真空电容范文第1篇
1超级电容器研究的意义
伴随人口的急剧增长和社会经济的快速发展，资源和能源日渐短缺，生态环境日益恶化，人类将更加依赖洁净和可再生的新能源。有的学者则更进一步认为21世纪将是以电池为基础的社会。近年来在许多储能装置应用方面对功率密度的要求越来越高，已超过了当前电池的标难设计能力。超级电容器(SC)正是在这样的背景下产生的。“超级电容器”一词来自20世纪60年代末日本NEC公司生产的电容器产品“Supercapacitor”。它泛指具有很高功率和高能量密度的电容器[1]。所谓“超级电容器”本质上是根据电化学原理设计、制造出来的，因此它又被称为电化学电容器(Electrocamical Capacitors，EC)。新型的电化学电容器具有优良的脉冲充放电性能以及大容量储能性能，并且具有充电快、循环寿命长、环境适应性强、无记忆效应、免维护、对环境无污染等优点。“冷战”时期超级大国间的军备竞赛，特别是美国的“星球大战”、“导弹防御系统”计划大大加快了超级电容器在军事装备的应用。它可作为新一代激光武器、潜艇、导弹以及航天飞行器等高功率军事装备的激发器。军用坦克、卡车在恶劣条件下的启动、爬坡、刹车等动力响应过程的瞬间启动电源等等;近年来电动汽车的兴起，更进一步推动了超级电容器的发展，由于超级电容器具有较大的功率密度，在新一代电动车中，可以与锂离子电池联用，用于解决起步，加速及制动能量的回收，从而起到保护电池，提高整车性能的作用。在普通机车的运行过程中，超级电容器也可以配合蓄电池应用于各种内燃发动机的电启动系统.
作为一种新的储能元件，超级电容器填补了传统电容器(如平板电容器、电解电容器)和电池之间的空白，无论是从电荷储存原理、还是器件的性能，它都与常规的物理(介质)电容器有较大的区别。它能提供比普通电容器更高的比能量和比二次电池更高的比功率以及更长的循环寿命，同时还具有比二次电池耐温和免维护的优点。超级电容器具有法拉级的超大电容量;其脉冲功率比蓄电池高近十倍。充放电循环寿命在十万次以上;有超强的荷电保持能力，漏电源非常小。充电迅速，使用便捷;无污染，有利于环保。因此，它在计算机、通信、电力、交通、航空、航天、国防等领域具有广阔的应用前景。各工业国家都纷纷把电化学电容器列为国家重点战略研究开发项目。1996年欧共体制定了超级电容器的发展计划，美国能源部及国防部也制定了相应的发展超级电容器的研究计划。我国在“十五”国家863计划中要求研究满足电动车整车要求的超级电容器。超级电容器正成为研究热点[2]。
2研究与发展概况
超级电容器的研究源于美国GE公司1957年Becker取得的第一篇双层电容器专利[3]，它以碳材料为电极，硫酸水溶液作电解质，工作电压lV。进入90年代以来，由于电动汽车的兴起，对超级电容器的各类研究也逐渐增多，目前超级电容器的研究主要集中在以下几个方面：
(1)电极材料的选择和优化
a碳电极材料
超级电容器电极材料按照种类可以分为碳电极材料，金属氧化物电极和导电聚合物电极 三大类，对于碳电极材料而言(包括活性炭、碳纤维、碳气溶胶和碳纳米管材料等)，主要遵循双电层电容储能原理 ，即利用碳材料具有较大的表面积，通过碳材料吸附电解液中的离子在电极表面形成双电层来完成储能过程[4];
b过渡金属氧化物电极材料
对过渡金属氧化物而言，主要是通过在电极表面发生高度可逆的氧化还原反应来实现电荷的储存，自1975年conway发表了过渡金属氧化物准电容储能理论[5]，目前已有许多关于过渡金属氧化物如RuO2[6]、IrO2[7]、MnO2[8]、NiO[9]、Co3O4[10]、V2O5[11]、SnO2[12]作为超级电容器电极材料的报道。按同等表面积计算，遵循法拉第准电容理论的过渡金属氧化物电极，其比容量可达到碳电极材料的10-100倍，其中氧化钌电极材料具有最好的电容特性，但氧化钌昂贵的价格极大的限制了其具体应用，对于用氧化钌制备的超级电容器，氧化钌电极材料的成本就占据了整个电容器价格的90%，所以目前人们进行了许多研究，尝试采用廉价金属氧化物取代
氧化钌电极。
C导电聚合物材料
