1、干荷电式蓄电池与干封式蓄电池有何区别?
普通的铅酸蓄电池也称之为干封蓄电池,此种蓄电池启用时需加电解液再经初充电后才能使用。通过结构、工艺和材料等方面的改进,使蓄电池使用性能、维护性能等均有所提高。因此,产生了多种新型蓄电池。
干式荷电蓄电池,与普通干封式电池的区别是极板组在干燥状态下能够长期保存在制造过程中所得到的电荷,在规定的保存期内(两年)如需使用,只要灌入符合规定相对密度的电解液,搁置30min,调整液面高度至规范值,不需要充电,即可使用。因此,它使用方便,是应急的理想电源,已成为近年来发展的方向。
干荷电铅蓄电池之所以具有干荷电性能,主要在于负极板的制造工艺与普通蓄电池不同。正极板的活性物质——PbO2化学活性比较稳定,其荷电性能可以较长期的保持。而负极板上的活性物质铅(Pb),由于表面积大,化学活性高,容易氧化,所以在负极板的铅膏中加入松香、油酸、硬脂酸等防氧化剂;并且在化成过程中有一次深放电循环,使活性物质达到深化。化成后的负极板,先用清水冲洗后,再放入防氧化剂溶液(硼酸、水扬酸混合液)中进行浸渍处理,让负极板表面生成一层保护膜,并采用特殊干燥工艺(干燥罐中充入惰性气体),这样即可制成干荷电极板。
2、荷电是什么意思及发音
荷电 hè diàn
荷电是对于导电性能不好的样品如半导体材料,绝缘体薄膜,在电子束的作用下,其表面会产生一定的负电荷积累。
3、粉尘的荷电性在除尘方面有何应用?
①以机械力(通常所说的重力、离心力及重力等)来处理工业废气中的粉尘颗粒的技术。机械除尘设备由于仅仅依靠单一的机械力开展除尘工作,所以在结构上比较简单,操作及后期的维护管理上也是很方便的。但是在处理粒径小的粉尘颗粒物来说就比较费力了。以现在钢铁冶炼、水泥厂生产等工业企业活动中所生成的含尘废气,含有较细粉尘的占比还是相当大的,因此可以作为一级阶段除尘的设备,先过滤废气中一部分粉尘,从而为下一阶段的含尘废气过滤做基础工作。
目前机械力除尘器设备的代表有重力除尘器、惯性除尘器以及旋风除尘器。您可以了解下HX-1410旋风除尘器,这款除尘器设备是由单筒和数个单筒组合使用,单筒处理风量是1.5-1.8万米?3;/小时;在椎体下方带有反射屏,可防止二次气流将已经分离的粉尘再次扬起;带有料位料封装置,除尘效率在95%,而HX-1410旋风除尘器内壁涂抹有20㎜厚的耐磨、耐高温衬料、基耐磨性能是普通碳素钢的20-30倍,其耐温达450℃以上,可以直接过滤高温气流。
②利用100多年前科特雷所发明的静电除尘作用的原理,让含尘废气通过除尘器时候,电极间产生不均匀电场,气流被电离,粉尘荷电后再振落到灰斗内。在实际应用的除尘案例中,选择静电除尘技术的结构上就相对复杂一些,对于过滤0.01μm的粉尘颗粒也不费劲,所以在除尘方面它的效果是很高的,而且可通过增加电场,还进一步提高除尘效率,并且含尘废气流量大,静电除尘机组也能够处理,也比较经济。只是在使用时候需要注意,静电除尘器在电晕放电那一刻,会产生火化,这里就需要注意粉尘的爆炸等问题了。
4、电除尘器粉尘荷电量怎么计算?
