摘要：针对高密度PCB板低压大电流电源网络设计中局部电流密度较大,导致集成电路无法正常工作的问题,将电流密度理论与PCB中过孔设计实例相结合,提出通过调整过孔位置降低高速印制电路板中电流密度的方法。通过调整过孔位置解决电流密度超标的实例,树立过孔位置影响电源完整性的意识,帮助研发人员解决低压大电流的PCB设计问题。

摘要：研制了一种DFN1006-2L封装的小电流沟槽肖特基势垒二极管,其具有高电流密度、超低正向压降和低漏电特性。与常规平行条状结构排布的沟槽肖特基势垒二极管不同,该器件采用圆形网状结构排布设计,增加了器件中肖特基区域面积,提高了电流密度、降低了正向压降。该器件基于6英寸(1英寸=2.54 cm)CMOS工艺平台制备。与采用SOD-323封装的1 A、40 V平面小电流肖特基势垒二极管B5819WS相比,通过对沟槽结构关键尺寸和工艺条件的设计和优化,封装尺寸缩小88%,电流密度555 A/cm^(2)下正向压降典型值为0.519 V,反向电流100μA下反向击穿电压为48.98 V,反向电压40 V下反向漏电流为3.02μA。该器件具有更高的电流密度,可满足印制电路板(PCB)小型化需求。

摘要：高容量硅电极在脱/嵌锂过程中所发生的大体积变形、断裂行为会引起严重的力学衰减,并导致电极的电化学性能退化.这严重制约着硅电极材料在商业锂离子电池中的应用.目前,硅电极断裂行为的一些细节还未被彻底研究清楚.为了进一步研究微米硅电极的断裂行为,本文利用光学显微镜观测了单晶硅电极的形貌演化,分析了不同电流密度下硅电极的断裂行为,并重点研究了在不同电流密度下裂纹形成时硅电极的相对嵌锂深度.结果表明,电流密度越大,硅电极断裂越严重.但是在三种不同电流密度下,裂纹形成时硅电极相对嵌锂深度差异不大(18%—22%).这可能是由于微米硅电极各向异性变形所引起的局部应力集中在主导着断裂行为.这些实验结果与有限元模型预测结果一致.结合裂纹形成时锂化硅和晶体硅的界面位置以及力学模型,讨论了裂纹形成时锂化硅层内部应力分布状态.这些结果深化了对硅电极断裂行为的认识,并为硅电极的设计和合适的脱/嵌锂速率选择提供一定的指导.

摘要：为了研究主动冷却对电磁炮轨道电热特性的影响,并利用COMSOL有限元分析软件建立了电磁轨道炮三维几何模型及电磁场、温度场和流场耦合数学模型,模拟计算了自然冷却和主动冷却条件下轨枢接触面和轨道横截面上的电流密度分布和温度分布特性。结果表明:轨枢接触面上的温度分布与电流密度分布趋势一致,均呈上下对称分布,且越靠近电枢尾部,电流密度越大,温度越高。轨道内的主动冷却可以显著降低轨枢接触面上的电流密度和温度。结果显示:轨道内部主动冷却可以使轨枢接触面上电流密度的最大值降低32.50%,最高温度值降低5.40%;轨道横截面上的温度分布特征与电流密度分布特征相似,均呈上下对称分布,且最大电流密度和最高温度均位于靠近轨枢接触面的一个薄层内。轨道内的主动冷却可以增加轨道横截面上电流的趋肤深度,降低轨道横截面上的最大电流密度和最高温度,最大电流密度下降26.25%,最高温度降低4.35%;轨道峰值温度随时间呈逐渐升高的趋势。轨道内的主动冷却可以降低轨道峰值温度和升温速率,轨道峰值温度从421降低到393 K。研究结果对于电磁轨道炮热管理策略的制定具有一定的指导作用。

摘要：金刚石颗粒的表面形貌影响着固结磨料研磨垫(FAP)基体对其的把持能力。设计了一种实验室用金刚石滚镀装置,采用电镀方式,探索了电流密度对金刚石表面镍层形貌的影响;采用镀镍金刚石制备了FAP;比较了不同金刚石制备的FAP加工过程中的摩擦系数、声发射信号和工件的表面粗糙度;采用马拉松式实验,研究了FAP的材料去除速率。结果表明:改装后的滚镀装置可以获得镀层均匀的电镀金刚石颗粒。电镀金刚石表面的粗糙程度随着电流密度的增大而提高。加工中的摩擦系数、声发射信号和工件的表面粗糙度均呈现出随电流密度提高而增大的规律,但均低于化学镀镍金刚石。马拉松式试验中,含化学镀镍金刚石的FAP材料去除速率优于含电镀镍金刚石的FAP。

