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温度梯度对热刺激去极化电流测试的影响
被引量:
6
1
作者
纪哲强
吴建东
+2 位作者
兰莉
李喆
尹毅
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第10期2403-2409,共7页
热刺激去极化电流(TSDC)测试是分析电介质内部电荷输运特性和陷阱能级的重要方法。为了研究并改进热刺激去极化电流测试系统,分别测试了热刺激电流测试系统中两套不同结构电极的电极温度差和其相应的聚酯薄膜热刺激去极化电流,分析了试...
热刺激去极化电流(TSDC)测试是分析电介质内部电荷输运特性和陷阱能级的重要方法。为了研究并改进热刺激去极化电流测试系统,分别测试了热刺激电流测试系统中两套不同结构电极的电极温度差和其相应的聚酯薄膜热刺激去极化电流,分析了试样温度梯度对测试结果的影响。结果表明上下电极结构的不对称将导致试样受热不均匀,在试样厚度方向产生温度梯度;聚酯薄膜的热刺激去极化电流包含两个明显的峰,分别为α峰与ρ峰;温度梯度对聚酯薄膜中由陷阱电荷引起的ρ峰位置影响较大,而对由偶极子引起的α峰位置影响较小;在一定的温度梯度下,α峰位置并无明显的变化,而ρ峰位置前移至更低温度,并且在极化温度偏高的情况下,可能存在陷阱峰消失的情况,从而影响热刺激电流测试结果的可靠性与分辨率。
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关键词
热
刺激
去极化
电流
(TSDC)
聚酯(PET)薄膜
电极
温度梯度
偶极子
陷阱
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职称材料
电场对溶液相变过程影响的热刺激去极化电流分析
被引量:
1
2
作者
马亚红
钟力生
+2 位作者
于钦学
张跃
成林
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第1期219-224,共6页
为了研究电场对冰晶形成及冰晶结构影响的内部机理,采用热刺激去极化电流(TSDC)测量方法对生物溶液进行了热刺激去极化电流特性的研究,从而根据热刺激去极化电流峰值位置与大小判断电场在溶液相变过程中的作用。以去离子水和氯化钠NaCl...
为了研究电场对冰晶形成及冰晶结构影响的内部机理,采用热刺激去极化电流(TSDC)测量方法对生物溶液进行了热刺激去极化电流特性的研究,从而根据热刺激去极化电流峰值位置与大小判断电场在溶液相变过程中的作用。以去离子水和氯化钠NaCl生理盐水(其中NaCl质量分数为0.9%)为试样,对比测量了对试样加电场和不加电场条件下的热刺激去极化电流特性。结果表明,在生物溶液低温冷冻过程中施加电场会影响冰晶的结构组成并宏观表现为微小热刺激去极化电流。去离子水冰的热刺激去极化电流曲线上分别在125 K和213 K温度附近出现2个明显的电荷释放峰,其中低温峰是由于玻璃态下水分子偶极转向极化而产生的,高温峰则源于陷阱中空间电荷的释放。而对于生理盐水,只能观察到在138 K温度附近有1个峰,然后随着温度的升高而呈不断增大趋势,可能是由于生理盐水冰中Na+、Cl-热离子极化电导所致。研究表明热刺激去极化电流测量方法可以作为一个分析外加电场对生物溶液低温保存影响机理的有效手段。
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关键词
热
刺激
去极化
电流
TSDC
偶极子
极化
空间电荷
生物材料
低温保存
电场
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职称材料
基于介质体内陷阱参数与松弛过程的XLPE电缆绝缘热老化行为分析
被引量:
19
3
作者
申作家
罗智奕
+5 位作者
詹威鹏
陈腾彪
褚学来
余盈荧
欧阳本红
李建英
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第19期5382-5388,5421,共8页
该文通过热刺激电流法(thermally stimulated depolarization current,TSDC)研究了热老化对XLPE电缆绝缘陷阱参数的影响。TSDC结果表明,XLPE绝缘在-70、-30、75、95及105℃附近共出现了5个松弛峰。-70和-30℃附近的两个松弛峰在整个热...
