以食用后废弃的槟榔作为前驱体,经由预氧化、氢氧化钾活化和高温炭化制备生物质炭。将炭材料置于六水合氯化铁溶液中吸附铁离子,经由一步热处理后最终制备铁掺杂炭材料。通过比表面积测试(BET)研究活化前后比表面积和孔径分布的变化发现:经过氢氧化钾的活化,炭材料表面出现大量孔结构,其比表面积和孔隙率均有显著的提高;通过X射线光电子能谱(XPS)研究铁元素的掺杂形式发现:铁元素主要以Fe³⁺的形式存在,并且由于铁元素的成功引入有效地降低了电荷转移阻抗,使得进行双电层储能的活性位点增多,从而提高了电化学性能。通过循环伏安、恒流充放电和电化学阻抗谱对电极材料的电化学性能进行测试得到如下结果:经过氢氧化钾活化的炭材料在6mol/L氢氧化钾溶液中比电容为299.8F/g(电流密度为1A/g),而经由铁掺杂改性的炭材料在同样的测试条件下比电容进一步提高到351.6F/g。

利用ANSYS有限元分析软件,分析了在温度循环条件下没有焊层裂纹缺陷的IGBT模块和有焊层裂纹缺陷的IGBT模块的应力和应变分布。仿真结果表明:热应力主要集中在芯片和焊层接触的四个边角处以及芯片和塑封体接触的四个边角处。当纳米银焊层有裂纹缺陷时,在裂纹尖端处会出现应力集中现象,增大焊层所受的应力值;温度从低温增加到室温时,裂纹尖端的应力值和形变量随着温度的升高而减小,应力值从41.074MPa减小到1.594MPa,形变量从0.0197mm减小到0.0074mm;温度从室温增加到高温时,裂纹尖端的应力值和形变量随着温度的升高而增大,应力值从1.594MPa增加到54.82MPa,形变量从0.0074mm增加到0.0273mm。在极端低温或者高温的条件下,裂纹区域最容易扩展延伸。