§8-7 粉尘比电阻 一、比电阻 各种物质的电阻与其长度成正比,与其横截 面积成反比,并和温度有关: l R Rs A Rs——比电阻;L——长度;A——横截面积。 定义:一种物质的比电阻是其长度和横截面 积各为一单位时的电阻,比电阻的倒数称为 电阻率。 二、粉尘层的导电机制 工业粉尘导电方式有两种: 本体导电:取决于粉尘和气体的温度及组 成。在高温时(约大于200℃),导电主要通 过粉尘本体内部的电子或离子进行。在本体导电占优势的温度范围内,粉尘比电阻 称为容积比电阻。 表面导电:在较低温度下,气体中存在的水 分或其它化学调节剂被尘粒表面吸附,因而 导电主要是沿尘粒表面所吸附的水分和化学 膜进行的,在导电沿尘粒表面进行的温度范 围内,粉尘比电阻称为表面比电阻。。 三、比电阻对电除尘器运行的影响 沉积在集尘电极上的灰尘的比电阻对电 除尘器能否有效地运行有显著的影响, 比电阻过高或过低都会大大降低电除尘 器的除尘效率,适宜的范围是从103 ~ 104Ωcm~2×1010Ωcm。1.比电阻过低 如果灰尘的比电阻小于103~104Ωcm, 形成在集尘电极上跳跃的现象,最后可能被 气流带出电除尘器。用电除尘器处理各种金 属粉尘和石墨粉尘、炭黑粉尘都可以看到这 一现象。 解决途径:采取在电除尘气后面串联旋风除 尘器的办法来解决。2. 比电阻过高 当灰尘的比电阻超过1010Ωcm,电 除尘器的性能就随着比电阻的增加而下 降。主要是由于比电阻过高,容易形成 反电晕现象,使电除尘器的效率降低。 - V jR jRs L j R Rs L V g V jR s L V比电阻过高时模拟电路图 四.改变粉尘比电阻的方法 当粉尘比电阻较高时,可选用的解决方法: ① 设计成比正常情况更大的除尘器,以适应 较低的沉降率或改变供电方式(包括脉冲电 压、较高的高强电场分组、快速打火熄火回 路)。 ② 采用新型除尘器结构。 ③ 对烟气进行调节,降低比电阻,尽可能使 电极保持清洁。 §8-8 电除尘器的供电 电除尘器只有在良好的供电情况下,才 能获得较高的除尘效率。供电装置输出 电压的高低、电压的波形和稳定性及供 电分组等都是影响效率的因素。 重要的电参数:电晕电流密度、有效电 晕功率、电压水平。 一、供电电压、电流和功率的影响 供电电压、电流和功率对电除尘器效率的影 响可以归结为对粉尘驱进速度ω的影响 对管式用直流供电的电除尘器: ω和电晕电流的关系: d p 2i c 4 K i—电晕电流线密度,即单位长度电晕线上的电晕电 流; μ—气体粘度;K—离子迁移率;dp—尘粒粒径; c—常数。 当 i 较 大 时 , 2i/Kc , i 越 大 , 驱 进 速 度 越 大,除尘效率越高。 对板式电除尘器:电流i加一修正系数α , d p i c 4 K 当供电不是直流时,i可取电流的时间平均值iav。 粉尘驱进速度ω与供电的关系可表示为粉尘 驱进速度ω与供电电压的函数关系: β——常数; V pV ai Vp——电压峰值; Vai——电压平均值。 此式表明,要得到高的除尘效率,可以提高 峰值电压和平均电压。如采用脉冲等。 决定电压波形的因素 粉尘比电阻、 粉尘浓度、 除尘器大小、 高压供电分组数目、 线路的稳定性。 一、电晕电流密度和电晕功率 1. 电晕电流密度 电晕电流密度应维持高的水平以达到最大的 驱进速度,影响电流电晕电流密度的因素: ① 气体的组成(温度、压力) ② 粉尘比电阻 ③ 颗粒的空间电荷效应 ④ 集尘面积 ⑤ 高压装置的类型和设计及控制 ⑥ 振打效率 ⑦ 电极对中的准确性 大 部 分 电 除 尘 器 , 电 晕 电 流 密 度 在 0.05- 1.0mA/m2。 2. 电晕功率 电晕功率c V V m I c 1 P p 2 Vp为最高电压;Vm为最低电压。 比电晕功率:每分钟处理1000英尺 3 实 际状态气体所耗的功率(W)。 