電場方法的案例
IBM新方法，向超越7納米前進
插圖來源：IBM
量子點（紅色）、碳納米管（灰色）和二硫化鉬納米片（白色/灰色）顯示為代表性的0D，1D和2D納米材料，可以基于石墨烯基的、電場輔助的沉積方法將它們大規模地加以組裝。
四年前，IBM宣布將在未來五年內投資30億美元用于發展納米電子學[1]，這筆投資對應的大項目名稱是“7納米及超越7納米”。至少有一家主要芯片制造商（包括GlobalFoundries）在7納米節點碰壁，但IBM正通過使用石墨烯在預先確定的位置沉積納米材料，繼續向前邁進。
據《自然-通訊》期刊上10月5日在線發表的一篇論文[2]所述，IBM的研究人員首次使石墨烯帶電以便其幫助實現以97%的準確率沉積納米材料。
“由于這種方法適用于各種納米材料，我們設想了具有代表納米材料獨特物理特性的功能的集成器件。”IBM巴西研究所的管理者Mathias Steiner說。“我們還能想到在由納米材料的光學特性決定的不同波長范圍內工作的芯片上光探測器和發射器。”
Steiner解釋說，例如，如果你想要修改光電器件的光譜特性，你可以簡單地替換納米材料，而同時保持制造工藝流程不變。如果你進一步采用該方法，你可以進行多次組裝，將在不同位置的不同納米材料加以組裝，以創建同時在不同檢測窗口運行的多個芯片上光檢測器。
IBM巴西研究所的研究人員Michael Engel說，整個方法可以看作是一種自下而上/自上而下的混合工藝流程。幾年前，IBM創造了一種混合工藝[3]，它結合了自上而下的制造技術（如光刻技術）和自下而上的技術（通過自組裝“生長出”電子產品）。
Engel解釋說，這種混合工藝的第一步是直接在進行納米材料組裝的基板上生長石墨烯。
在IBM的演示中，他們在碳化硅上使用了石墨烯。
展開 碳化硅陶瓷的特種制備技術
阿奇遜法首先由Acheson發明,是在Acheson電爐中,石英砂中的二氧化硅被碳所還原制得SiC,實質是高溫強電場作用下的電化學反應,己有上百年大規模工業化生產的歷史,這種工藝得到的SiC顆粒較粗。此外,該工藝耗電量大,其中用于生產,為熱損失。
20世紀70年代發展起來的法對古典Acheson法進行了改進,80年代出現了豎式爐、高溫轉爐等合成β一SiC粉的新設備,90年代此法得到了進一步的發展。Ohsakis等利用SiO2與Si粉的混合粉末受熱釋放出的SiO氣體,與活性炭反應制得日一,隨著溫度的提高及保溫時間的延長,放出的SiO氣體,粉末的比表面積隨之降低。
硅、碳直接反應法是對自蔓延高溫合成法的應用,是以外加熱源點燃反應物坯體,利用材料在合成過程中放出的化學反應熱來自行維持合成過程。除引燃外無需外部熱源,具有耗能少、設備工藝簡單、生產率高的優點,其缺點是目發反應難以控制。此外硅、碳之間的反應是一個弱放熱反應,在室溫下反應難以點燃和維持下去,為此常采用化學爐、將電流直接通過反應體、對反應體進行預熱、輔加電場等方法補充能量。
液相法主要有溶膠一凝膠法和聚合物分解法。Ewell年等首次提出溶膠一凝膠法法,而真正用于陶瓷制備則始于1952年左右。該法以液體化學試劑配制成的醇鹽前驅體,將它在低溫下溶于溶劑形成均勻的溶液,加入適當凝固劑使醇鹽發生水解、聚合反應后生成均勻而穩定的溶膠體系,再經過長時間放置或干燥處理,濃縮成Si和C在分子水平上的混合物或聚合物,繼續加熱形成混合均勻且粒徑細小的Si和C的兩相混合物,在1460一1600℃左右發生碳還原反應最終制得SiC細粉。控制溶膠一凝膠化的主要參數有溶液的pH值、溶液濃度、反應溫度和時間等。
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極性固體在液體中所形成的界面電場有助于促進能量存儲1、化學反應2甚至細胞增殖3等。如何在固-液界面處實現可控的分子/離子吸附、電荷轉移以及所伴隨的能量轉化一直吸引著科學家的廣泛興趣4，相關交叉學科領域的深入認識將對化學合成、催化、生命科學及能量轉化與存儲產生潛在的重要影響。
鐵電材料具有非易失的、電場可控的電極化和表面電荷，有可能在液體環境中提供可翻轉的界面電場。因此，對液體環境中表面電荷特性的研究將有助于更好的理解和控制固-液界面結構以及所伴隨的能量轉化行為，進而實現對界面化學反應的調控。反之，其界面的化學反應能否翻轉鐵電材料的體極化呢？盡管60多年前人們就提出了鐵電極化對表面化學的影響5，但其逆過程仍然知之甚少，鐵電體與液體界面處的分子吸附/脫附、以及復雜的電荷轉移過程阻礙了人們對鐵電-液體界面化學結構和能量轉化過程的理解。因而，原位界面化學反應實現鐵電材料體極化的翻轉仍然是一大挑戰。
