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1)对Bi搀杂钛酸锶的“量子相干态”的概念进行了一系列创新性研究。
(2)提出“介电弛豫体”的概念。
(3)揭示氧缺位对介电氧化物的电输运特性与极化机制的影响。
(4)提出“多极化机制”模型。
(5)高性能铁电、电致伸缩高分子材料,该材料的潜在应用可以说是人工“肌肉”执行系统,还有也可以在太空中应用,也在国际上首次研制了在太空低温条件下工作的电致伸缩压电高分子材料,该材料(器件)对发展太空站的大尺度太阳能电站与高精度雷达(天线)具有重要的意义。
(6)无铅电子材料多国发明专利:欧洲共同体议会通过规定,限制电子产品中铅的使用,日本也有同样的规定。近年来,陈昂与智宇博士合作,获得了性能优越的无铅电子材料,在2011年已获得美国、日本、德国授权发明专利,在中国及欧盟(包括英国与法国)正在审批。该专利具有宽广应用:在高技术领域可以制作:高性能储存器,超高精度位移器,在大众技术领域,可制作压电器件与电容器等。该发明是阿克伦大学2011年三个获奖专利。
(7)新一代微波通讯核心材料技术:新一代微波通讯与雷达系统 (如相控阵雷达)的核心材料是可变频微波介电材料。但材料或器件的微波损耗是实用化的关键。其研究揭示了可变频微波材料的损耗机制并获得了高性能材料。这些工作是美国国防部先进材料办公室的研究项目重要进展。“可变频微波介电材料及其器件”内部报告并在内部研讨会上报告。
(8)高性能压电材料:作为主要研究者参加美国海军部研究办公室项目:“高性能压电材料”。他们研制了高性能压电单晶,陶瓷,高分子薄膜,这些材料在声纳,压电传感器,压电马达等方面有广泛的应用。
(9)低温烧结微波陶瓷
“无铅铁电与电致伸缩陶瓷材料”,发明人:陈昂博士,智宇博士。该项专利是旨在发明一种能替代现在广泛应用的包含高浓度铅元素的电子材料,因为,铅元素对人体,特别对儿童很有害。
我们在研究过程中发现了一种高性能的无铅电子陶瓷材料,它具有广泛的应用前景。
我们在这种材料的物理研究方面也发表了多篇文章,许多文章是在国际的权威物理学、材料学杂志《物理评论》,《应用物理快讯》《先进材料》上发表。这些文章在国际上被广泛引用,比如,其中一篇我与陈昂博士合作的在《物理评论》发表的文章已经被200多篇的国际SCI杂志的文章所引用。智宇博士、陈昂博士也是这些杂志及其他许多杂志的审稿人。
传统陶瓷由于其多孔性和内部含有杂质,通常不透明。但现代科技发展下已经研发出了透明陶瓷材料。20世纪50年代末,美国通用电气公司的Coble博士成功研制出一种名为Lucalox的透明氧化铝陶瓷,从而开启了透明陶瓷的新纪元。
透明陶瓷的特点是选用高纯度原料,并通过特殊的制备工艺显著减少内部气孔和晶界散射,使得光线能够透过。例如,纳米级别的氧化钇稳定的氧化锆(Yttria-stabilized Zirconia, YSZ)和微米级氧化铝(Aluminum Oxide, Al2O3)等材料可以制成透明或半透明陶瓷,它们在高温、耐腐蚀、耐磨耗以及光学应用等领域具有重要价值。因此,现代陶瓷技术不仅限于非透明产品,透明陶瓷已经成为一个重要的研究和应用领域。
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