场致爆炸发射阴极有效发射面积研究
关于投产高压金属化薄膜电容器的可行性报告 薄膜CB80高压电容
关于投产高压金属化薄膜电容器的可行性报告 薄膜CB80高压电容 关于投产高压金属化薄膜电容器的可行性报告 一．高压金属化薄膜电容器发展状况及市场状况 随着电力、电子技术的普及和提高，高频脉冲电容器、直流高压电容器、高压并联电容器等特种电容器的需求量越来越大。其用途主要有以下几个方面。 1．高压并联电容器：该电容器是为输压、变压线路使用的高压开关柜专门配套的高压电力电容，以改善线路功率因素为目的。 2．高频脉冲电容器：该电容器功能是利用电容器储存的能量产生脉冲大电流。主要用于电磁加速器、核聚变、脉冲激光电源等性能试验装置。 3．直流高压电容器：该电容器主要在高电压大容量电压换流电源中作滤波电容器用。 二、国外、国内高压金属化薄膜电容器的发展状况及市场状况 近几年来，国外一些厂家开发、研制出的该类型电容器已形成批量生产和投放市场使用。而我国虽然有众多的电容器生产厂家，但该类型的电容器在生产方面还刚刚起步，其品质也无法与
国外一些厂家生产的产品进行比较，其品质差别和市场占有率主要如下； 1．国外该类型电容器的发展及市场状况：现在国外具有先进水平的生产厂家有ABB、GE、METAR等公司，这些公司生产的电容器主要特点是在恒定容量和恒定电压下，其尺寸和重量均为国产的一半，其使用寿命确保在20年以上。现METAR公司已开发、研制出50万伏高压并联电容器并投入使用，现占领国内100%市场。 2．国内该类型电容器的发展及市场状况：现在国内的生产家生产的同类型电容器产品其尺寸和重量均比国外的产品要大得多和重得多，其使用寿命在5年到10年之间。30到50万伏的高压并联电容器还在研制中，未能进行批量生产并投入使用。 三、投产电容器的目的及项目： 1．投产目的：为了满足国外、国内市场对具有高电压、大电流负载承受能力、高安全性的金属化薄膜高电压电容器越来越大的市场需求，对该类型的电容器的开发、研制和对现有电容器生产设备及工艺技术的改造也势在必行。针对此现像，公司经研究自身在国际上的销售网 络优势，决定出资引进国外先进设备，以满足国外、国内市场对该类型电容器越来越大的需求，填补国内空白、不足之处。 2．电容器项目及其用途如下： 2.1 高电压并联电容器：该电容器是为30到50万伏输压、变压线路使用的高压开关柜专门配套的高压电力电容，全世界需
金属化薄膜电容器两种喷金工艺探索
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/557833230.html, 金属化薄膜电容器两种喷金工艺探索 作者：张贺军 来源：《科学与财富》2017年第17期 （河南华中星科技电子有限公司） 摘要：金属化薄膜电容器生产的关键工序中，喷金工序的工艺状态影响产品的电性能指标，损耗差别较大。 关键词：薄膜电容器；材料；工艺 1 喷金机理 采用电弧或火焰等热源，将需喷涂的各类涂层焊料丝材在热源中熔化，然后这一液态或熔融的涂层材料得到工艺气体的推动，以高速喷涂在电容器芯组端面薄膜层隙中，这样就使得微粒发生形变，并且像“薄煎饼”一样分布在基底表面，高温颗粒的热量传递到温度更低的基材材料。当颗粒冷却和凝固的时候，它们就依附在基底表面。因此涂层的粘附力就是基于机械“钩连接”，并且涂层颗粒和基底之间的扩散作用产生使得结合强度非常微小。这样在芯组端面层形成一个等电位的金属电极面，为电极引出一个桥接平台。 喷金工艺质量优劣的评价标准主要体现在：（1）喷金层与金属化膜层的结合强度。（2）涂层的颗粒度大小。（3）喷涂层的厚薄均匀度。（4）喷金层的氧化程度。 2 常用的喷金工艺方式 2.1 热喷涂 焊料丝材熔化用的常用热源主要有电弧和火焰两种。 火焰线材喷射工艺，是采用氧气和燃气混合燃烧火焰将一根线材喷涂材料熔化进行喷涂。燃气可以使用乙炔、丙烷或者氢气。线材被送进火焰中心，线材熔化后经压缩空气雾化成细微颗粒，被直接喷向电容器端面。由于燃气燃烧时产生二氧化碳等气体，混合在压缩空气中，在一定程度上保护了高温高速下的熔化微粒，使得丝材氧化程度降低，而且燃烧的高温也将极大地蒸发压缩空气当中的水分和油，增加电容器的导电性能，降低等效串联电阻。 电弧线材喷射工艺，是采用低电压大电流熔化丝材，两根丝材分别为正负两个电极，被送丝轮传动到喷枪的嘴部接触，在电能量的作用下熔化，经过压缩空气雾化，进行喷涂。一般电压在16-24V，电流在50-200A。
稀土钼阴极二次电子发射性能研究