摘要：为评估电机轴承耐电蚀性能,以轨道交通牵引电机轴承为研究对象,将轴电压作为输入参数,考虑载荷、转速、润滑等应用条件以及轴承绝缘性能参数,建立简化等效电路模型,并根据轴承载荷、接触变形、润滑等基本理论,计算轴承受载情况与润滑油膜厚度,进而推导得到轴承油膜电容及电流密度的计算公式,推荐电流密度阈值为0.1 A/mm^(2)。以轨道交通用某型190 kW逆变驱动电机固定端6215深沟球轴承为例进行计算,轴承最大电流密度小于0.1 A/mm^(2),轴承无电蚀风险。

摘要：为考察电流密度对氯碱工业中离子膜电解槽内流体传递特性的影响,利用流体力学计算软件,对不同电流密度下电解槽阳极室进行了数值模拟,得到了阳极室单个格栅内流体的速度、温度和浓度分布。以液体循环量、膜附近处速度的最大值、膜表面温度和浓度为指标,考察了不同电流密度下电解槽的运行情况。结果表明:随着电流密度的增加,电解槽内液体循环量增大,膜表面温度升高,盐水浓度降低;在电流密度为4.5 k A·m-2的典型工况下,电解槽内平均温度为86.39℃,膜表面平均温度为87.40℃;当电流密度提高时,可以通过降低进口溶液温度,获得与典型工况相近的电解槽内平均温度和膜表面平均温度。

摘要：特高压直流GIL运行可靠性取决于内绝缘设计的可靠性。此外,导电元件直流电流密度的取值、弹簧触头的定位设计、GIL各元件中的绝缘件与金具连接处的楔形气隙的处理以及母线中支撑件的结构设计细节,都会对产品运行可靠性产生重大影响,不能忽视。对于运行环境十分严酷的UHV DC GIL为保证内绝缘工作可靠性和减少气体维护工作量,文中还提出了高气密性结构设计。为适应-50℃低温运行要求,产品选用了液化温度很低的N_(2)/SF_(6)混合气体,对两种气体的配比,压力特性和绝缘特性进行了讨论与计算。还有产品的局放、气体密度及微水含量的监视系统的可靠性设计,都会对产品运行可靠性产生直接影响。文中对上述问题的研究成果作了介绍,可供高压直流产品设计使用。对其中未解的新技术如基于冷镜露点测试原理、微机电技术制作的智能气体湿度和密度监测装置、高压直流复合绝缘套管伞面局放起始场强提出了研究方案。文中提出的诸多GIL运行可靠性设计要点,对于其他超/特高压直流气体绝缘电器可参考选用。

摘要：为了提高燃料电池的性能而采用的质子交换膜越来越薄,但薄膜会带来水的反渗透而导致阳极水淹问题.为了研究低加湿条件下不同电流密度燃料电池薄膜的水传递规律,设计了三维简化电池模型并导入FLUENT软件,在工作温度75℃、操作压力150 kPa、阴极不加湿条件下进行了气流场及电化学模拟计算,并设计露点仪水平衡实验测试实际情况下水的传输通量,与模拟计算数值进行对比分析.研究发现使用15μm薄膜,电流密度增大到超过0.4 A/cm^2以上并继续增大时,会持续发生总水量传递通量朝向阳极的现象,而当电流密度大于3.0 A/cm^2时,这一现象将减缓.同时研究还发现越薄的质子交换膜传递的总水量将越多.

摘要：为了测试像增强器荧光屏的均匀性参数,需要均匀的电子发射源。根据真空热辐射特点,设计了3种面源灯丝造型的理论模型。对电子发射源造型进行了理论模拟、热平衡分析;在此基础上,参照热电子发射理论进一步分析了电子发射源的热电子发射电流密度,并分析电子发射源发射的热电子均匀性,得出最合理的灯丝造型,对电子发射源的理论研究和实际制作具有指导意义。