最近，北京師范大學張金星小組與清華大學、中科院物理所、北京理工大學和賓州州立大學合作，歷經4年多的努力，深入探索了無鉛鐵電材料（鐵酸鉍）與水溶液（普適的化學溶劑和生命之源）的界面物理和化學行為。發現不同鐵電極化表面可以有選擇性的誘導界面化學反應和離子成鍵，幫助有效的構建了固-液界面結構。不僅如此，選擇性的表面離子鍵合能夠實現巨大的表面離子位移，進而能夠帶動鐵電材料體極化的可逆翻轉。
展開 電線電纜常識80問答
33、在35kv及以下電力電纜接頭中，改善其護套斷開處電場分布的方法有幾種(請列出五種)，并簡述其方法。
答：(1)脹喇叭口：在鉛包割斷處把鉛包邊緣撬起，成喇叭狀，其邊緣應光滑、圓整、對稱。
(2)預留統包絕緣：在鉛包切口至電纜芯線分開點之間留有一段統包絕緣紙。
(3)切除半導電紙：將半導電紙切除到喇叭口以下。
(4)包繞應力錐：用絕緣包帶和導電金屬材料包成錐形，人為地將屏蔽層擴大，以改善電場分布。
(5)等電位法：對于干包型或交聯聚乙烯電纜頭，在各線芯概況絕緣表面上包一段金屬帶，并將其連接在一起。
(6)裝設應力控制管：對于35kv及發下熱縮管電纜頭，首先從線芯銅屏蔽層末端方向經半導體帶至線芯絕緣概況包繞2層半導體帶，然后將相應規格折應力管，套在銅屏蔽的末端處，熱縮成形。
34、電纜支架的加工應符合哪些要求？
答：(1)鋼材應平直，無明顯扭曲，下料誤差應在5mm范圍內，切口應無卷邊，毛剌；
(2)支架應焊接牢固，無顯蓍變形，各橫撐間的垂直凈距與設計偏差不應大于5mm；
(3)金屬支架必須進行防腐處理，位于濕熱、鹽、霧以及有化學腐蝕地區時，應根據設計作特殊的防腐處理。
35、列舉出你熟悉的電纜架。
答：拼焊式E型架、裝配式E型架、橋式電纜架、電纜托架、掛鉤式支架、單根電纜支架等。
36、敷設電纜應滿足哪些要求？
答：應滿足以下要求：
(1)安全運行方面，盡可能避免各種外來損壞，提高電纜線路的供電可靠性；
(2)經濟方面，從投資最省的方面考慮；
(3)施工方面，電纜線路的路徑必須便于旋工和投運后的維修。
37、制作電纜終端頭或中間接頭的絕緣材料有哪些？
答：有絕緣膠、絕緣帶、絕緣管、絕緣手套、絕緣樹脂等。
38、簡述電纜頭制作的一般操作程序。答：(1)制作前的準備：包括○1閱讀安裝說明書；○2察看現場；○3備料；○4電纜試潮；○5制作前測試等。
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電線電纜常識80問答
33、在35kv及以下電力電纜接頭中，改善其護套斷開處電場分布的方法有幾種(請列出五種)，并簡述其方法。
答：(1)脹喇叭口：在鉛包割斷處把鉛包邊緣撬起，成喇叭狀，其邊緣應光滑、圓整、對稱。
(2)預留統包絕緣：在鉛包切口至電纜芯線分開點之間留有一段統包絕緣紙。
(3)切除半導電紙：將半導電紙切除到喇叭口以下。
(4)包繞應力錐：用絕緣包帶和導電金屬材料包成錐形，人為地將屏蔽層擴大，以改善電場分布。
(5)等電位法：對于干包型或交聯聚乙烯電纜頭，在各線芯概況絕緣表面上包一段金屬帶，并將其連接在一起。
(6)裝設應力控制管：對于35kv及發下熱縮管電纜頭，首先從線芯銅屏蔽層末端方向經半導體帶至線芯絕緣概況包繞2層半導體帶，然后將相應規格折應力管，套在銅屏蔽的末端處，熱縮成形。
34、電纜支架的加工應符合哪些要求？
答：(1)鋼材應平直，無明顯扭曲，下料誤差應在5mm范圍內，切口應無卷邊，毛剌；
(2)支架應焊接牢固，無顯蓍變形，各橫撐間的垂直凈距與設計偏差不應大于5mm；
(3)金屬支架必須進行防腐處理，位于濕熱、鹽、霧以及有化學腐蝕地區時，應根據設計作特殊的防腐處理。
35、列舉出你熟悉的電纜架。
答：拼焊式E型架、裝配式E型架、橋式電纜架、電纜托架、掛鉤式支架、單根電纜支架等。
36、敷設電纜應滿足哪些要求？
答：應滿足以下要求：
(1)安全運行方面，盡可能避免各種外來損壞，提高電纜線路的供電可靠性；
(2)經濟方面，從投資最省的方面考慮；
(3)施工方面，電纜線路的路徑必須便于旋工和投運后的維修。
37、制作電纜終端頭或中間接頭的絕緣材料有哪些？
答：有絕緣膠、絕緣帶、絕緣管、絕緣手套、絕緣樹脂等。
38、簡述電纜頭制作的一般操作程序。
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