稀土-钼阴极二次电子发射性能研究 刘帆 （中国人民武装警察部队学院，河北廊坊065000） 【摘要】运用液固、液液、固固掺杂等方法制造稀土氧化物，并掺杂钼粉，而后运用等离子体的快速烧结与常规的高温、压制的烧结分别制造稀土-钼金属陶瓷的材料，同时应用金相显微镜与发射性能测试的方法对这些样品的微观结构和二次的电子发射的性能实施研究。结果显示稀土的氧化物混合均匀掺杂和组织上的细化，将有助于提高材料的发射性能。在实行高温的氢气处理后，会让这些样品的激活温度大幅度的降低，而发射系数就会大幅度的提高。关键词：稀土；二次电子发射性能；氧化物；激活温度；发射系数 中图分类号：TF125.2文献标识码：A 文章编号：1003-5168(2012)24-0001-01 磁控管是一种微波电真空器件中的器件，它的应用比较广泛，尤其在航空、军事武器中的应用发挥着非常重要的作用。近些年来，磁控管发展的重点重要集中在：一是大功率、（亚）毫米波段及高频率的磁控管上的研发；二是大功率的和相对论的电子注的磁控管上的的研发。这些研究的成功关键，都依赖于磁控管所采用的新材料，尤其是阴极材料。[1]磁控管工作依赖于二次电子发射的性能。现今，市面上在磁控管中应用的二次电子发射阴极的材料主要是合金阴极、氧化物阴极以及金属陶瓷型阴极，比较各种材料的阴极性能的好坏最主要的参数是二次电子的发射系数。[2]稀土-钼金属陶瓷阴极效果最明显，本文试验中应用各种有效地方法制造稀土-钼，尽量从微观的结构中进行分析，研究每一种因素对这个二次电子的发射性能的影响规律。 1.实验 本组实验选用的稀土氧化物有Y2O3和和La2O3，其比例为3:1。运用液固、液液、固固掺杂等方法制造稀土氧化物，并掺杂钼粉，而后运用等离子体的快速烧结与常规的高温、压制的烧结分别制造稀土-钼阴极的材料。对稀土-钼烧结体实施机加工，得到测试的样品圆片，之后在与装有裸钨丝的热子的金属钼筒进行焊接，随后仔细安装到测试架上等待测试。同时应用金相显微镜与发射性能测试的方法对这些样品的微观结构和二次的电子发射的性能，在试验中，应当应用光学的高温计仔细测试以上的样品温度，同时要求设定所收集极的电压是250V，运用计算机信息系统自动的测试该系统所测量的δ与一次电子入射的能量上的关系。 2.结果 2.1不同的制造方法会对二次的电子发射性能造成影响 前期的研究表明，稀土的氧化物一般会在稀土-钼的热阴极材料中合理分布，这样会极大地改善热电子的发射性能。为了能够有效的证实稀土氧化物所掺杂的效果会对二次的电子发射性能造成影响，在液固、液液、固固掺杂等方法制造稀土氧化物，并掺杂钼粉，仔细对比在高温的放电等离子的烧结方法中所得到的二次电子发射的性能。从对比中可以明显的看出，液液的掺杂样品在组织上会变得更加细小，有助于提高二次电子发射的性能。[3] 2.2氢气后的处理将会对阴极发射性能产生影响 在实验中，对有效提高阴极材料中的δ具有非常重大的使用价值，但是在研发环节中，稀土-钼阴极中的最大的二次电子的发射系数基本维持在3～4的水准，怎样才能够有效地提高这一类的阴极δmax 将是以后实验的重点。本文实验表明，在REO-Mo的阴极寿命的测试管中所进行的解剖中，可以发现管壁遗留有MoO3 的沉积物。经过相关分析，笔者认为高真空条件下留有的氧气一定来自于这些材料，对此，应当有效的对这些材料实施脱氧。其比例为3:1的Y2O3和和La2O3样品在测试以前，应当先在氢气的气氛下实施退火等措施，处理，退火温度保持在1300℃，最低维持1小时。并对退火前后的样品中的二次电子的发射性能实施有
比表面积测定
化工专业实验报告 实验名称：色谱法测定固体催化剂的表面积 实验人员：同组人： 实验地点：天大化工技术实验中心606 室 实验时间：2014年5月21日 班级/学号：级班组号指导教师：刘老师 实验成绩：
色谱法测定固体催化剂的表面积 一、 实验目的 1. 掌握用流动吸附色谱法测定催化剂比表面积的方法； 2. 通过实验了解BET 多层吸附理论在测定比表面积方面的应用。 二、 实验原理 催化剂的表面积是其重要的物性之一。表面积的大小直接影响催化剂的效能。因此在催化剂研究、制造和应用的过程中，测定催化剂的表面积是十分重要的。 固体催化剂表面积的测定方法较多。经典的BET 法，由于设备复杂、安装麻烦，应用受到一定限制。气相色谱的发展，为催化剂表面积测定提供了一种快速方法。色谱法测定催化剂固体表面积，不需要复杂的真空系统，不接触水银，操作和数据处理较简单，因此在实验室和工厂中的到了广泛应用。 色谱法测固体比表面积是以氮为吸附质、以氢气或氦气作为载气，二者按一定的比例通入样品管，当装有待测样品的样品管浸入液氮时，混合气中的氮气被样品所吸附，而载气不被吸附，He-N 2混气或H 2-N 2混气的比例发生变化。这时在记录仪上即出现吸附峰。各种气体的导热系数不尽相同，氢和氦的导热系数比氮要大得多，具体各种气体的导热系数如下表： 表1 各种气体的导热系数 气体组分 H 2 He Ne O 2 N 2 导热系数 Cal/cm·sec·c°×10 5 39.7 33.6 10.87 5.7 5.66 同样，在随后的每个样品解吸过程中，被吸附的N 2又释放出来。氮、氦气体比例的变化导致热导池与匹配电阻所构成的惠斯登电桥中A 、B 二端电位失去平衡，计算机通过采样板将它记录下来得到一个近似于正态分布的电位－时间曲线，称为脱附峰。最后在混合气中注入已知体积的纯氮，得到一个校正峰。根据校正峰和脱附峰的峰面积，即可计算在该相对压力下样品的吸附量。改变氮气和载气的混合比，可以测出几个氮的相对压力下的吸附量，从而可据BET 公式计算表面积。BET 公式： ()()11 s m m s C P P V P P V C V C P -=+ - （1） 式中：P-氮气分压，Pa ； P s -吸附温度下液氮的饱和蒸气压，Pa ； V m -待测样品表面形成单分子层所需要的N 2体积，ml ； V-待测样品所吸附气体的总体积，ml ； C-与吸附有关的常数。 其中 V =标定气体体积×待测样品峰面积/标定气体峰面积 标定气体体积需经过温度和压力的校正转换成标准状况下的体积。以P/[V （P 0-P ）]对P/P 0作图，可得一条直线，其斜率为（C-1）/（V m C ），截距为1/（V m C ），由此可得： V m =1/(斜率+截距) （2）