除了碳材料和过渡金属氧化物可作为超级电容器材料以外，高分子聚合物材料[13]目前也被用于超级电容器电极材料的制备，其储能也是遵循法拉第准电容原理。相比过渡金属氧化物电极工作电压较低的特点，采用高分子聚合物材料可以在高电压下工作，同时也具有较大的能量密度和功率密度，高分子聚合物电极材料代表了超级电容器电极材料研究的一个新的发展方向。但其可逆性相比碳电极和过渡金属氧化物电极较差，此外在长时间的循环过程中保证其稳定性(包括防止外形的膨胀或收缩)及内阻较大也是目前急需解决的问题，而这些因素常常会限制高分子聚合物电极的进一步应用，目前高分子聚合物电极材料仍处于基础研究阶段。
一、超级电容器简介
超级电容器又称超大容量电容器或者电化学电容器，是介于传统电容器和电池之间的一种新型储能器件。与传统电容器相比，超级电容器具有更大的容量以及更高的能量密度，其容量可达法拉级(F)甚至数千法拉，而传统的电容器只有微法(μF)级，1F=106μF;与电池相比，超级电容器具有更高的功率密度和更长的循环寿命，可实现大电流充放电，工作温度范围可达-25 ~ +75℃，已成为世界各国的研究开发的热点。超级电容器在航空航天、军工领域、汽车行业、通信领域、仪器仪表、消费电子、电动玩具等领域都具有重要的应用市场。
1超级电容器概况
1.1超级电容器的原理
超级电容器是利用电极和电解液之间形成的界面双电层电容来存储能量的一种新型储能器件。
当电极插入电解液时，电极表面上的净电荷将从溶液中吸引部分不规则分配的带异种电荷的离子，使它们在电极-溶液界面的溶液一侧离电极一定距离排成一排，形成一个电荷数量与电极表面剩余电荷数量相等而符号相反的界面层。这个界面由两个电荷层组成，一层在电极上，另一层在溶液中，因此称为双电层。 根据电容器原理，电容量C=(其中，ε—介电常数;S—电极有效表面积;d—电介质厚度)，表面积S越大，电介质厚度d越小，电容器容量C就越大。
对于超级电容器，d为溶剂化离子半径，一般水化后的离子半径为0.3~0.5nm，而一般电解电容器的介电质氧化膜厚度在数十纳米以上;另外，超级电容器的电极材料一般选用高比表面积的多孔炭材料，其比表面积可高达2000-3000m2/g，远大于电解电容器的电极面积。因此，双电层电容器可以取得法拉级甚至数千法拉的高电容量。
1.2超级电容器的特性
超级电容器作为一种新型储能器件，兼具电池和传统电容器的优点(见表1)，具体叙述如下：
(1)可储存巨大的能量，容量达几法拉级甚至数千法拉;其存储的能量E=1/2CU2(C：器件的电容量;U：器件的端电压)。
(2)环境友好，无需采用污染性物质为原料;
(3)免维护，长时间放置不失效，即使几年不用仍可保留原有的性能指标。
(4)超级电容器充放电速度快(根据容量的不同为几秒~几分钟)，可以在瞬间释放出安培级至数千安培级的大电流，具有独特的大电流充放电特性，特别适合
大功率脉冲电路的应用。
(5)循环寿命长(>10万次)，充放电效率高(>95%)，充放电过程仅发生离子的吸附脱附，电极结构不会发生变化;
(6)工作温度范围宽(-25~75℃)，可满足恶劣环境使用的要求。
(7)相对成本低，尽管价格比铅酸电池高3倍，但寿命比铅酸电池高20倍。
(8)体积比容量与重量比容量高，外形紧凑，易于安装，符合新型电子产品对电源的短小轻薄要求;
(9)通过串并联可制成高耐压、大容量组件，满足不同领域的需要。 元器件
普通电容器
超级电容器
充电电池 表1超级电容器与普通电容器、充电电池的性能比较 能量密度 功率密度 循环寿命 /次 / Wh·kg-1 / W·kg-1 <0.2 0.2-20 20-200 104-106 102-104 <500 >106 >105 10
31.3超级电容器应用领域
根据放电量、放电时间、工作电压以及电容量大小，超级电容器可用作后备、替换和主电源三类，主要应用领域如下：
(1)军事领域
用于新一代激光武器、粒子束武器、微波武器、潜艇、导弹等大功率脉冲电源;航天飞行器、军用坦克和卡车等军事装备的启动电源上。
(2)无线通讯领域
GSM手机通讯脉冲电源，移动电脑、PDA、其它使用微处理器的便携式设备以及其它数据通讯设备的备用电源。
(3)消费电子领域
音响、视频和其它电子产品断电时须用记忆保持电路的产品;电子玩具;无线电话;电热水瓶;照相机闪光灯系统;助听器等。
(4)工业领域