变压:50-500W1000英尺3分-1 §8-9 电除尘器的选择设计和应用 一、电除尘器的选择和设计 1. 电除尘的选择 ① 烟尘和烟气的来源和生产过程; ② 烟尘粒度大小的分布; ③ 烟尘浓度; ④ 烟尘成分和结构; ⑤ 现场实际的烟尘比电阻; ⑥ 总烟量; ⑦ 烟气的压力、温度和成分; ⑧ 烟气和烟尘的腐蚀性。 2.电除尘的设计 (1)收集资料 (2)确定有效驱进速度 (3)集尘极板面积 (4)其它辅助设计内容(1)收集资料根据以上各节的讨论,可以归纳选择和设计除尘器时的主要参数。① 要求的除尘效率或除尘的进出口含尘浓度,;② 烟气和烟尘的性质及回收价值③ 设备材料的供应情况及价格(2)确定有效驱进速度 影响有效驱进速度的因素如下:a.粒径dp :在除尘效率一定时,粒径较大, 则所需单位集尘极板面积(A/V)减小,有效 驱进速度可取高点;反之可取小点。b.除尘效率:除尘效率降低则有效驱进速度 增加;除尘效率增加则有效驱进速度降低。 c.比电阻:比电阻降低则有效驱进速度增 加;比电阻增加则有效驱进速度降低。测得 允许的电晕电流密度值减小,尘粒的荷电量 减小,荷电时间增大,故可取小的驱进速 度。d.二次扬尘(3)集尘极板面积 按多依奇方程式计算。 A 1 exp p V 注意:板式除尘的有效集尘面积是指电 晕放电空间的收尘电极的净当量面积。 (4)其它 辅助设计内容 气流速度v:指总的气体流量和通道截面积计 算而得的平均气速。降低气速,效率可以提 高,但低到一定程度,有效驱进速度却随之 下降。因此,应在满足所需的效率下选取有 效驱进速度高的风速,才是较经济的。一般 取0.4-4.5m/s。 此外设计内容还有电晕功率、管式电除尘的 管径、有效的高压分组电场数、电晕电极长 度、电极的振打等。 二、电除尘器内部尺寸的设计 (一)平板式电除尘器 Ac Q 1 ln 1 根据 p 1 n 求出Ac,然后根据选定的集尘极的间距2b,高度h及 长度L确定所需通道数n,再计算其它各项。 1. 通道数: A n c 2hL 2. 通道横截面积: A 2bhn Q AV 2bnhV 3. 处理气量: Q V 2bhn 4. 处理停留时间: tL V Ac 2hLn L t Q 2bhnV bV b L 于是平板型除尘器的效率公式为: 1 exp p bV
5、如何减轻高分子样品在做sem时表面电荷累积问题
如果高分子样品导电性很差,在做sem时表面电荷累积,使得画面发白,分辨率下降。这时候可以在表面蒸镀上一层很薄的金或者碳,提高材料的导电性。当然,碳和金层必须非常薄,不影响材料原有性质。
6、等离子体刻蚀意义工艺中不同掩模图案的荷电效应研究
基本工艺要求 理想的刻蚀工艺必须具有以下特点:①各向异性刻蚀,即只有垂直刻蚀,没有横向钻蚀。这样才能保证精确地在被刻蚀的薄膜上复制出与抗蚀剂上完全一致的几何图形;②良好的刻蚀选择性,即对作为掩模的抗蚀剂和处于其下的另一层薄膜或材料的刻蚀速率都比被刻蚀薄膜的刻蚀速率小得多,以保证刻蚀过程中抗蚀剂掩蔽的有效性,不致发生因为过刻蚀而损坏薄膜下面的其他材料;③加工批量大,控制容易,成本低,对环境污染少,适用于工业生产。
湿法刻蚀 这是传统的刻蚀方法。把硅片浸泡在一定的化学试剂或试剂溶液中,使没有被抗蚀剂掩蔽的那一部分薄膜表面与试剂发生化学反应而被除去 例如,用一种含有氢氟酸的溶液刻蚀二氧化硅薄膜,用磷酸刻蚀铝薄膜等。这种在液态环境中进行刻蚀的工艺称为“湿法”工艺,其优点是操作简便、对设备要求低、易于实现大批量生产,并且刻蚀的选择性也好。但是,化学反应的各向异性较差,横向钻蚀使所得的刻蚀剖面呈圆弧形(见图 )。这不仅使图形剖面发生变化,而且当稍有过刻蚀时剖面会产生如图 中的虚线,致使薄膜上图形的线宽比原抗蚀剂膜上形成的线宽小2 ,并且 随过刻蚀时间迅速增大。这使精确控制图形变得困难。湿法刻蚀的另一问题,是抗蚀剂在溶液中,特别在较高温度的溶液中易受破坏而使掩蔽失效,因而对于那些只能在这种条件下刻蚀的薄膜必须采用更为复杂的掩蔽方案。