场致发射显微镜(FEM)
场致发射显微镜（FEM） 一场致发射研究的历史回顾 场致发射发现于1897年。1992 年LIlienfeld用尖端阴极作x 射线管的电子源。1828年弥勒和诺德海姆用波动力学解释场致发射, 为场致发射理论奠定了基础。1940 年电子显微镜发明之后, 弥勒--诺德海姆场致发射公式才得到准确的实验。证1937年Muller 引进场致发射显微镜的概念, 用它观察尖端的场发射图像, 可以了解晶体排列,研究外来原子在金属表面的吸附和解吸, 以及吸附原子在金属表面的迁移等现象。1941年Muller 又发现吸附原子在强负电场作用下的解吸现象, 这导致1951年设计出场离子显微镜。1967 年场离子显微镜发展到原子探针的阶段, 用它可以检查场离子图上任意一点的质谱性质。 在四十年代末期, 为了给积极发展的微波管提供有效的电子发射源, 开始了对场发射阴极的系统研究, 包括对极限电流密度、场发射电流稳定性、“热”场致发射等的研究。五十年代由于超高真空技术的发展, 在Dyke及其同事的努力下, 稳定的场致发射已经基本上可以实现。他们采用多尖端阴极, 并将它首先应用于脉冲（闪光）x光管中，以后发展为商用的场发射x光管（Fexirton）和场发射电子注管（Febetron）。 在六十年代初期, 有人提出用大功率电子注来加热原子核使之达到产生热核聚变的温度, 因此开始建立了许多大功率脉冲电子注
加速器。这种加速器在几百千伏到10兆伏的脉冲加速电压下, 从尖端或刀口阴极发射104A—106A 的电流, 电子注的脉冲功率达1014—1013W。这种电子注称为相对论性强流电子注, 除了可以产生高强度闪光x射线外, 还可以产生大功率激光、大功率激波、毫米波、亚毫米波, 模拟辐射效应, 还可能用于等离子体加热、约束等离子体、电子注聚变等方面。这时阴极发射的机理和一般场发射不同, 称等离子体场发射, 苏联称之为爆发电子发射。 随着六十年代末期扫描电子显微镜和表面物理分析仪器的蓬勃发展, 要求有高亮度，细小直径的电子束。尖端场发射阴极接近一个点源, 电流密度大, 电子初速零散小, 容易聚焦成细束, 逐渐应用于上述仪器的电子枪中。 70年代末,Gomer利用探孔FE从创立了“涨落法”.使FEM在研究表面物理领域中成为重要的研究手段之一。 二场发射显微镜（FEM）原理 图1 是场发射显微镜的结构原理图，泡中尖端状的样品被固定在加热丝上，位于球形玻壳的中心，作为场电子发射阴极，表示为K。玻壳窗口的内壁先蒸涂上一层透明的导电层（通常为二氧化锡），然后涂敷上荧光粉，制成高发光效率的荧光屏S。导电层与电极A相连接，作为阳极。在电极A与K之间加正电压。若阴极尖端表面是球形，从阴极表面不同位置场致发射的电子将沿着同心球的半径方向运动，最后打在荧光屏上。这样，在荧光屏上就显示出来阴极（样品）
小比表面积样品测试精度分析
小比表面积样品测试精度分析 所谓的比表面就是指多孔固体物质单位质量所具有的表面积。常用单位为平方米/克。不同固体物质比表面差别很大，通常用作吸附剂、脱水剂和催化剂的固体物质比表面积较大。比如氧化铝比表面通常在100－400平方米/克，分子筛300-2000平方米/克，活性碳可达1000平方米/克以上。但是也存在很多比表面比较小的材料，例如:电池材料、有机材料、生物材料、金属粉体、磨料等空隙度微小的材料。比表面相对就要小很多，像锂电池的三元材料，比表面可能只有零点几平方米/克。甚至有的材料比表面会更小。 现在测试比表面的方法主要有两大类，静态容量法和动态色谱法。动态法是将待测粉体样品装在U型的样品管内，使含有一定比例吸附质的混合气体流过样品，根据吸附前后气体浓度变化来确定被测样品对吸附质分子（N2）的吸附量；静态容量法是将待测粉体样品装在一定体积的一段封闭的试管状样品管内，向样品管内注入一定压力的吸附质气体，根据吸附前后的压力的变化来确定被测样品对吸附质分子（N2）的吸附量；由于小比表面的样品，吸附量微小，静态法测试的结果较含有风热助脱装置和检测器恒温装置的高精度动态法仪器误差大。对静态法为什么在小比表面样品测试方面精度难以保证，原因如下：以比表面积1m2/g的样品为例，该样品0.5g对氮气的吸附量在BET分压范围内在标况下约0.1ml，在测试过程中的吸附环境液氮温度下的体积约0.03ml；样品管装样部分的剩余体积（也就是背景体积）约在3-5ml左右，要在3-5ml的样品管体积中准确定量出0.03ml 的总吸附量且保证精度达到3%以内，可以算出要求压力传感器的精度要达到0.03%以上；
场致发射显示.