智能水表、电表与气表，远程载波抄表，无线报警系统，电磁阀，电子门锁，脉冲电源，UPS，电焊机，充磁机，电动工具，税控机。
(5)交通运输领域
主要应用于汽车、火车、船舶和码头等领域。如交通工具的启动设备，瞬间提供大电流，以及与电池配合使用组成混合动力车和开发纯电容交通车，提供动力驱动电源。应用于汽车零部件领域，如音响、电动座椅、空调、转向和制动等。应用于码头的集装箱起重机等领域。
(6)特殊要求的智能设备或电路设计领域。
(7)其它应用领域，如太阳能光伏产品储能器件等。
1.4超级电容器的性能指标
(1)容量：电容器在一定的重量或者体积范围内存储的容量，量纲为F(法拉)。
(2)内阻：又称为等效串联电阻，分为直流内阻和交流内阻，量纲为Ω。
(3)漏电流：恒定电压情况下，一定时间后测得的电流，量纲为mA。
(4)比能量：是指单位重量或单位体积的电容器所给出的能量，也叫重量比能量或体积比能量，也称能量密度，量纲为Wh/kg或Wh/L。
(5)比功率：单位重量或单位体积的超级电容器所给出的功率，表征超级电容器所承受电流的大小，超级电容器的比功率是电池的数量级倍数，量纲为W/kg或Wh/L。
(6)循环寿命：超级电容器经历一次充电和放电，称为一次循环或叫一个周期。
(7)高低温性能：在高温、低温环境下其电性能的变化情况。
1.5超级电容器的组成与关键技术 如图1所示，超级电容器主要由极化电极、集电极、电解液、隔膜、引线和封装材料几部分组成。电极材料、电解质的组成、隔膜质量以及电极制造技术对超级电容器的性能有决定性的影响。电极材料的性能决定其电容量的大小;电解质的分解电压决定超级电容器的工作电压，以水溶液为电解液的电容器工作电压只有lV左右，而有机电解液的可达3V左右。超级电容器的关键技术包括：
(1)高比容量电极材料的制备技术;
(2)高性能电解液的合成技术;
真空电容范文第2篇
1、皮带运行操作人员必须经过专业培训考试合格，持证上岗。
2、操作人员必须全面了解和掌握所使用皮带机械电器各部位运行操作原理和性能。熟悉生产过程和《煤矿安全规程》有关规定，能正确处理一般性故障。
二、开机前检查和准备：
1、认真检查传动装置，电动机、减速器、液力耦合器等各部的螺丝是否齐全，完整紧固，减速器是否漏油、渗油各部位是否正常。
2、检查清扫器和各种保护装置是否可靠灵活，是否缺件或缺油。
3、检查皮带接头是否良好，胶带上有无割挂伤损，皮带上有无木材铁件，矸石等硬物卡克，有无挤压等不正常现象。
4、检查皮带张力是否适当，各种电缆线，胶管有无挤压等不正常现象。
5、检查各改向滚筒，驱动滚筒和上下托辊是否齐全是否牢固可靠，上下托辊转动是否灵活。
三、操作
1、手动启停：
(启动)首先将KDK8多功能控制器转换开关打到“手动”状态(开关的第十路)，制动闸松闸(开关第一路)，电机启动(开关第二路)，制冷风扇启动(开关第四路)，液力耦合器高速运行(开关第六路)，液力耦合器运行至最高速时停止(开关第六路复位)，至此皮带启动完成。
(停止)液力耦合器低速运行(开关第五路)，液力耦合器运行至最低速时停止(开关第五路复位)，制冷风扇停止(开关第四路复位)，电机停止(开关第三路)，速度小于0.5m/s时制动闸抱闸(开关第一路复位)，至此皮带停止完成。
注意：手动状态下，皮带开停只受沿线闭锁控制，其他保护不起作用，手动启停做调试检修皮带用。
2、流程启停：
首先将KDK8多功能控制器转换开关打到“自动”状态(开关第十位初始状态)，按下KJD30Z本安计算机上的“皮带开”按钮即可自动预告、流程启动设备(流程启动的顺序为：按下一键启动按钮—〉松制动闸—〉电机启动—〉冷却风扇启动—〉液力耦合器高速运转—〉液力耦合器停止)，此时计算机面板上“皮带开”变为“皮带停”按下“皮带停”按钮即可实现流程停设备(流程停设备的顺序为：按下一键停止按钮—〉液力耦合器低速运转—〉液力耦合器停止—〉冷却风扇停止—〉电机停止—〉当皮带速度小于0.5m/s时制动闸抱闸)。注意：自动状态下，皮带开停受所有沿线保护限制，用于正常生产。 注意：自动开机时如果开机之前发生过故障，需要按下故障复位按钮对故障进行复位确定，才能开启皮带(复位按钮为开关第九路)。
3、应急措施办法
