論文開題報告：石墨聚乙烯擊穿過程非線性模型研究

大學本科畢業(yè)論文(設(shè)計)開題報告
學院：信息科學與工程學院　　　　　　 　　專業(yè)班級：09電子科學與技術(shù)

課題名稱 石墨聚乙烯擊穿過程非線性模型研究

1、本課題的的研究目的和意義：

導電復(fù)合材料的擊穿是指在電場作用下導電復(fù)合材料的電阻急劇增大，電阻變化幾個數(shù)量級的現(xiàn)象[1]。在電擊穿過程中，導電復(fù)合材料由導體或半導體轉(zhuǎn)變?yōu)榻^緣體。當這種導電復(fù)合材料接入電路中，線路中輸入電流達到一定的臨界值，材料電阻階躍性的轉(zhuǎn)變過程與繼電器的工作原理相似，具有這種擊穿特性的導電復(fù)合材料可以制備成電路元件，作為繼電器或過流保護元件應(yīng)用在電路中[2]。因此，擊穿模型研究對導電復(fù)合材料的應(yīng)用具有指導作用。
導電復(fù)合材料在電場作用下非線性響應(yīng)過程是一種典型的非線性系統(tǒng)。通過測試得到擊穿過程非線性曲線，采用非線性系統(tǒng)分析方法中的相平面模型分析方法和描述函數(shù)法得到準確的擊穿模型[3]。憑借準確的擊穿模型可以預(yù)測材料在電流下的擊穿行為，更重要的是根據(jù)分析得到的擊穿模型可以設(shè)計出各種類型的導電復(fù)合材料器件，在線路中作為過流保
……（新文秘網(wǎng)http://m.120pk.cn省略734字，正式會員可完整閱讀）……　
測試不同狀態(tài)樣品在擊穿過程中的動態(tài)電阻數(shù)據(jù)，得到了一系列非線性曲線，采用非線性系統(tǒng)分析方法中的相平面模型、描述函數(shù)法分析得到導電復(fù)合材料準確的擊穿模型。然后，用導電復(fù)合材料的實際樣品驗證得到的擊穿模型，對模型進一步修正，通過修正模型使擊穿模型進一步精確化。



4、 研究思路、方法和步驟：

(1) 導電復(fù)合材料擊穿機理研究。研究導電復(fù)合材料擊穿的熱力學統(tǒng)計理論和繼電器模型。
(2) 正交實驗設(shè)計。把導電復(fù)合材料的組成比例、樣品的大小 、測試電流的大小、 測試的溫度等作為實驗正交設(shè)計的四個變量。
(3) 導電復(fù)合材料擊穿過程建模。擊穿模型的建立分為三個階段，首先對實驗數(shù)據(jù)分析，用多元回歸的方法建立擊穿的實驗?zāi)Ｐ汀Ｆ浯�，�?yīng)用經(jīng)典的滲濾理論和分子熱力學統(tǒng)計理論，分析得到擊穿過程的偏微分方程。應(yīng)用非線性系統(tǒng)分析中的相平面模型和描述函數(shù)法，預(yù)測擊穿過程的極限環(huán)，分析模型的穩(wěn)定性。
(4) 模型修正。根據(jù)實際采集的數(shù)據(jù)，通過輸入和輸出關(guān)系來驗證模型的精準度。根據(jù)理想值與實際值之差來修正系統(tǒng)的模型參數(shù)。


5、 本課題的進度安排：

3.01-3.25 文獻調(diào)研和學習
3.26-4.25 開題報告和實驗設(shè)計
4.26-5.25 實驗制作


5.26-6.20 論文寫作和答辯

7、參考文獻：
1.L. Lamaignere, F. Carmona, D. Sormette. E*perimental realization of critical thermal fuse rupture[J]. Phys. Rev. Lett.,1996, 77(13):2738-2741.
2. A. R. Duggal , F. G. Sun. The voltage dependence of switching in a polymer current limiter device [J]. J. Appl. Phys., 1998, 84:5720 -5726.
3.章明秋,曾漢民.HDPE導電復(fù)合材料的交流開關(guān)效應(yīng)研究[J].復(fù)合材料學報,1991,8:1-6.
4.周祚萬, 盧昌穎. 復(fù)合型導電高分子材料導電性能影響因素研究概況[J].高分子材料科學與工程,1998,14(2): 5-7.
5.龔文化, 曾黎明. 聚合物基導電復(fù)合材料研究進展[J]. 化工新型材料, 2002, 30, 38-40.
6. G .H .Chen, W. G. Weng, D. J .Wu, et al. E*foliation of graphite flake and its nanocomposites [J]. Carbon, 2003, 41(3): 619-621.
7. G. H. Chen, W.G. Weng, D.J.Wu, et al.. Preparation and characterization of graphite nanosheets from ultrasonic powdering technique [J] . Carbon,2004, 42: 753-759.
8. G. H. Chen, D. J. Wu, W. G. Weng, W.L. Yan. Preparation of polymer/ graphite conducting nanocomposite by intercalation polymerization[J]. J. Appl. Polym. Sci., 2001, 82: 2506-2518.
9. A. R. Duggal, F.G. Sun.The initiation of high current d ……（未完，全文共4083字，當前僅顯示2063字，請閱讀下面提示信息。收藏《論文開題報告：石墨聚乙烯擊穿過程非線性模型研究》）