场致发射显示
定义：场发射显示器（FED），即场致发射阵列平板显示或称为真空微 尖平板显示器（MFD)，是一种新型的自发光平板显示器件。
场致发射显示
一、发展简史 ? 1961年，Shouledrs.K.R提出用场发射电子源的纵向和横向真空
微电子三极管的概念 ? 1968年，斯坦福研究所的Spindt.C.A，用薄膜技术和钼尖锥工
艺制作微型场发射阵列阴极。 ? 1985年，Meyer.R，微尖锥型阴极的矩阵选址阴极发光平板显
示器 ? 1988年，美国首届国际真空微电子学会议，标志真空微电子学
的正式诞生 ? 1989年，单色FED研制成功 ? 1997年，全色FED研制成功 ? 2001年，Sony公司13.2英寸全色FED
场致发射显示
First Delivery of 12.1” FED
On Nov. 23, 1999 PixTech, Inc. announced the delivery of the first 12.1-inch Field Emission Display (FED) to the U. S. Army
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FED的优点： ? 图像质量好、视角宽（1800） ? 功耗低（1－3w）、寿命长 ? 无偏转线圈，无X射线辐射 ? 响应速度快（ <2 us） ? 体积小，重量轻 ? 工作温度范围宽 ? 制作工艺比较简单（与LCD及其它PDP比）
总之，FED集中了CRT和LCD的优点，摒弃了它 们的缺点，性能优良，极具竞争力的新一代显 示器。
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关于投产高压金属化薄膜电容器的可行性报告(完整版)
报告编号：YT-FS-3385-13 关于投产高压金属化薄膜电容器的可行性报告(完 整版) After Completing The T ask According To The Original Plan, A Report Will Be Formed T o Reflect The Basic Situation Encountered, Reveal The Existing Problems And Put Forward Future Ideas. 互惠互利共同繁荣 Mutual Benefit And Common Prosperity
关于投产高压金属化薄膜电容器的可行性报告(完整版) 备注：该报告书文本主要按照原定计划完成任务后形成报告，并反映遇到的基本情况、实际取得的成功和过程中取得的经验教训、揭露存在的问题以及提出今后设想。文档可根据实际情况进行修改和使用。 关于投产高压金属化薄膜电容器的可行性报告一．高压金属化薄膜电容器发展状况及市场状况随着电力、电子技术的普及和提高，高频脉冲电容器、直流高压电容器、高压并联电容器等特种电容器的需求量越来越大。其用途主要有以下几个方面。 1．高压并联电容器：该电容器是为输压、变压线路使用的高压开关柜专门配套的高压电力电容，以改善线路功率因素为目的。 2．高频脉冲电容器：该电容器功能是利用电容器储存的能量产生脉冲大电流。主要用于电磁加速器、核聚变、脉冲激光电源等性能试验装置。3．直流高压电容器：该电容器主要在高电压大容量电压换流电源中作滤波电容器用。
二、国外、国内高压金属化薄膜电容器的发展状况及市场状况近几年来，国外一些厂家开发、研制出的该类型电容器已形成批量生产和投放市场使用。而我国虽然有众多的电容器生产厂家，但该类型的电容器在生产方面还刚刚起步，其品质也无法与国外一些厂家生产的产品进行比较，其品质差别和市场占有率主要如下； 1．国外该类型电容器的发展及市场状况：现在国外具有先进水平的生产厂家有abb、ge、metar 等公司，这些公司生产的电容器主要特点是在恒定容量和恒定电压下，其尺寸和重量均为国产的一半，其使用寿命确保在20年以上。现metar公司已开发、研制出50万伏高压并联电容器并投入使用，现占领国内100%市场。 2．国内该类型电容器的发展及市场状况：现在国内的生产家生产的同类型电容器产品其尺寸和重量均比国外的产品要大得多和重得多，其使用寿命在5年到XX年之间。30到50万伏的高压并联电容器还在研制中，未能进行批量生产并投入使用。 三、投产电容器的目的及项目： 1．投产目的：
比表面积测定仪的原理
比表面积测定仪的原理 比表面：单位质量固体的总表面积。 孔径分布：固体表面孔体积对孔半径的平均变化率随孔半径的变化。 氮吸附法测定固体比表面和孔径分布是依据气体在固体表面的吸附规律。在恒定温度下，在平衡状态时，一定的气体压力，对应于固体表面一定的气体吸附量，改变压力可以改变吸附量。平衡吸附量随压力而变化的曲线称为吸附等温线，对吸附等温线的研究与测定不仅可以获取有关吸附剂和吸附质性质的信息，还可以计算固体的比表面和孔径分布。 一．比表面的计算与测定 1．Langmuir吸附等温方程――单层吸附 理论模型： 吸附剂（固体）表面是均匀的；吸附粒子间的相互作用可以忽略；吸附是单分子层。 吸附等温方程（Langmuir） ------ (1) 式中：v 气体吸附量 Vm 单层饱和吸附量 P 吸附质（气体）压力 b 常数 以对p作图，为一直线，根据斜率和截距可求出b和Vm，只要得到单分子层饱和吸附量Vm即可求出比表面积Sg 。用氮气作吸附质时，Sg由下式求得 ------ (2) 式中：Vm用ml表示，W 用g表示，得到是的比表面Sg为（㎡/g）。 2．BET吸附等温线方程――多层吸附理论 目前被公认为测量固体比表面的标准方法。 理论模型： 认为物理吸附是按多层方式进行，不等第一层吸满就可有第二层吸附，第二层上又可能产生第三层吸附，吸附平衡时，各层达到各层的吸附平衡。 BET吸附等温方程： -----(3) 式中：V 气体吸附量 Vm 单分子层饱和吸附量 P 吸附质压力 P0 吸附质饱和蒸气压 C 常数 将P/V(P0-P)对P/P0作图为一直线，且 1/（截距＋斜率）＝Vm ，代入（2）式，即求得比表面积。用BET法测定比表面，最常用的吸附质是氮气，吸附温度在其液化点（－195℃）附近。低温可以避免化学吸附。相对压力控制在0.05----0.35之间，低于0.05时，不易建立多