(1)、如果沿线保护发生了短时间不可修复故障，导致自动开机无法实现，可以把工作方式档位打到“手动”状态。进行单机启动， 待故障修复后在自动开机。(单机启动时，先松闸，等6秒之后再开电机)
(2)、KDK8多功能控制器发生了短时间不可修复故障，可以把变频器、制动闸的控制方式都打到就地，进行开机。(注意：开机时先松闸，再启动变频器;关机时先停变频器再抱闸)
四、注意事项：
1、每次开皮带之前，确保沿线保护无报警动作，报警解除后，需按“故障复位”按钮，才可以选择自动方式开机。
2、自动开机方式受沿线保护限制。发生保护则会停机。
3、开皮带时必须发出信号指示，与各机头、机尾取得联络并让皮带周围人员远离。
4、开车后，司机要注意观察设备运行是否平稳，声音是否正常，各部转动是否灵活，皮带有无跑偏现象。清扫器工作是否可靠。发现问题及时处理。
5、及时处理皮带上的大块煤矸，以防损坏皮带，洒水、喷雾装置及其它装置。
6、严格按照信号操作，无信号停车和工作中出煤时，应等皮带上无煤时再停车。
8、停车后，司机要认真检查皮带机头各部件情况，发现问题要及时处理汇报，防止皮带带病运行。
9、司机离开工作岗位时，必须把机头周围原煤清净，切断电源开关闭锁。
真空电容范文第3篇
2、准备好如下申报开工告知内容给予当地质量技术监督局申报： 特种设备安装改造维修告知书(一式四份); 压力管道、压力容器安装合同;
压力管道、压力容器施工蓝图一份(蓝图上必须有工程施工图设计出图专用章、特种设备设计许可印章); 压力管道、压力容器安装资质; 压力管道、压力容器设计资质; 压力管道、压力容器施工方案; 特种设备焊接作业人员操作证;
项目负责压力管道、压力容器的管理人员资质证书; 压力管道、压力容器安装体系责任人任命的通知; 压力管道、压力容器质量保证体系;
压力管道主要材料质保书、合格证。压力容器质量保证书。 焊接工艺评定报告; 焊接工艺指导书;
3、申请单位提交压力管道、压力容器相关材料→组织资料审核→到当地技术质量监督局办理批准手续。
4、在办理过程中，对压力管道、压力容器上所用的安全阀、压力表到当地校验检测单位进行校验，为工程安装做准备。
5、通知建设单位将以后的压力管道、压力容器操作人员到当地培训拿压力管道、压力容器的操作工证书，为办理压力管道、压力容器使用证书做准备。
6、技监局办理批准后，到当地锅检所提交开工告知书，提交后锅检所一般在3-5个工作日内到施工现场进行检查、监检。
7、在施工完成至压力管道、压力容器系统水压(空压)时，需请当地锅检所、监理、业主(管理公司)、施工方到现场进行检查、验收，并办理试压的资料登记。
8、在压力管道、压力容器系统完成后，请当地锅检所、监理、业主(管理公司)、施工方到现场进行竣工验收，并提供相应竣工资料审核，为办理压力管道、压力容器使用证书做准备。
9、办理压力管道、压力容器使用登记证书申报如下：
压力管道、压力容器安全性能监督检验证书;
《压力管道注册登记表》、《压力容器登记卡》(一式三份，每页盖公章); 建设单位操作人员的《特种设备作业人员资格证》;
压力容器、压力管道使用安全管理的有关规章制度和事故应急救援预案; 建设单位营业执照、组织机构代码; 压力容器设计文件(图纸); 压力容器产品质量证明书、合格证;
建设单位根据当地要求进行编制压力管道、压力容器管理制度; 压力管道按照质量证明书; 压力管道按照竣工图(单线图);
真空电容范文第4篇
摘要：本文通过了建筑玻璃的种类,简单介绍了玻璃幕墙对节能的影响，并提出建筑玻璃幕墙的几种节能措施。
关键词:玻璃幕墙；节能；措施
1 节能型玻璃幕墙的设计原则
1、科学性:需综合、全面权衡各因素,充分考虑其功能、性能等诸多方面,合理选型(幕墙的型式和窗墙面积比)、选材和构造。幕墙的传热系数由建筑物的外形和所处地区的气候条件、型材的传热系数和玻璃的传热系数等综合确定。
2、适用性:结合环境因素与项目的具体情况,参照标准规定与地方要求,认真落实国家有关节能政策,同时要处理好建筑低能耗与高舒适度的关系。
3、经济性:建筑玻璃幕墙只是建筑围护结构的一部分,只是建筑节能的一个方面,节能的考虑需全盘考虑,只有达到节能与经济的统一才能体现节能的作用与价值。
4、进行幕墙热工设计时,必须对其复杂的传热过程和传热方式进行分析和研究。