该文通过热刺激电流法(thermally stimulated depolarization current,TSDC)研究了热老化对XLPE电缆绝缘陷阱参数的影响。TSDC结果表明,XLPE绝缘在-70、-30、75、95及105℃附近共出现了5个松弛峰。-70和-30℃附近的两个松弛峰在整个热老化过程中活化能保持不变,可认为是XLPE的本征松弛过程,分别对应无定形区链段运动和羰基转向极化,其陷阱电荷量在重结晶阶段基本不变,在热氧老化阶段快速增加。75℃附近的松弛峰对应XLPE晶区与非晶区界面处陷阱电荷的释放。在重结晶阶段,该峰的活化能增大,陷阱电荷量保持不变,在热氧老化阶段该峰的活化能趋于饱和,陷阱电荷量增大。95和105℃附近的两个松弛峰分别对应晶区分子链段的运动和起始熔融过程,总陷阱电荷量在重结晶阶段增加,在热氧老化阶段减少。
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关键词
交联聚乙烯
热
老化
热
刺激
去极化
电流
陷阱参数
活化能
极化
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职称材料
等离子体改性纳米粒子对聚酰亚胺复合薄膜陷阱特性影响
被引量:
12
4
作者
吴旭辉
吴广宁
+4 位作者
杨雁
张兴涛
雷毅鑫
钟鑫
朱健
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第11期3410-3418,共9页
聚酰亚胺(Polyimide,PI)纳米复合薄膜以其优越的绝缘性能广泛应用于变频牵引电机匝间绝缘。为研究纳米粒子表面改性对复合薄膜陷阱特性以及绝缘特性的影响,利用大气压空气等离子体对纳米粒子表面进行改性,采用原位聚合法制备聚酰亚胺...
聚酰亚胺(Polyimide,PI)纳米复合薄膜以其优越的绝缘性能广泛应用于变频牵引电机匝间绝缘。为研究纳米粒子表面改性对复合薄膜陷阱特性以及绝缘特性的影响,利用大气压空气等离子体对纳米粒子表面进行改性,采用原位聚合法制备聚酰亚胺纳米复合薄膜,通过去极化热刺激电流(thermally stimulated depolarization current,TSDC)分析薄膜内陷阱能级密度分布,利用电声脉冲法(pulsed electro acoustic method,PEA)得到了薄膜的空间电荷分布情况,并测试得到方波脉冲下复合薄膜的绝缘寿命。研究结果表明,纳米粒子经过等离子体改性后,聚酰亚胺纳米复合薄膜陷阱能级峰位移向低能级,浅陷阱密度由7.15×1019(1/m3)增至9.99×1019(1/m3),而深陷阱密度由7.63×1019(1/m3)降至5.33×1019(1/m3),浅陷阱密度的增加有效抑制了薄膜内空间电荷的积累,空间电荷密度最大值由6.93C/m3降至3.59C/m3,同时聚酰亚胺复合薄膜的绝缘寿命提高了28.06%;讨论分析了纳米粒子表面改性对聚酰亚胺复合薄膜内陷阱分布影响,并揭示了陷阱特性对薄膜空间电荷分布以及绝缘寿命的影响机理。
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关键词
纳米粒子表面改性
聚酰亚胺
空间电荷
去极化热刺激电流
陷阱特性
绝缘寿命
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职称材料
Ti0_2/环氧复合材料脉冲真空沿面闪络特性
被引量:
6
5
作者
王增彬
成永红
+3 位作者
陈玉
周稼斌
卢为
吴锴
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2012年第5期109-114,共6页
为了揭示微米TiO2填料对环氧复合材料真空快脉冲作用下的沿面闪络特性的影响,并探讨相关影响因素的作用机理,制备了6种不同填料含量的TiO2/环氧复合材料,测试了各种试样在30 ns(脉冲前沿)/200ns(半高宽)脉冲作用下的真空沿面闪络电压,...
为了揭示微米TiO2填料对环氧复合材料真空快脉冲作用下的沿面闪络特性的影响,并探讨相关影响因素的作用机理,制备了6种不同填料含量的TiO2/环氧复合材料,测试了各种试样在30 ns(脉冲前沿)/200ns(半高宽)脉冲作用下的真空沿面闪络电压,并测量了介电频谱和热刺激去极化电流(TSDC)。结果显示,TiO2质量分数(wt%)的变化对Ti02/环氧复合材料的闪络电压有显著影响,但两者之间并不是线性关系;随着填料质量分数的增加,复合材料的介电常数和电导率都逐渐增加;所有实验材料都存在深、浅两种不同的陷阱能级,深陷阱电荷量和浅陷阱电荷量随填料质量分数的变化呈现出不同的变化规律。分析认为,Ti02/环氧复合材料的真空快脉冲沿面闪络特性不能由介电常数和电导率等影响因素的变化趋势单独解释,而针对闪络的深浅陷阱共同作用模型可以很好地解释闪络电压的实验结果。同时,根据实验结果对闪络的深浅陷阱共同作用模型进行完善,提出了当填料质量分数较低时,浅陷阱将显著降低材料的闪络强度,而当填料质量分数较高时,深陷阱对闪络强度的增强作用更为明显。
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关键词
TIO2
环氧复合材料
沿面闪络
介电谱
热
刺激
去极化
电流
深浅陷阱
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职称材料
高压复合绝缘子应用及老化状态研究综述
被引量:
30
6
作者
陈奇
《绝缘材料》
CAS
北大核心
2016年第4期7-13,18,共8页
综述了复合绝缘子的发展和应用情况,介绍了复合绝缘子投入运行后在外力作用下的老化机理以及分析方法,重点阐述了当前应用较多的复合绝缘子老化评估方法,包括热刺激电流、傅里叶红外光谱分析、核磁共振以及正电子湮没寿命谱等,并对其相...