比表面积的测定与计算
比表面积的测定与计算 1．Langmuir 吸附等温方程――Langmuir 比表面 （1）Langmuir 理论模型 吸附剂的表面是均匀的，各吸附中心的能量相同； 吸附粒子间的相互作用可以忽略； 吸附粒子与空的吸附中心碰撞才有可能被吸附，一个吸附粒子只 占据一个吸附中心，吸附是单层的，定位的； 在一定条件下，吸附速率与脱附速率相等，达到吸附平衡。 （2）等温方程 吸附速率： ra∝(1-θ)P ra=ka(1-θ)P 脱附速率rd∝θ rd=kdθ 达到吸附平衡时：ka(1-θ)P=kdθ 其中，θ=Va/Vm（Va―气体吸附质的吸附量；Vm--单分子层饱和吸附容量，mol/g），为吸附剂表面被气体分子覆盖的分数，即覆盖度。 设B= ka/kd ，则：θ= Va/Vm=BP/（1+BP），整理可得： P/V = P/ Vm+ 1/BVm 以P/V～P作图，为一直线，根据斜率和截距，可以求出B和Vm值（斜率的倒数为Vm），因此吸附剂具有的比表面积为： Sg=Vm·A·σm A—Avogadro常数(6.023x1023/mol) σm—一个吸附质分子截面积(N2为16.2x10-20m2)，即每个氮气分子在吸附剂表面上所占面积。本公式应用于：含纯微孔的物质；化学吸附。 2．BET吸附等温方程――BET比表面（目前公认为测量固体比表面的标准方法） （1）BET吸附等温方程： BET 理论的吸附模型是建立在Langmuir 吸附模型基础上的，同时认 为物理吸附可分多层方式进行，且不等表面第一层吸满，在第一层之上 发生第二层吸附，第二层上发生第三层吸附，……，吸附平衡时，各层
比表面积测试方法分类
测试方法分类 比表面积测试方法有两种分类标准。一是根据测定样品吸附气体量多少方法的不同，可分为：连续流动法、容量法及重量法（重量法现在基本上很少采用）；另一种是根据计算比表面积理论方法不同可分为：直接对比法比表面积分析测定、Langmuir法比表面积分析测定和BET法比表面积分析测定等。同时这两种分类标准又有着一定的联系，直接对比法只能采用连续流动法来测定吸附气体量的多少，而BET法既可以采用连续流动法，也可以采用容量法来测定吸附气体量。连续流动法 连续流动法是相对于静态法而言，整个测试过程是在常压下进行，吸附剂是在处于连续流动的状态下被吸附。连续流动法是在气相 色谱原理的基础上发展而来，由热导检测器 来测定样品吸附气体量的多少。连续动态氮 吸附是以氮气为吸附气，以氦气或氢气为载 气,两种气体按一定比例混合，使氮气达到指定的相对压力，流经样品颗粒表面。当样品管置于液氮环境下时，粉体材料对混合气中的氮气发生物理吸附，而载气不会被吸附，造成混合气体成分比例变化，从而导致热导系数变化，这时就能从热导检测器中检测到信号电压，即出现吸附峰。吸附饱和后让样品重新回到室温，被吸附的氮气就会脱附出来，形成与吸附峰相反的脱附峰。吸附峰或脱附峰的面积大小
正比于样品表面吸附的氮气量的多少，可通过定量气体来标定峰面积所代表的氮气量。通过测定一系列氮气分压P/P0下样品吸附氮气量，可绘制出氮等温吸附或脱附曲线，进而求出比表面积。通常利用脱附峰来计算比表面积。 特点：连续流动法测试过程操作简单，消除系统误差能力强，同时具有可采用直接对比法和BET方法进行比表面积理论计算。 容量法 容量法中，测定样品吸附气体量多少是利用气态方程来计算。在预抽真空的密闭系统中导入一定量的吸附气体，通过测定出样品吸脱附导致的密闭系统中气体压力变化，利用气态方程P*V/T=nR换算出被吸附气体摩尔数变化。 直接对比法 直接对比法比表面积分析测试是 利用连续流动法来测定吸附气体量， 测定过程中需要选用标准样品（经严 格标定比表面积的稳定物质）。并联 到与被测样品完全相同的测试气路 中，通过与被测样品同时进行吸附，分别进行脱附，测定出各自的脱
比表面积测定法
比表面积测定法 比表面积系指单位质量粉体的总表面积。当气体被粉体的表面物理吸附时，可通过测定其表面对气体单分子层的吸附量而得到粉体的比表面积，单位为m2/g。物理吸附是被测粉体的表面与被吸附气体（吸附质）之间形成相对微弱范德华力 式（2）中N为阿佛加德罗常数（6.022 ×1023/mol）； σ为单个吸附质分子的横截面积（氮分子为0.162 nm2；氪分子为 0.195 nm2）； m为供试品的量，g； S为供试品的比表面积，m2/g。