2 建筑节能玻璃的种类
目前，国内外推广使用的节能玻璃主要有吸热玻璃、镀膜玻璃、中空玻璃、真空玻璃、光电玻璃等。
吸热玻璃。吸热玻璃是一种能够吸收太阳辐射的平板玻璃，包括本体着色和表面镀膜两类：本体着色吸热玻璃是在无色透明平板玻璃中加入特殊着色剂，采用浮法、垂直引上法、平拉法等工艺生产；表面镀膜吸热玻璃是在玻璃表面喷镀吸热的氧化物薄膜形成的吸热玻璃。吸热玻璃能把太阳能吸收转化为热能，然后通过导热、对流和辐射的形式把热能散发出去，从而减少了进入室内的太阳能，降低了空调制冷费用。
镀膜玻璃。镀膜玻璃通常是在玻璃表面镀上一层金属薄膜，改变玻璃的投射系数和反射系数，它可以与中空玻璃、真空玻璃结合起来使用。近年来发展起来的镀膜低辐射玻璃，对380—780mm的可见光具有较高的透射率，可以保证室内的能见度，同时对红外光具有较高的反射率，达到保温节能的效果。
中空玻璃。中空玻璃中间充灌氪、氩或者空气，其中导热系数很低，具有良好的保温性能。然而，我国目前中空玻璃的使用普及率不足百分之一。中空玻璃是实现玻璃幕墙节能的重要途径。
真空玻璃。真空玻璃玻璃材料从单片玻璃、中空玻璃，发展到真空玻璃已是第三代产品。真空玻璃当中是普通空气或氩，其隔音性能、透光折减系数均优于中空玻璃。
光电玻璃。光电玻璃是在两层玻璃内设太阳能光电模块、金属导线、聚乙烯经塑料(EVA)胶片，并配合外部充电、蓄电系统形成太阳能发电系统。光电玻璃透光率较差，一般设于屋面、南向墙面等阳光充足部位。
3 玻璃幕墙对建筑节能的影响
窗、透明幕墙对建筑能耗高低的影响主要有两个方面:一是窗和透明幕墙的热工性能影响到冬季采暖、夏季空调室内外温差传热;另外就是窗和幕墙的透明材料受太阳辐射而造成的建筑室内的得热。对于夏热冬暖地区来说,夏季,通过窗口玻璃幕墙进入室内的太阳辐射成为空调降温的负荷,因此,减少进入室内的太阳辐射以及减小窗或透明幕墙的温差传热都是降低空调能耗的途径。
公共建筑的窗墙比越大,太阳辐射对建筑能耗的影响较大,为了节约能源,应对窗口和透明幕墙采取外遮阳措施,尤其在南方城市更为重视遮阳。大量的调查和测试表明,太阳辐射通过窗进入室内的热量是造成夏季室内过热的主要原因。日本、美国、欧洲以及香港等国家和地区都把提高窗的热工性能和阳光控制作为夏季防热以及建筑节能的重点,窗外普遍安装有遮阳措施。夏季屋顶水平面太阳辐射强度最大,屋顶的透明面积越大,相应建筑的能耗也越大,因此对屋顶透明部分的面积和热工性能应予以严格的控制。
4 玻璃幕墙的节能措施
1、型材选择
在普通玻璃幕墙中,铝合金框架是玻璃幕墙的热桥,它的导热能力是玻璃的上百倍。冷桥是一种独特的热桥,未经断热处理的结构或构件将热量导走的速度比周围的区域都快,因此它的温度较低,这种类型的热桥,俗称为“冷桥”。在冬季未经断热处理的铝型材就是冷桥,室内水蒸气在冷桥的同侧表面形成冷凝水,冷凝水的存在会增加构造处理的难度及在幕墙周边的室内装饰面提供发霉的条件。型材的选择方面,因隐框、点式玻璃幕墙的框架隐藏于玻璃之后,所有金属型材对整个隐框、点式玻璃幕墙的传热系数影响较小;如果选择明框玻璃幕墙,金属框架型材应当选择断热型材。断热型材是在内外两种高导热性的金属框料之间设置低导热性的隔离物,从而形成有效地断热面,减少框体热量散失。断热型材除具有较好的热工性能外,还具有较好的隔声、防风、水密性能。
2、开窗加强自然通风
近来有些建筑为了追求外窗的视觉效果和建筑立面的设计风格,外窗的开启率有逐渐下降的趋势,有的甚至使外窗完全封闭,导致房间自然通风不足,不利于室内空气流通和散热,不利于节能。例如在我国南方地区通过实测调查与计算机模拟:当室外干球温度不高于28℃,相对湿度80%以下,室外风速在1.5m/s左右时,如果外窗的可开启面积不小于所在房间地面面积的8%,室内大部分区域基本能达到热舒适水平;而当室内通风不畅或关闭外窗,室内干球温度26℃,相对湿度80%左右时,室内人员仍然感到有些闷热。人们曾对夏热冬暖地区典型城市的气象数据进行分析,从5月到10月,室外平均温度不高于28℃的天数占每月总天数,有的地区高达60%～70%,最热月也能达到10%左右,对应时间段的室外风速大多能达到1.5m/s左右。所以做好自然通风气流组织设计,保证一定的外窗可开启面积,可以减少房间空调设备的运行时间,节约能源,提高舒适性。