综述了复合绝缘子的发展和应用情况,介绍了复合绝缘子投入运行后在外力作用下的老化机理以及分析方法,重点阐述了当前应用较多的复合绝缘子老化评估方法,包括热刺激电流、傅里叶红外光谱分析、核磁共振以及正电子湮没寿命谱等,并对其相关研究成果进行了综述。热刺激电流法、傅里叶红外光谱以及核磁共振等可以从陷阱深度变化、化学变化基团以及弛豫时间等对复合绝缘子老化程度进行准确评估。正电子湮没寿命谱作为电力领域一种新的微观结构检测方法,可对复合绝缘子老化前后自由体积变化进行精确测试。因此在以后研究中可将正电子湮灭与上述3种方法联用,从微观的角度深入认识复合绝缘子的老化过程。
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关键词
复合绝缘子
老化
热
刺激
去极化
电流
傅里叶红外光谱
核磁共振
正电子湮没寿命谱
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职称材料
题名
温度梯度对热刺激去极化电流测试的影响
被引量:
6
1
作者
纪哲强
吴建东
兰莉
李喆
尹毅
机构
上海交通大学电气工程系
出处
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第10期2403-2409,共7页
基金
国家自然科学基金(5087704751007057)~~
文摘
热刺激去极化电流(TSDC)测试是分析电介质内部电荷输运特性和陷阱能级的重要方法。为了研究并改进热刺激去极化电流测试系统,分别测试了热刺激电流测试系统中两套不同结构电极的电极温度差和其相应的聚酯薄膜热刺激去极化电流,分析了试样温度梯度对测试结果的影响。结果表明上下电极结构的不对称将导致试样受热不均匀,在试样厚度方向产生温度梯度;聚酯薄膜的热刺激去极化电流包含两个明显的峰,分别为α峰与ρ峰;温度梯度对聚酯薄膜中由陷阱电荷引起的ρ峰位置影响较大,而对由偶极子引起的α峰位置影响较小;在一定的温度梯度下,α峰位置并无明显的变化,而ρ峰位置前移至更低温度,并且在极化温度偏高的情况下,可能存在陷阱峰消失的情况,从而影响热刺激电流测试结果的可靠性与分辨率。
关键词
热
刺激
去极化
电流
(TSDC)
聚酯(PET)薄膜
电极
温度梯度
偶极子
陷阱
Keywords
thermally stimulated depolarization current(TSDC)
polyester( PET) film
electrodes
temperature gradient
dipole
trap
分类号
TM855 [电气工程—高电压与绝缘技术]
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职称材料
题名
电场对溶液相变过程影响的热刺激去极化电流分析
被引量:
1
2
作者
马亚红
钟力生
于钦学
张跃
成林
机构
西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室
第四军医大学放射医学教研室
出处
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第1期219-224,共6页
基金
国家重点基础研究发展计划(973计划)(2011CB503701)~~
文摘
为了研究电场对冰晶形成及冰晶结构影响的内部机理,采用热刺激去极化电流(TSDC)测量方法对生物溶液进行了热刺激去极化电流特性的研究,从而根据热刺激去极化电流峰值位置与大小判断电场在溶液相变过程中的作用。以去离子水和氯化钠NaCl生理盐水(其中NaCl质量分数为0.9%)为试样,对比测量了对试样加电场和不加电场条件下的热刺激去极化电流特性。结果表明,在生物溶液低温冷冻过程中施加电场会影响冰晶的结构组成并宏观表现为微小热刺激去极化电流。去离子水冰的热刺激去极化电流曲线上分别在125 K和213 K温度附近出现2个明显的电荷释放峰,其中低温峰是由于玻璃态下水分子偶极转向极化而产生的,高温峰则源于陷阱中空间电荷的释放。而对于生理盐水,只能观察到在138 K温度附近有1个峰,然后随着温度的升高而呈不断增大趋势,可能是由于生理盐水冰中Na+、Cl-热离子极化电导所致。研究表明热刺激去极化电流测量方法可以作为一个分析外加电场对生物溶液低温保存影响机理的有效手段。
关键词
热
刺激
去极化
电流
TSDC
偶极子
极化
空间电荷
生物材料
低温保存
电场
Keywords
thermally stimulated depolarization current
TSDC
dipole polarization
space-charge
bio-material
cryo-preservation
electric field
分类号
Q61 [生物学—生物物理学]
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职称材料
题名
基于介质体内陷阱参数与松弛过程的XLPE电缆绝缘热老化行为分析
被引量:
19
3
作者
申作家
罗智奕
詹威鹏
陈腾彪
褚学来
