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
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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:
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