3、安装遮阳系统
遮阳是一种有效的隔热措施,也是目前采用最广泛的一种节能措施。一栋设计不良的全为玻璃幕墙的建筑全年空调耗电量,可能是一般混凝土外墙大楼的四倍。所以玻璃幕墙的节能比其它建筑节能更为重要,而遮阳技术在玻璃幕墙节能措施中又占有重要位置。
（1）遮阳对室内温度的影响
遮阳能够延缓室内温度峰值的时间,房间温度波幅值较小,这样有助于室内温度场均匀。
（2）遮阳对建筑外观的影响
由于人们近年来希望建筑更附加通透明亮,建筑立面更加美观,建筑形态更为丰富,所以大量的使用玻璃幕墙或增大窗墙比面积。人们通常认为加上遮阳系统会影响建筑立面的美观及室内的光线,实际上,遮阳系统可以在玻璃墙体上形成光影效果,体现出现代建筑艺术美学效果。目前,在欧洲建筑中,以把遮阳系统作为一种活跃的立面因素,形成双立面形式。
（3）遮阳形式对建筑节能的影响
由于夏季不同朝向墙面辐射日变化很复杂,不同朝向墙面日辐射强度和峰值出现的时间不同,因此,不同的遮阳方式直接影响到建筑能耗的大小。遮阳系统从位置上来分可分为“外部遮阳”和“内部遮阳”。从遮阳形式上来分,一般为四种:水平遮阳、垂直遮阳、综合式遮阳和挡板式。水平式遮阳主要适用于南向的幕墙建筑物,垂直式遮阳主要适用于东北,北和西北向附近的玻璃幕墙建筑。综合式遮阳主要适用于东南或西南向的玻璃幕墙建筑。挡板式遮阳主要适用于东西向的玻璃幕墙建筑。
5 结束语
我国玻璃幕墙设计将由重功能、限造价的现状逐步转变为强调功能、节约能源的要求，达到人工环境和自然环境关系的协调统一，为人们创造出更加丰富多彩的工作和生活环境。伴随着人类社会的发展,建筑设计理念的不断提升,现代建筑在资源利用、能源节约、环境保护等方面提出了新的要求。在玻璃幕墙设计过程中,根据实际情况,合理选择設计方案,使幕墙的节能效果得到最大的提升。
真空电容范文第5篇
1 电容式射频MEMS开关结构及工作原理
以静电力驱动的电容式开关结构由微波传输线、电介质及桥膜 (上电极) 三部分构成, 如图1所示。该开关是位于共面波导传输线上, 共面波导是由一根中心金属带条和两侧平行的半无穷接地面组成, 中心金属带条与两侧平行的半无穷接地面有一定的间距, 而开关的桥膜以一定的空气间隙横跨过中心金属带条, 并在两侧与接地面相连。
图2给出两种不同的结构的电容式开关剖面图[2], 其中图2 (a) 为早期出现的结构。
在电介质上有一层金属作为下电极结构, 当开关工作时, 只需要把电压差加载到上下电极中, 所产生的静电力就会使桥膜向下移动, 并最终与下电极接触, 形成开关断开的状态 (down-state) 。该结构有个明显的缺点就是上下两电极在相接触的瞬间可能会有电火花产生, 并有伴有电流产生引起发热, 同时还增加了开关的功耗。因此, 为了消除这些不良现象, 人们改进了施加开关工作电压的方式, 即取消了电介质上的下电极, 直接将工作电压通过偏置电路 (Bias—T电路) 加载到电介质下的微波信号线上, 如开关的图2 (b) 中所示, 同样也可以实现开关的导通和断开功能。
电容式射频MEMS开关的工作原理为:在图3 (a) 所示的开关导通状态下, 由于桥膜 (上电极) 与微波传输线 (下电极) 之间存在着空气间隙, 此时开关具有较高的阻抗, 微波信号能够通过传输线向后继电路传输信号;而当向开关的上下电极施加偏置电压后, 静电力的作用使桥膜发生向下的形变, 偏置电压达到阈值后, 桥膜会紧密接触到电介质上, 此时由于上下电极之间只有一层较薄的电介质层, 图3 (b) 所示, 此时电极间的阻抗相比于开关导通状态低, 因此微波信号能够与接地的上电极相耦合, 致使信号传输被开关断开。
2 开关的工艺流程
本文开关的工艺采用的是MEMS表面加工工艺, 针对于共面波导对于降低衬底损耗的要求, 选用的是高阻抗的硅片 (N<100>, 1000Ω·cm) 。整个工艺流程如图4所示。
(1) 利用热氧工艺, 在衬底上形成厚度为1µm厚的氧化层, 降低微波信号的损耗。
(2) 溅射一层钛钨金种子层, 涂胶光刻后, 电镀形成如图所示的Au共面波导结构, 传输线厚度为2µm。