当P P o ?值在0.05~ 0.30之间，1[V a (P o P ??1)]?与P P o ?的线性关系满足相关系数r 不小于0.9975时，可通过第一法（动态流动法）或第二法（容量法）在至少3个不同的P P o ?条件下测定V a 值，按式（1）和（2）处理数据，计算得供试品的比表面积。当P P o ?值小于0.05时，1[V a (P o P ??1)]?与P P o ?通常呈非线性关系，故不建议在此范围内测定。这种在多个P P o ?条件下测定的方式，为多点方式测定。 如果满足以下条件，也可在一个P P o ?条件下采用单点方式测定。 当供试品的C 值远大于1时，由式（1）可知，1[V a (P o P ??1)]?与P P o ?的线性方程的截距趋近于0，在此条件下，只需选择一个P P o ?点，式（1）被简化为式（3），按式（3）计算出V m ，再代入式（2）可得到供试品的比表面积。 V m = V a (1?P P o ) (3) 1. 供试品的处理及一般要求 （1） 供试品的处理 在生产和贮存过程中，供试品表面可吸附其它气体或蒸汽，因此在测定前需对供试品进行脱气处理。由于物质表面的性质、脱气条件等因素影响测定结果的精密度和准确度，脱气效果不好可使比表面积测定结果偏低或产生波动。宜根据供试品的性质选择和优化脱气条件，控制适当的温度、真空度和时间进行脱气。可采用加热真空脱气法或置于干燥气流中采用气体置换法脱气。提高温度可加速去除供试品表面吸附的气体，但在升温过程中要注意供试品表面的性质与完整性不受影响。 （2） 吸附质 是指在测定条件（液氮温度77.4K ）下，被供试品表面吸附的气体。氮气是常用的吸附质。对于比表面积小于0.2m 2/g 的供试品，为避免测定误差，可选用氪气作为吸附质；也可选用氮气作为吸附质，但必须通过增加取样量，使供试品总表面积至少达到1m 2方可补偿测定误差。选用的吸附质必须干燥，且纯度不小于99.99%。 （3）取样量 使用氮气作为吸附质，供试品的取样量以总表面积至少达到1m 2为宜。使用氪气作为吸附质，取样量以总表面积至少达到0.5m 2为宜。减少取样量需经过充分的试验验证。
第二章、放电电极表面电子发射
第二章、放电电极的表面电子发射 第一章中主要介绍了放电气体中的电子产生、气体粒子的碰撞激发和碰撞电离过程。在气体放电中，阴极表面的电子发射，对气体放电过程起着重要作用。下面就电极表面的电子发射过程进行讨论。 我们先来看一下金属表面的电子所受电场力的作用。在原子体系中，核外电子受原子核场的库仑力的作用，其势能为： r Ze r U 02 16)(πε-= （2-1） 电子离原子核越近，势能越大（电子脱离原子核的引力需做的功越大），电子离原子核越远，势能越小（0)(→?∞→r U r ）。 在金属中也是如此，只是金属中的电子要受到多个按规则 排列的原子的场作用。金属表面的一个自由电子（能在金属中 自由移动的电子）受多个原子核场的同时作用，势能曲线如图 2.1。横轴x 轴垂直于金属表面，纵轴表示电子的势能； 0→?∞→U x 。金属中自由电子的最低能量为Wa -，能量 再低于Wa -的电子为束缚电子，束缚于金属原子内，不能在金 属中自由运动。在金属中自由电子的最高势能为φe -。虽然自 由电子可以在金属中自由运动，但不能脱离金属表面而成为空 间自由电子，这些电子只有从外界获得足够的能量（φe ）， 电子的动能才能超过金属表面势垒而脱离金属表面成为空间自 由电子。 金属内的自由电子从外部获得能量的主要途径有： 1、 加热金属-----热发射； 2、 用紫外或可见光照射金属表面---光致发射； 3、 外加电场---场致发射；离子、电子等轰击金属表面，将能量传递给金属中的电子-----二次电子发射。 一、热阴极发射 从前面金属表面的电子势能曲线可以看出：金属表面内自由电子的位能位于φe Wa --与范围内，所以φe Wa --至也称为导带。在导带中的电子具有的最大能量为φe -，若想让电子脱离金属表面成为空间自由电子，电子至少应从外部获得φe 的能量。φe -----功函数或逸出功。 导带中的自由电子的速度分布应满足玻尔兹曼分布： kT E e E n /)(?-∝? 其中 a W U E -=? （2-2）
比表面积的测定原理及应用
BET比表面积测定法原理及分析 姓名：张亚青专业：化工装备工程学号：150910074 比表面积是指单位体积或单位质量上颗粒的总表面积，分外表面积、内表面积两类。理想的非孔性物料只具有外表面积，如硅酸盐水泥、一些粘土矿物粉粒等；有孔和多孔物料具有外表面积和内表面积，如石棉纤维、岩（矿）棉、硅藻土等。 比表面积测定的意义：固体有一定的几何外形，借通常的仪器和计算可求得其表面积。但粉末或多孔性物质表面积的测定较困难，它们不仅具有不规则的外表面，还有复杂的内表面。比表面积的测量，无论在科研还是工业生产中都具有十分重要的意义。如石棉比表面积的大小，对它的热学性质、吸附能力、化学稳定性、开棉程度等均有明显的影响。一般比表面积大、活性大的多孔物，吸附能力强。 比表面积的测定方法主要有动态法和静态法。动态法是将待测粉体样品装在U型的样品管内，使含有一定比例吸附质的混合气体流过样品，根据吸附前后气体浓度变化来确定被测样品对吸附质分子(N2)的吸附量；静态法是根据确定吸附吸附量方法的不同分为重量法和容量法；重量法是根据吸附前后样品重量变化来确定被测样品对吸附质分子(N2)的吸附量，由于分辨率低、准确度差、对设备要求很高等缺陷已很少使用。由吸附量来计算比表面的理论很多，如朗格缪尔吸附理论、BET吸附理论、统计吸附层厚度法吸附理论等。其中BET理论在比表面计算方面在大多数情况下与实际值吻合较好，被比较广泛的应用于比表面测试，通过BET理论计算得到的比表面又叫BET比表面。统计吸附层厚度法主要用于计算外比表面;动态法仪器中有种常用的原理有直接对比法和多点BET法。 BET法是基于多分子层吸附理论。大多数固体对气体的吸附并不是单分子层吸附，而是多分子层吸附，物理吸附尤其如此。为了解决这一问题，1938年布鲁瑙尔(S. Brunauer)、埃米特(P.H. Emmett)和泰勒(E. Teller)在兰格缪尔(Langmuir)单分子层吸附理论的基础上，提出了多分子层吸附理论，认为第一层吸附是气－固直接发生作用，属于化学吸附，吸附热相当于化学反应热的数量级，第二层以后的各层，是相同气体分子之间的相互作用，是物理吸附，吸附热等于