余盈荧
欧阳本红
李建英
机构
深圳供电局有限公司
电力设备电气绝缘国家重点实验室(西安交通大学)
中国电力科学研究院
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第19期5382-5388,5421,共8页
基金
中国南方电网有限公司重点科技项目(SZ2014-015)~~
文摘
该文通过热刺激电流法(thermally stimulated depolarization current,TSDC)研究了热老化对XLPE电缆绝缘陷阱参数的影响。TSDC结果表明,XLPE绝缘在-70、-30、75、95及105℃附近共出现了5个松弛峰。-70和-30℃附近的两个松弛峰在整个热老化过程中活化能保持不变,可认为是XLPE的本征松弛过程,分别对应无定形区链段运动和羰基转向极化,其陷阱电荷量在重结晶阶段基本不变,在热氧老化阶段快速增加。75℃附近的松弛峰对应XLPE晶区与非晶区界面处陷阱电荷的释放。在重结晶阶段,该峰的活化能增大,陷阱电荷量保持不变,在热氧老化阶段该峰的活化能趋于饱和,陷阱电荷量增大。95和105℃附近的两个松弛峰分别对应晶区分子链段的运动和起始熔融过程,总陷阱电荷量在重结晶阶段增加,在热氧老化阶段减少。
关键词
交联聚乙烯
热
老化
热
刺激
去极化
电流
陷阱参数
活化能
极化
Keywords
Cables
Chains
Chemical activation
Crystalline materials
Depolarization
Insulating materials
Molecules
Phase interfaces
Polarization
Polyethylenes
Recrystallization (metallurgy)
Thermal aging
Thermal insulation
分类号
TM247 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
等离子体改性纳米粒子对聚酰亚胺复合薄膜陷阱特性影响
被引量:
12
4
作者
吴旭辉
吴广宁
杨雁
张兴涛
雷毅鑫
钟鑫
朱健
机构
西南交通大学电气工程学院
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第11期3410-3418,共9页
基金
国家杰出青年基金(51325704)
工程电介质及其应用教育部重点实验室(KF20151109)~~
文摘
聚酰亚胺(Polyimide,PI)纳米复合薄膜以其优越的绝缘性能广泛应用于变频牵引电机匝间绝缘。为研究纳米粒子表面改性对复合薄膜陷阱特性以及绝缘特性的影响,利用大气压空气等离子体对纳米粒子表面进行改性,采用原位聚合法制备聚酰亚胺纳米复合薄膜,通过去极化热刺激电流(thermally stimulated depolarization current,TSDC)分析薄膜内陷阱能级密度分布,利用电声脉冲法(pulsed electro acoustic method,PEA)得到了薄膜的空间电荷分布情况,并测试得到方波脉冲下复合薄膜的绝缘寿命。研究结果表明,纳米粒子经过等离子体改性后,聚酰亚胺纳米复合薄膜陷阱能级峰位移向低能级,浅陷阱密度由7.15×1019(1/m3)增至9.99×1019(1/m3),而深陷阱密度由7.63×1019(1/m3)降至5.33×1019(1/m3),浅陷阱密度的增加有效抑制了薄膜内空间电荷的积累,空间电荷密度最大值由6.93C/m3降至3.59C/m3,同时聚酰亚胺复合薄膜的绝缘寿命提高了28.06%;讨论分析了纳米粒子表面改性对聚酰亚胺复合薄膜内陷阱分布影响,并揭示了陷阱特性对薄膜空间电荷分布以及绝缘寿命的影响机理。
关键词
纳米粒子表面改性
聚酰亚胺
空间电荷
去极化热刺激电流
陷阱特性
绝缘寿命
Keywords
surface modification
polyimide (PI)
space charge
thermally stimulated depolarization current (TSDC)
trap characteristics
insulation life
分类号
TM215 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
Ti0_2/环氧复合材料脉冲真空沿面闪络特性
被引量:
6
5
作者
王增彬
成永红
陈玉
周稼斌
卢为
吴锴
机构
西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室
出处
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2012年第5期109-114,共6页
基金
国家自然科学基金重点项目(50437030)
国家自然科学基金面上项目(10876024)资助
文摘