(3) 利用PECVD方法制备一层厚度为1000Aο的Si3N4电介质层, 只留下刚好覆盖住中央金属的部分, 其余的用干法刻蚀。
(4) 利用PECVD方法沉积一层厚度为2µm的非晶硅, 并刻蚀两个接地面之间以外的区域。
(5) 再次利用电镀工艺制备厚度为2µm的Au桥膜, 桥膜两端与共面波导两侧接地面相接触。
(6) 采用二氟化氙 (Xe F2) 气体刻蚀非晶硅牺牲层, 释放结构。
在最后一步释放结构中, 利用二氟化氙气体的干法刻蚀能够避免湿法释放过程因液体粘附力中造成的结构破坏, 而且不需要进行真空干燥步骤。
3 开关的开启电压及电容比
开启电压是电容式射频MEMS开关机械性能的重要指标之一, 定义为:当桥膜向下发生的形变 (见图4) 。
恰好能够接触到电介质层上时所施加的直流偏置电压大小。开关的上下电极可以使简单的视为具有电压差的两平行板, 因此桥膜受到的静电力大小为:
桥膜由于受向下静电力而发生形变时, 会受到一个相向的弹性回复力。
其中, A为上下电极相对面积, E为空气间隙的电场, V为偏置电压, ε0为真空介电常数, g桥膜与下电极的距离, k为桥膜的弹簧常数 (与桥膜的厚度、长度、宽度、杨氏模量、残余应力及泊松比相关) , g0为初始状态下上下电极之间的距离。
由于随着桥膜开始向下发生形变, fdown值的增加会比fup快得多, 因此当上下电极的间隙小于于初始间隙的2/3时, 桥膜就会处于不稳定状态, 此时的偏置电压就等于开启电压[3]。
电容式射频M E M S开关的电容比CdownCup是该器件电子性能上重要的指标之一。当开关处于导通状态是, 上下平行电极之间的电容为:
其中, td为电介质层的厚度, εr为电介质的相对介电常数。最后可得开关的近似电容比为[4]:
4 电容式射频MEMS开关的应用
4.1 移相器
射频移相器是雷达探测、卫星通信、移动通信设备中的核心部分基于MEMS开关的RF MEMS移相器的研究表明, 无论是开关线型、反射型或是分布式的, 在高频下其性能都优于GaAs移相器[5]。
4.2 可调谐滤波器
射频MEMS技术应用的另一个重要领域是基于MEMS开关的可调谐滤波器。在无线通信系统中的高频段, 采用M E M S技术的带通滤波器, 具有高Q值、低功耗、可调频率和带宽, 便于在芯片级别上的集成[6]。
4.3 可重构天线系统
可重构天线就是多功能天线的一种, 它可以在不改变整个天线尺寸的情况下, 通过改变天线辐射单元的结构和位置, 来实时地改变天线的工作频率、极化方向和辐射方向等。
摘要：本文介绍了电容式射频MEMS开关的结构、工作原理和制造工艺流程, 分析了开关的开启电压和电容比, 最后描述了开关在移相器、可调谐滤波器及可重构天线方向上的应用。
关键词：射频MEMS,开关,开启电压,电容比
参考文献
[1] Vijay K.Varadan, K.J.Vinoy, K.A.Jose, “RF MEMS and Their Applications”, England, 2003pp:117～118.
[2] Jae Y.Park, Geun H.Kim, et al.“Electroplated RF MEMS CapacitiveSwitches[C]”MEMS 2000.The Thir-teenth Annual International Confer-ence on Jan.2000pp:639～644.
[3] Harvey S.Newman, “RF MEMS Switchesand Applications[J]”, Reliability PhysicsSymposium Proceedings, 2002.40th An-nual April 2002pp:111～115.
[4] Jeremy B.Muldavin, et al“.High-IsolationCPW MEMS Shunt Switches—Part 1:Modeling[J]”Microwave Theory andTechniques, June 2000 pp:1045～1052.
[5] 张永华, 丁桂甫, 基于MEMS技术的射频移相器[J].微细加工技术, Mar2004, 3:73～79.