第五章 场致电子发射
第五章 场致电子发射 场致发射：依靠外加强电场压抑物体表面势垒，使势垒高度降低，势垒宽度变窄，这样物体内的电子通过隧道效应穿透过表面势垒而逸出。 优点：电流密度大，107A/cm 2，热发射，几百A/cm 2； 冷阴极（无须加热阴极） 问题：发射的稳定性，阴极寿命还未完全解决 产生强电场的方法： 1、 提高电压，发射体做成曲率半径很小的尖端形式。 2、 采用薄膜技术，缩短阴阳极间距离。 5.1 金属场致发射理论 一、与经典理论的矛盾 加速场：肖特基效应||'ε??ke e ?=，)||44.0exp( 0εT j j a = 1、 E 较强时，实验结果得出的电流大于上式 2、 E 较强时，低温时（T<1000K ），电流与温度无关 二、场致发射的定性解释 场致发射：)exp(2E B AE j E ?= A ，B 是与φ有关的常数 E x 大于Wa 的电子，仍有可能被势垒反射回金属内部 E x 小于Wa 的电子，也可能“穿透势垒”而逸出――隧道效应 势垒曲线a ：零场，理查生－德施曼方式（势垒无限宽，考虑偶电层力，镜像力） 曲线b ： 弱电场，肖特基效应（势垒高度降低，宽度变窄，只考虑了势垒高度的降低，是 弱电场的热发射。温度对发射的影响远大于电场对发射的影响） 微粒性 势垒很宽：热反射电子数目》遂穿电子数目 曲线c ：低温、强电场，隧道效应（势垒高度进一步降低，宽度变窄到电子波长数量级，隧道效应起主要作用，隧穿电子数目）热反射电子数目，j 可达108A/cm 2，T<1000K 场致发射， 温度对发射的影响则不大。） 波动性 曲线d ：极强电场，成本高，没有必要 隧道效应粒子能穿透比动能更高的势垒的现象，隧道效应是微观粒子具有波动性的表现，隧道效应对势垒宽度十分敏感 如一个α粒子穿过一个势垒：
比表面积测试方法及其系统误差(精)
比表面测试方法根据测试思路不同分为吸附法、透气法和其它方法，透气法是将待测粉体填装在透气管内震实到一定堆积密度，根据透气速率不同来确定粉体比表面积大小，比表面测试范围和精度都很有限；其它比表面积测试方法有粒度估算法、显微镜观测估算法，已很少使用；其中吸附法比较常用且精度相对其它方法较高；比表面积测试方法有透气法，粒度估算法，和吸附法等。 吸附法根据吸附质的不同又分为吸碘法，吸汞法，低温氮吸附法等。 低温氮吸附法根据吸附质吸附量确定方法不同又分为动态色谱法，静态容量法，重量法等，目前仪器以动态色谱法和静态容量法为主； 动态色谱法在比表面积测试方面比较有优势，静态容量法在孔径测试方面有优势。 实验二十六粉体比表面积的测定－透气法 每单位质量的粉体所具有的表面积总和，称为比表面积(m2·kg-1)。比表面积是粉体的基本物性之一。测定其表面积可以求得其表面积粒度。 在工业中，钢铁冶炼及粉末冶金；电子材料；水泥、陶瓷、耐火材料；燃料、磨料；化工、药品；石油化工中固体催化剂等很多行业的原料是粉末状的。这些工业的有些中间产品或最终产品也是粉末状的。在生产中，一些化学反应需要有较大的表面积以提高化学反应速度，要有适当的比表面积来控制生产过程；许多产品要求有一定的粒度分布才能保证质量或者是满足某些特定的要求。 粉体有非孔结构和多孔结构两种特征，因此粉体的表面积有外表面积和内表面积两种。粉体比表面积的测定方法有勃氏透气法、低压透气法、动态吸附法三种。理想的非孔性结构的物料只有外表面积，一般用透气法测定。对于多孔性结构的粉料，除有外表面积外还有内表面积，一般多用气体吸附法测定。 一、目的意义 勃莱恩（Blaine)透气法是许多国家用于测定粉体试样比表面积的一种方法。 在无机非金属材料中，水泥产品是粉体。水泥细度是水泥的分散度（水泥颗粒的粗细程度），是水泥厂用来控制水泥产量与质量的重要参数。测水泥的比表面积可以检验水泥细度以保证水泥的强度。水泥细度的检验方法有筛析法、比表面积测定法、颗粒平均直径与颗粒组成的测定等几种。其中，勃氏透气法仪器构造简单、操作容易、测定方便、节省时间、完全不损坏试样、复演性好，国家标准规定在测试结果有争议时以该法为准。国际标准化组织也推荐这种方法作为测定水泥比表面积的方法。 本实验采用勃氏透气法测定粉体的比表面积，实验目的如下： ①了解透气法测定粉体比表面积的原理； ②掌握勃氏法测粉体比表面积的方法； ③利用实验结果正确计算试样的比表面积。 二、基本原理 1．达西法则 当流体（气体或液体）在t秒内透过含有一定孔隙率的，断面积为A，长度为L的粉体层时，其流量Ｑ与压力降△P成正比。即
CPP薄膜生产工艺
CPP薄膜生产工艺 CPP薄膜是由流延方法制得的未拉伸聚丙烯薄膜。目前，我国CPP薄膜经过几十年来的积累，已经有了长足的发展，与发达国家相比，国内CPP薄膜不管在生产工艺及其生产设备上均达到了国际先进水平。 一、CPP薄膜的功能及用途 CPP薄膜具有透明性好、光泽度高、挺度好、阻湿性好、耐热性优良、易于热封合等特点。CPP薄膜经过印刷、制袋，适用于服装、针织品和花卉包装袋；文件和相册薄膜；食品包装；及适用于阻隔包装和装饰的金属化薄膜。 潜在用途还包括：食品外包装，糖果外包装（扭结膜），药品包装（输液袋），在相册、文件夹和文件等领域代替PVC，合成纸，不干胶带，名片夹，圆环文件夹以及站立袋复合材料。 CPP耐热性优良。由于PP软化点大约为140℃，该类薄膜可应用于热灌装、蒸煮袋、无菌包装等领域。加上耐酸、耐碱、耐油脂性能优良，使之成为面包产品包装或层压材料等领域的首选材料。其与食品接触性安全，演示性能优良，不会影响内装食品的风味，并可选择不同品级的树脂以获得所需的特性。 如上所述流延膜生产工艺一般采用T型模头法，这种制法特点为： （1）流延法省去管膜法的吹膜阶段，容易开车，废料少； （2）流延法生产时，化学分子排列有序，故有利于提高薄膜的透明性、光泽及厚薄均匀度，适合于高级包装； （3）流延部分采用电动的上下摆动和前后移动结构，操作简便； （4）电晕部分采用风冷和水冷方式，产品不易变形。