为了揭示微米TiO2填料对环氧复合材料真空快脉冲作用下的沿面闪络特性的影响,并探讨相关影响因素的作用机理,制备了6种不同填料含量的TiO2/环氧复合材料,测试了各种试样在30 ns(脉冲前沿)/200ns(半高宽)脉冲作用下的真空沿面闪络电压,并测量了介电频谱和热刺激去极化电流(TSDC)。结果显示,TiO2质量分数(wt%)的变化对Ti02/环氧复合材料的闪络电压有显著影响,但两者之间并不是线性关系;随着填料质量分数的增加,复合材料的介电常数和电导率都逐渐增加;所有实验材料都存在深、浅两种不同的陷阱能级,深陷阱电荷量和浅陷阱电荷量随填料质量分数的变化呈现出不同的变化规律。分析认为,Ti02/环氧复合材料的真空快脉冲沿面闪络特性不能由介电常数和电导率等影响因素的变化趋势单独解释,而针对闪络的深浅陷阱共同作用模型可以很好地解释闪络电压的实验结果。同时,根据实验结果对闪络的深浅陷阱共同作用模型进行完善,提出了当填料质量分数较低时,浅陷阱将显著降低材料的闪络强度,而当填料质量分数较高时,深陷阱对闪络强度的增强作用更为明显。
关键词
TIO2
环氧复合材料
沿面闪络
介电谱
热
刺激
去极化
电流
深浅陷阱
Keywords
TiO2, epoxy composites, surface flashover, dielectric spectrum, thermally stimulateddepolarization current, shallow and deep traps
分类号
TM85 [电气工程—高电压与绝缘技术]
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职称材料
题名
高压复合绝缘子应用及老化状态研究综述
被引量:
30
6
作者
陈奇
机构
西北电力设计院
出处
《绝缘材料》
CAS
北大核心
2016年第4期7-13,18,共8页
文摘
综述了复合绝缘子的发展和应用情况,介绍了复合绝缘子投入运行后在外力作用下的老化机理以及分析方法,重点阐述了当前应用较多的复合绝缘子老化评估方法,包括热刺激电流、傅里叶红外光谱分析、核磁共振以及正电子湮没寿命谱等,并对其相关研究成果进行了综述。热刺激电流法、傅里叶红外光谱以及核磁共振等可以从陷阱深度变化、化学变化基团以及弛豫时间等对复合绝缘子老化程度进行准确评估。正电子湮没寿命谱作为电力领域一种新的微观结构检测方法,可对复合绝缘子老化前后自由体积变化进行精确测试。因此在以后研究中可将正电子湮灭与上述3种方法联用,从微观的角度深入认识复合绝缘子的老化过程。
关键词
复合绝缘子
老化
热
刺激
去极化
电流
傅里叶红外光谱
核磁共振
正电子湮没寿命谱
Keywords
composite insulator
ageing
TSDC
FTIR
NRM
PALS
分类号
TM215 [一般工业技术—材料科学与工程]
TM216 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
温度梯度对热刺激去极化电流测试的影响
纪哲强
吴建东
兰莉
李喆
尹毅
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011
6
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职称材料
2
电场对溶液相变过程影响的热刺激去极化电流分析
马亚红
钟力生
于钦学
张跃
成林
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
1
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下载PDF
职称材料
3
基于介质体内陷阱参数与松弛过程的XLPE电缆绝缘热老化行为分析
申作家
罗智奕
詹威鹏
陈腾彪
褚学来
余盈荧
欧阳本红
李建英
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2016
19
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职称材料
4
等离子体改性纳米粒子对聚酰亚胺复合薄膜陷阱特性影响
吴旭辉
吴广宁
杨雁
张兴涛
雷毅鑫
钟鑫
朱健
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2018
12
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职称材料
5
Ti0_2/环氧复合材料脉冲真空沿面闪络特性
王增彬
成永红
陈玉
周稼斌
卢为
吴锴
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2012
6
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职称材料
6
高压复合绝缘子应用及老化状态研究综述
陈奇
《绝缘材料》
CAS
北大核心
2016
30
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职称材料
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