真空电容范文第6篇
一、施工准备
真空灌浆的主要组成设备有抽真空机组、水泥浆搅拌机、灌浆泵、储浆罐、孔道清洗机、空压机、设备清洗机、高压水泵、引出管、球阀和接头以及其它必要的工具。
二、工艺流程
(一)张拉施工完成后，切除外露的钢绞线(外露量子≥30mm)，进行封锚，采用水泥浆封锚，必须将锚板及夹层、外露钢绞线全包裹，覆盖层厚度>15mm，封锚后24～28小时之内灌浆。
(二)检修真空压浆所用机具设备，清理锚垫板上的灌浆机，保证灌浆通道通畅，确定吸浆端及压浆端。在吸浆端及压浆端接上密封阀门。将真空泵接在吸浆端上，压浆泵连接在压浆端上，以串连的方式将负压容器(空气滤清器)、三向阀门和锚垫板上抽真空孔连接起来，其中抽真空孔和阀门1之间用一段透明的喉管连接，便于观察。输浆管应用高强橡胶管，压灌浆时不易破裂，连接要牢固，不得脱管。
(三)在压浆前关闭所有的排气阀门(连接在真空泵的除外)并启动真空泵，约几分钟时间，真空泵便会显示出真空负压力的产生，应能达到负压力-0.06～-0.1Mpa以上。如果始终不能满足此数据，则表示波纹管未能完全密封需要在继续压浆前进行检查及补救工作。
(四)在保持真空泵运作的同时，开始往压浆端的水泥浆入口压浆。注意：在压浆过程中真空压力将会下降(约0.03Mpa)。从透明的喉管中观察水泥浆是否已经填满波纹管，继续压浆直至水泥浆达到安装在负压容器上方的三相阀门，水泥浆进入灌浆之前应通过1.2mm的筛网进行过滤。搅拌后的水泥必须做流动度、泌水性试验，并浇注浆体强度试块。灌浆工作宜在灰浆流动性下降前进行(约30～45分钟时间内)，孔道一次灌注要连续，灌浆孔数和位置必须做好记录，以防漏灌，储浆罐的储浆体积>1倍所要灌注的一条预应力孔道体积。
(五)确定水泥浆合格后，开启真空机抽真空，达到要求后开始压浆，当水泥浆到达抽真空端时，打开该端三通的排废液通道直至排废气管排出的水泥浆流动畅通，并与压浆流动畅通，并与压浆端压出的水泥浆稠度一致时停止压浆。关闭排气阀，再次启动压浆泵继续压浆，打开排气阀稠度一致时停止压浆，用螺栓密封排气孔(关闭排气阀)。
(六)开启压浆机，压力控制在0.5～0.7Mpa下继续稳压浆2分钟。
(七)关闭设在压浆泵进浆处的阀门，关闭压浆泵。
(八)拆卸清洗压浆机具，移到下一孔道继续压浆。
三、重点控制工序
（一）水泥浆设计。
水泥浆设计是灌浆工艺的关键之处，合适的水泥浆应是：和易性好;硬化后孔隙率底，渗透性小;具有一定的膨胀性，确保孔道填充密实;高的抗压强度;有效的粘结强度;耐久性。
为了防止水泥浆在灌浆过程中产生析水及硬化后开裂，可以掺加少量的添加剂，或使用高硅水泥，降低水灰比(0.30～0.35)。为了增加水泥浆的膨胀性，掺加适量的添加剂。
水泥浆应满足以下要求：
1、采用普硅水泥，标号不低于42.5号;
2、掺拌适量的外加剂，但其自由膨胀率要小于10%，且不得掺铝粉;
3、水灰比采用0.30～0.4;
4、水泥浆拌和后三小时泌水率控制在2%，泌水应在24小时内重新被浆吸回;
5、浆体初凝时间5～7小时;
6、浆体强度：28天强度不小于设计强度;
7、浆体对波纹管无腐蚀作用。
（二）密封孔道。
真空压浆采用塑料波纹管，由于塑料波纹管的质量对预应力管道成孔的质量起到控制作用，因此，塑料波纹管的质量直接关系到真空辅助压浆的质量。
（三）温度控制。
灌浆液的温度控制在25℃以下，否则容易发生离析，真空压浆应视气温而定，当白天气温高于25℃时，灌浆应在夜间或早晨进行，或采取降温措施;当气温低于5℃时，不得进行灌浆。
（四）观测孔设置。
为了便于观测压浆的效果，在波纹管上的最高点设置观测孔，较长束设两个观察孔，较短束设置一个观察孔，特别短的钢束设有必要设置。观察孔的设置由波汶管厂家特别加工为三通管的接头形式，可向厂家定做。
四、结束语
20世纪末, 国内外有些使用后张拉预应力工艺的桥梁, 由于预应力筋受到锈蚀, 而导致桥梁的倒塌或重建或加固。真空辅助压浆是为解决孔道压浆质量而推出的压浆工艺, 它克服了传统压浆工艺的不足, 从根本上解决压浆的缺陷, 提高了孔道压浆的饱满度与密实性, 大大提高了结构的耐久性。采用真空灌浆工艺是提高后张预应力混凝土结构安全度和耐久性的有效措施。
摘要：文章介绍了真空压浆的工艺流程, 以及重点控制工序, 具有一定的实际指导意义。