对于采用微米级和亚微米量级线宽的超大规模集成电路,刻蚀方法必须具有较高的各向异性特性,才能保证图形的精度,但湿法刻蚀不能满足这一要求。
干法刻蚀 70年代末研究出一系列所谓干法刻蚀工艺。干法刻蚀有离子铣刻蚀、等离子刻蚀和反应离子刻蚀三种主要方法。
① 离子铣刻蚀:低气压下惰性气体辉光放电所产生的离子加速后入射到薄膜表面,裸露的薄膜被溅射而除去。由于刻蚀是纯物理作用,各向异性程度很高,可以得到分辨率优于 1微米的线条。这种方法已在磁泡存储器、表面波器件和集成光学器件等制造中得到应用。但是,这种方法的刻蚀选择性极差,须采用专门的刻蚀终点监测技术,而且刻蚀速率也较低。
② 等离子刻蚀:利用气压为10~1000帕的特定气体(或混合气体)的辉光放电,产生能与薄膜发生离子化学反应的分子或分子基团,生成的反应产物是挥发性的。它在低气压的真空室中被抽走,从而实现刻蚀。通过选择和控制放电气体的成分,可以得到较好的刻蚀选择性和较高的刻蚀速率,但刻蚀精度不高,一般仅用于大于4~5微米线条的工艺中。
③ 反应离子刻蚀:这种刻蚀过程同时兼有物理和化学两种作用。辉光放电在零点几到几十帕的低真空下进行。硅片处于阴极电位,放电时的电位大部分降落在阴极附近。大量带电粒子受垂直于硅片表面的电场加速,垂直入射到硅片表面上,以较大的动量进行物理刻蚀,同时它们还与薄膜表面发生强烈的化学反应,产生化学刻蚀作用。选择合适的气体组分,不仅可以获得理想的刻蚀选择性和速度,还可以使活性基团的寿命短,这就有效地抑制了因这些基团在薄膜表面附近的扩散所能造成的侧向反应,大大提高了刻蚀的各向异性特性。反应离子刻蚀是超大规模集成电路工艺中很有发展前景的一种刻蚀方法。
现代化的干法刻蚀设备包括复杂的机械、电气和真空装置,同时配有自动化的刻蚀终点检测和控制装置。因此这种工艺的设备投资是昂贵的。
7、荷电效应的评价方法
在扫描电镜(SEM)中,通过记录和实时处理电子束辐照样品过程中产生的吸收电流La,评价非导电样品的荷电效应.对于非导电样品,La的绝对值很小,且变化幅度很大,这是电荷在非导电样品表面被捕获、积累和释放过程的直接反映.此外,La还可用来评价荷电补偿(改变环境压力、改变成像参数及对样品表面进行导电处理)的效果.
8、什么是荷电效应
对于导电性能不好的样品如半导体材料,绝缘体薄膜,在电子束的作用下,其表面会产生一定的负电荷积累,这就是俄歇电子能谱中的荷电效应.样品表面荷电相当于给表面自由的俄歇电子增加了一定的额外电压, 使得测得的俄歇动能比正常的要高.在俄歇电子能谱中,由于电子束的束流密度很高,样品荷电是一个很严重的问题.有些导电性不好的样品,经常因为荷电严重而不能获得俄歇谱.但由于高能电子的穿透能力以及样品表面二次电子的发射作用,对于一般在100nm厚度以下的绝缘体薄膜,如果基体材料能导电的话,其荷电效应几乎可以自身消除.因此,对于一般的薄膜样品,一般不用考虑其荷电效应.
9、在扫描电镜表征中,为了克服绝缘体样品的荷电效应,可以采取哪些方法
扫描电镜克服绝缘体荷电,是个经典的问题
首先从样品制备上来说,保证样品尽量薄且不团聚(对粉末样品),这有助于电荷顺利通过导电胶及样品台流走;表面喷金(碳)处理,是样品表面形成导电膜,有助于电子的流走。
对于电镜参数和模式选择来说,选用尽量低的束流和电压,如果样品很薄且与导电胶接触良好,也可以选用高压击穿样品,消除荷电;减少电子在样品上的驻留时间,例如部分电镜拍照时有集成扫描的模式,可以有效减少电荷在样品表面的累积。
对于分辨率要求不高的样品可以直接选用背散射电子成像,背散射电子的信号很强,可以有效较少荷电对图像的干扰。