通过新产品试制、试验,在设计改进时进一步修正和完善,并将重要度级别符号直接标注在产品图样或设计文件的相应位置上。 5 工作流程/容 5.1 分级原则及重要度等级 5.1.1重要度分级以对产品适用性要求的影响和经济损失程度为依据。 5.1.2 重要度等级分为:关键特性、重要特性和一般特性。 5.1.2.1关键特性 如发生故障,会发生人身安全事故,丧失产品主要功能,严重影响产品使用性能和寿命,对环境产生违反法规的污染,以及必然会引起使用单位申诉的特性。 5.1.2.2 重要特性 如出现故障,会影响产品使用性能和寿命,使用单位可能提出申诉的特性。 5.1.2.3 一般特性 如出现故障,对产品使用性能和寿命影响不大,不至于引起使用单位申诉的特性。5.2 重要度分级容 重要度分级容应包括: a) 安全、环保要求;

A位La掺杂的单晶化合物Sr2IrO4电输运特性

第33卷 第9期 无 机 材 料 学 报 Vol. 33 No. 9 2018年9月 Journal of Inorganic Materials Sep., 2018 收稿日期: 2017-11-27; 收到修改稿日期: 2018-03-23 基金项目: 国家自然科学基金(11374112, 11304091, 11604089) National Natural Science Foundation of China (11374112, 11304091, 11604089). 作者简介: 段天赐(1991-), 男, 硕士研究生. E-mail: 237484470@https://www.doczj.com/doc/043762870.html, 通讯作者: 胡 妮, 副教授. E-mail: huni1110@https://www.doczj.com/doc/043762870.html, 文章编号: 1000-324X(2018)09-1001-05 DOI: 10.15541/jim20170568 A 位La 掺杂的单晶化合物Sr 2IrO 4电输运特性 段天赐1,2, 王好文3, 王 伟3, 裴 玲1,2, 胡 妮1,2 (1. 湖北工业大学 太阳能高效利用湖北省协同创新中心, 武汉 430068; 2. 湖北工业大学 理学院, 武汉 430068; 3. 华中科技大学 物理学院, 武汉 430074) 摘 要: 5 d 强自旋轨道耦合氧化物Sr 2IrO 4中的电输运物理是该领域存在争议的一个科学问题。本研究应用flux 法成功制备(Sr 1-x La x )2IrO 4(x =0, 0.01, 0.02, 0.03, 0.05)等系列单晶样品, 并通过综合物性测量仪对样品电输运特性进行表征。研究表明: 随着La 掺杂浓度的增加, 样品体系电阻率显著下降, 并在x ≥0.03时出现金属性(d ρab /d T >0)。通过对样品电阻率的一系列拟合发现, 未掺杂的Sr 2IrO 4单晶样品在高温部分(T >140 K)和较低温区(40 K<T <80 K)导电机制符合三维变程跳跃模型, 中温部分(80 K<T <140 K)导电机制则符合热激发机制; 而掺杂样品仅在较低温部分(T <90 K)呈现出明显的变程跳跃电导, 并且样品中的激活能随掺杂量增加而减小。通过变程跳跃电导模型拟合发现, 掺杂样品中的局域化长度明显大于Ir-O 键长, 可能是源于系统中载流子产生的退局域化效应。 关 键 词: Sr 2IrO 4 Mott 绝缘体; 电输运; 热激活; 三维变程跃迁 中图分类号: O513 文献标识码: A Electrical Transport Property of A-site La Doped of Sr 2IrO 4 DUAN Tian-Ci 1,2, WANG Hao-Wen 3, WANG Wei 3, PEI Ling 1,2, HU Ni 1,2 (1. Hubei Collaborative Innovation Center for High-efficient Utilization of Solar Energy, Hubei University of Technology, Wuhan 430068, China; 2. School of Science, Hubei University of Technology, Wuhan 430068, China; 3. School of Physics, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China) Abstract: The physics of electric transport in iridate Sr 2IrO 4 has been a long term controversial issue in the field of 5d oxides. A series of single crystal samples (Sr 1-x La x )2IrO 4 were prepared by flux method, and their electrical transport properties were investigated. The results reveal that the sample shows metallic transport at x ≥0.03. A close examina-tion of the transport data reveals drastic modulation for the conduction mechanism upon La-doping. For the non-doped sample, three-dimensional Mott variable range hopping conduction is respectively identified at T >140 K and 40 K<T<80 K, and thermal activation conduction is revealed at 80 K<T <140 K. For the doped sample, the Mott vari-able range hopping conduction is only found at T <90 K, and the activation energy is revealed to decrease with the La-doping content increasing. In addition, the localization length of the doped samples is found to be much larger than the Ir -O bond length, which may due to delocalization effect of the carriers in the systems. Key words: Sr 2IrO 4 Mott insulator; electric transport; thermal activation; 3D variable range hopping 5 d 铱基过渡金属氧化物(Transition Metal Oxides, TMOs)由于在晶体场、自旋轨道耦合以及库仑相互作用下展示出丰富的物理性能, 引起凝聚态物理学 界高度重视并得到广泛研究[1-12]。相比于3d 过渡金 属氧化物, 5d TMOs 的d 轨道在空间上延展导致库 仑排斥能(U)减小, 并且自旋轨道耦合效应(SOC)随万方数据

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