挤出机先将原料树脂熔化，熔融树脂经机头流延到表面光洁的冷却辊上迅速冷却成薄膜。经厚度测量、牵引、电晕处理、展平后，切去边缘较厚的边料，再次展开并收卷为薄膜卷。 二、CPP流延膜生产工艺的要点 T型机头是生产关键设备之一，机头设计应使物料沿整个机唇宽度均匀地流出，机头内部流道内无滞留死角，并且使物料模具有均匀的温度，需考虑包括物料流变行为在内的多方面因素。要采用精密加工机头，常用的是渐减歧管衣架式机头。冷却辊的表面应经过精加工，表面粗糙度不大于0.15mm，转速应稳定，动力平衡性能应良好，以免产生纵向的厚度波动。采用β射线或红外测厚仪对薄膜厚度进行监测，以达到满意的厚薄公差。要生产合格的流延薄膜，不仅要在原料上调节工艺，而且要掌握好加工工艺条件。 对薄膜性能影响最大的是温度。树脂温度升高，膜的纵向（MD）拉伸强度增大，透明度增高，雾度逐渐下降，但膜的横向（TD）拉伸强度下降。比较适宜的温度为230～250℃。冷却辊上风刀使薄膜与冷却辊表面形成一层薄薄的空气层，使薄膜均匀冷却，从而保持高速生产。风刀的调节必须适当，风量过大或角度不当都可能使膜的厚度不稳定或不贴辊，造成折皱或出现花纹影响外观质量。冷却辊温度升高，膜的挺度增加，雾度增大。 冷却辊筒表面若有原料内部添加物析出，必须停机清理，以免影响薄膜外观质量。流延薄膜比较柔软，收卷时必须根据膜的厚度、生产速度等因素调整好压力和张力。否则会产生波纹影响平整性。张力选择要根据产品的拉伸强度大小而定，通常收卷张力越大，卷取后的产品不易出现卷筒松弛和跑偏现象，但在开始卷取时易出现波纹，影响卷平整。反之，卷取张力小，开始效果好，但越卷越易出现膜松弛、跑偏现象。因此，张力大小应适中，并控制张力恒定。
水泥比表面积测定
水泥比表面积测定—透气法 一、基本原理 透气法测定比表面积，是根据一定量的空气，透过含有一定空隙率和规定厚度的试料层时所受到的阻力计算而得。空气在颗粒与颗粒之间的流动可以看作在无数“假想”的毛细管中流动，如图所示。粉料越细，比表面积越大，颗粒与颗粒间的空隙也愈小，则在一定空隙中的粉料层体积中的毛细管孔道数就愈多。毛细管孔道直径愈细，气体在管道内通过的阻力愈大，则一定量的空气透过同样厚度的料层所需的时间就越长，反之时间越短。通过实验证明，比表面积与一定量的空气透过同样厚度料层所需时间的平方根成正比。 二、仪器构造 勃氏透气仪由透气圆筒，压力计、抽气装置等三个部分构成。 气体透过粉末层的示意图 Blaine 透气仪示意图 图 7 1.透气圆筒 用不锈钢制成内径12.70±0.05mm，圆筒上口边与圆筒主轴垂直，圆筒下部锥度与压力计上玻璃磨口内径一致，连接严密。在圆 筒内壁距离上口边55±10mm处有一突出的宽度为 0.5～1.0mm的边缘，以放置金属穿孔板。 2.穿孔板 由不锈钢或其他不受腐蚀的金属制成，厚度 为1.0±0.1mm。板面上均匀地布有35个直径1mm 的小孔。穿孔板与圆筒内壁密合。穿孔板两平面 应平行。 3.捣器 用不锈钢制成，插入圆筒时，其间隙不大于 0.1mm。捣器底面与主轴垂直，侧面有一扁平槽， 宽度3.0±0.3mm，顶部有一支持环，当捣器放人 圆筒时，支持环与圆筒上口边接触，这时捣器底 面与穿孔板之间距离为15.0±0.5mm。 4.压力计 外形尺寸如图所示，由外径9mm的具有标准 厚度的玻璃管制成(管内装有带色的蒸馏水)。压 力计一个臂的顶部有一锥形磨口与透气圆筒紧密连接，
场致发射材料的应用与发展解析
场致发射材料的应用与发展 纪石，021131028，化学系 场致发射材料简介 场致发射材料就是在外加真空电场的作用下会释放出电子的材料。电子逃离物体表面受到向内的作用力，即表面势垒。假定材料中的电子分布服从费米-狄拉克统计，能量高于费米能级的电子数量几乎为零。若费米能级低于表面势垒则没有电子能够逃离物体的表面，费米能级与表面势垒之差值称为功函。若使电子逃离表面，一方面可以提高温度以提高费米能级克服功函，这就是常见的热阴极技术；另一方面可以外加真空电场，降低表面势垒，就是场致发射技术。 图1是某种场发射材料的 发射电流-真空电压曲线[1]。由 图中曲线可看出，当电压在很低 时（<60V），发射电流几乎为零， 而且存在一个栅压阈值（～ 80V），当外加电压大于这个阈 值时，发射电流急剧升高。栅压 阈值随材料的不同而不同，是表图1某种场发射材料的i-v曲线征场致发射材料的最重要的物理参数。几十年来，人们不断的发现与合成新的场致发射材料，都在追求着更低的栅压阈值。除此之外，材料的物理化学稳定性，加工方法，成本价格都在考虑之列。最早最常用的是具有常温抗氧化能力、高熔点的过度元素金属。 场致发射材料的应用 场致发射材料的主要应用方面有平板显示器以及其他需要电子发射器件的仪器，如电子显微镜等。在平板显示器上的应用甚至是带动了几乎全部的场致发射材料的研究。在原理上，以场致发射材料代替传统的CTR技术的热阴极作为电子发射源，即为场致发射显示器（FED）。 最早进行场致发射显示器（FED）开发的是法国的Pixtech公司，现在技术已经比较成熟，并且已经投入市场，初步具有一定的市场规模。