[發明專利]基于太赫茲時域光譜技術測量鈣鈦礦金屬氧化物粉末的氧離子電導率和活化能的方法及應用

在審

• 申請號: 202211496700.5
• 申請日: 2022-11-25
• 公開（公告）號: CN115993341A
• 公開（公告）日: 2023-04-21
• 發明（設計）人: 申素玲;歐陽征標;劉強;張馳
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: G01N21/3586
• 分類號: G01N21/3586;G01N21/01
• 代理公司: 廣州市越秀區哲力專利商標事務所(普通合伙) 44288
• 代理人: 王鴿

1.一種基于太赫茲時域光譜技術的測量鈣鈦礦金屬氧化物粉末的氧離子電導率的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、將對太赫茲波透明的聚乙烯粉末壓片成聚乙烯薄片；

S2、測定所述太赫茲波穿過所述聚乙烯薄片后的太赫茲波時域信號；

S3、對穿過所述聚乙烯薄片后的太赫茲時域信號進行快速傅里葉轉換得到參考頻域信號；

S4、將所述鈣鈦礦金屬氧化物粉末按照重量百分比為5％～20％的比例摻雜到所述聚乙烯粉末中，然后混合均勻，壓片成鈣鈦礦金屬氧化物薄片；

S5、沿所述鈣鈦礦金屬氧化物薄片的厚度方向朝其表面發射所述太赫茲波使其從所述鈣鈦礦金屬氧化物薄片一側垂直入射所述鈣鈦礦金屬氧化物薄片；

S6、測定所述太赫茲波穿過所述鈣鈦礦金屬氧化物薄片后的太赫茲波時域信號，將穿過所述鈣鈦礦金屬氧化物薄片后的太赫茲波時域信號進行快速傅里葉轉換得到鈣鈦礦金屬氧化物薄片參考頻域信號；

S7、將所述鈣鈦礦金屬氧化物薄片參考頻域信號與所述參考頻域信號進行相除以得到實驗透射系數；

S8、所述實驗透射系數為太赫茲波頻率的函數，根據所述實驗透射系數，求解所述鈣鈦礦金屬氧化物薄片的介電常數，實驗透射系數為太赫茲波頻率的函數如下：

其中，c為真空中的光速，d是所述鈣鈦礦金屬氧化物薄片的厚度，ω為頻域符號，為所述鈣鈦礦金屬氧化物薄片的參考頻域信號，為參考頻域信號，是所述實驗透射系數，為所述鈣鈦礦金屬氧化物薄片的介電常數；

S9、所述鈣鈦礦金屬氧化物薄片的介電常數為氧離子電導率的函數，根據所述鈣鈦礦金屬氧化物薄片的介電常數，求解所述鈣鈦礦金屬氧化物粉末的氧離子電導率，鈣鈦礦金屬氧化物薄片的介電常數為氧離子電導率的函數如下：

其中，為所述鈣鈦礦金屬氧化物薄片的介電常數，為所述鈣鈦礦金屬氧化物粉末的氧離子電導率。

2.根據權利要求1所述的一種基于太赫茲時域光譜技術的測量鈣鈦礦金屬氧化物粉末的氧離子電導率的方法，其特征在于，所述方法實施于N₂氛圍、濕度小于5％的測試環境中。

3.根據權利要求1所述的一種基于太赫茲時域光譜技術的測量鈣鈦礦金屬氧化物粉末的氧離子電導率的方法，其特征在于，所述太赫茲波的頻域范圍為0.1～3.0TH_Z。

4.根據權利要求1所述的一種基于太赫茲時域光譜技術的測量鈣鈦礦金屬氧化物粉末的氧離子電導率的方法，其特征在于，所述方法實施于溫度范圍為18℃～25℃的測試環境中。

5.根據權利要求1所述的一種基于太赫茲時域光譜技術的測量鈣鈦礦金屬氧化物粉末的氧離子電導率的方法，其特征在于，所述聚乙烯薄片和所述鈣鈦礦金屬氧化物薄片的厚度為2.0～4.0mm。

6.根據權利要求5所述的一種基于太赫茲時域光譜技術的測量鈣鈦礦金屬氧化物粉末的氧離子電導率的方法，其特征在于，所述鈣鈦礦金屬氧化物薄片的厚度小于所述聚乙烯薄片的厚度。

7.根據權利要求1所述的一種基于太赫茲時域光譜技術的測量鈣鈦礦金屬氧化物粉末的氧離子電導率的方法，其特征在于，所述聚乙烯薄片和所述鈣鈦礦金屬氧化物薄片均是使用壓片機壓制成薄片的。