论文开题报告：石墨聚乙烯击穿过程非线性模型研究

大学本科毕业论文(设计)开题报告
学院：信息科学与工程学院　　　　　　 　　专业班级：09电子科学与技术

课题名称 石墨聚乙烯击穿过程非线性模型研究

1、本课题的的研究目的和意义：

导电复合材料的击穿是指在电场作用下导电复合材料的电阻急剧增大，电阻变化几个数量级的现象[1]。在电击穿过程中，导电复合材料由导体或半导体转变为绝缘体。当这种导电复合材料接入电路中，线路中输入电流达到一定的临界值，材料电阻阶跃性的转变过程与继电器的工作原理相似，具有这种击穿特性的导电复合材料可以制备成电路元件，作为继电器或过流保护元件应用在电路中[2]。因此，击穿模型研究对导电复合材料的应用具有指导作用。
导电复合材料在电场作用下非线性响应过程是一种典型的非线性系统。通过测试得到击穿过程非线性曲线，采用非线性系统分析方法中的相平面模型分析方法和描述函数法得到准确的击穿模型[3]。凭借准确的击穿模型可以预测材料在电流下的击穿行为，更重要的是根据分析得到的击穿模型可以设计出各种类型的导电复合材料器件，在线路中作为过流保
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测试不同状态样品在击穿过程中的动态电阻数据，得到了一系列非线性曲线，采用非线性系统分析方法中的相平面模型、描述函数法分析得到导电复合材料准确的击穿模型。然后，用导电复合材料的实际样品验证得到的击穿模型，对模型进一步修正，通过修正模型使击穿模型进一步精确化。



4、 研究思路、方法和步骤：

(1) 导电复合材料击穿机理研究。研究导电复合材料击穿的热力学统计理论和继电器模型。
(2) 正交实验设计。把导电复合材料的组成比例、样品的大小 、测试电流的大小、 测试的温度等作为实验正交设计的四个变量。
(3) 导电复合材料击穿过程建模。击穿模型的建立分为三个阶段，首先对实验数据分析，用多元回归的方法建立击穿的实验模型。其次，应用经典的渗滤理论和分子热力学统计理论，分析得到击穿过程的偏微分方程。应用非线性系统分析中的相平面模型和描述函数法，预测击穿过程的极限环，分析模型的稳定性。
(4) 模型修正。根据实际采集的数据，通过输入和输出关系来验证模型的精准度。根据理想值与实际值之差来修正系统的模型参数。


5、 本课题的进度安排：

3.01-3.25 文献调研和学习
3.26-4.25 开题报告和实验设计
4.26-5.25 实验制作


5.26-6.20 论文写作和答辩

7、参考文献：
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3.章明秋,曾汉民.HDPE导电复合材料的交流开关效应研究[J].复合材料学报,1991,8:1-6.
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5.龚文化, 曾黎明. 聚合物基导电复合材料研究进展[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，当前仅显示2063字，请阅读下面提示信息。收藏《论文开题报告：石墨聚乙烯击穿过程非线性模型研究》）