AA6061Al合金表面Si3N4激光熔覆层的空泡腐蚀性能

采用 2kW连续波Nd∶YAG固体激光器在AA6 0 6 1铝合金表面激光熔覆Si3N4 陶瓷粉末 ,从而制备出Si3N4 颗粒增强金属基复合材料 (MMC)表面改性层。利用扫描电子显微镜 (SEM EDX) ,X射线衍射 (XRD)仪等对改性层的组织形貌、结构及化学成分进行分析。采用恒电位仪及超声波感应空泡腐蚀设备对MMC改性层的电化学腐蚀及空泡腐蚀性能进行了评价 ,并总结出其空泡腐蚀机制。     

一类新型高导热环氧模塑料的制备

采用Si3N4陶瓷作填料,制备了一类新型高导热的环氧模塑料,研究了Si3N4的含量、分布及其形态对复合材料的导热性能及介电性能的影响。结果表明:随着Si3N4粉末体积填充量的增加,复合材料的热导率显著提高,当填充量体积分数为60%时,复合材料的热导率达到2.3W/(m·K),其介电常数随体积填充量的增加亦有所增加,但仍然维持在低水平。采用Agari模型进行理论计算的结果表明,该体系导热性能的提高与Si3N4填料之间热传导网络的形成有关。     

SiC纤维电磁性能的改性研究

SiC吸波纤维作为一种理想的高性能结构吸波复合材料的增强体,具有极其重要的应用价值。而要使普通先驱体法SiC纤维具备较好的吸波性能,必须对SiC纤维的电磁性能进行改性。介绍了SiC纤维电磁性能的几种改性方法,比较了各种方法的优缺点,分析了目前我国SiC纤维电磁改性研究中的不足。     

复合FSS的毫米波“矩形化”通带频率选择天线罩北大核心CSCD

设计和制备一种基于FSS的毫米波频率选择透波的轻质耐高温天线罩。在薄膜覆铜板材料上设计周期性排列的图案形成FSS,并将多层FSS夹入多层石英纤维增强聚酰亚胺预浸料之间,高温模压实现天线罩的制备。测试结果表明:新型天线罩相当于级联了一个窄带滤波器,具备平顶和陡截止的矩形化滤波特性,有利于提高雷达抗压制式宽带干扰的能力。     

圆形/三叶形截面SiC纤维层板的设计、制备与性能

通过对圆形和三叶形截面SiC纤维进行热处理改性,发现改变热处理条件,可有效调整纤维介电性能,利用不同截面纤维处理前后介电性能和阻抗的差异,根据阻抗匹配原理,制备了几种不同SiC纤维组合层板吸波材料。结果表明,有两种组合的层板复合材料在10~18 GHz频段反射率低于-10 dB,8~10 GHz频段内反射率低于-8 dB,具有良好的吸波性能。层板中透波层(改性圆形SiC纤维)的加入对提高其吸波性能效果明显,改性三叶形纤维的加入对改善低频段吸波性能作用明显。     

湿化学法合成先驱体制备氮化硼纤维的研究

以硼酸和三聚氰胺为原料,采用湿化学法合成先驱体,在氮气气氛中制备出氮化硼(BN)纤维。用中和滴定法、红外吸收光谱(IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对合成的先驱体及制得的BN纤维的氮含量、形貌及结构进行分析。结果表明合成温度1,700℃,保温时间3 h,氮气流量2 L/min时制得的BN纤维的氮含量为53.46%,达到理论值的95%。先驱体分子中存在B—N、N—H、C—O—C、—(B—N)—结构单元。用扫描电镜观察制得的BN纤维直径为2~10 靘,长径比为40~50。     

水润滑下纳米Si3N4填充PEEK摩擦表面的研究

纳米Si3N4填充PEEK复合材料具有良好的摩擦学性能[1].通常在水润滑下聚合物复合材料的耐磨性能变差[2],作者研究了在水润滑条件下纳米Si3N4填充PEEK复合材料的摩擦磨损性能,发现摩擦性能有所改善,但磨损率却增加了一个数量级.为了探讨其磨损机理用EPM-810Q电子探针对纳米Si3N4填充PEEK摩擦表面的形貌和元素面分布进行了观察分析,为纳米Si3N4填充PEEK的应用提供科学依据和参考.     

提高Al/SiC复合材料抗蚀性的准分子激光气体合金化研究

为提高 Si C增强铝基复合材料的抗蚀性能 ,利用 Kr F准分子激光在高纯度氮气环境下对Si C晶须增强铝基复合材料进行气体合金化处理。处理后 ,在试件表面形成了一个几微米厚的富含Al N陶瓷相的表面改性层。该层不再含有导致材料抗蚀性恶化的金属间化合物 ,Si C增强相的数量也大幅度减少。准分子激光气体合金化对金属基复合材料的复合抗蚀机理使材料的抗腐蚀性能得到了显著提高     

某高超音速导弹用新型天线透波隔热装置设计

透波隔热装置是高超音速导弹用天线设计的关键部件之一.通过石英纤维增强氮化物陶瓷透波材料和二氧化硅气凝胶复合隔热材料的选用,采用合理隔热装置结构设计,经样件热防护性能测试,有效的降低了天线体及馈线温度,证明该方案满足高超音速导弹天线设计需求,可在后续工程中推广使用.     

压电粉体对1-3型压电复合材料的性能影响

用粉末-溶胶挤出法制备PZT压电纤维,以排列-浇铸法制备纤维体积分数为30%的1-3型压电复合材料.以热重-差热分析(TG-DSC)和扫描电子显微镜(SEM)研究了所得纤维的加热变化情况和表面形貌.测量计算压电陶瓷片与复合材料的压电常数、介电常数、机电耦合系数及机械品质因数.结果表明,纤维中的晶粒致密度越高,复合材料的压电与介电常数越高.复合材料的径向机电耦合系数(k_p)小于压电陶瓷片,厚度机电耦合系数(k_t)和k_t/k_p都大于陶瓷片.     

环氧模塑料中导热通道的构造与导热性能

以低密度聚乙烯(LDPE)为原料,添加不同含量的高导热氮化硅陶瓷颗粒和短切玻璃纤维,熔融挤出不同直径的Si3N4/LDPE杆料。采用热模压法制备了环氧模塑料(EMC)。研究了杆料直径、陶瓷填充量对EMC导热性能、介电性能的影响。结果表明:在相同填充量下,杆料直径越大,样品热导率越大;5mm含玻纤杆料φ(填充量)为40%,热导率高达2.1W/(m·K)。样品的εr随杆料填充量的增大而显著减小,φ5mm含玻纤杆料填充量为40%时降至最低,为3.25(1MHz)。     

高导热氮化硅陶瓷的快速制备和性能控制

氮化硅陶瓷力学性能优异,理论热导率高,是大功率电力电子器件的关键热管理材料。但是,高导热氮化硅陶瓷烧结温度高、保温时间长,因此制备成本居高不下,对于产业化应用不利。本研究提出了一种快速制备高导热氮化硅陶瓷的方案。以Y2O3-MgO-C作为烧结助剂,以高纯硅粉作为起始原料,通过流延成型和硅粉氮化制备素坯,在1900℃、0.6MPa保温2h制备出高导热氮化硅陶瓷。研究了C的添加量对于氮化硅陶瓷的致密化、晶相、微结构、力学性能以及热导率的影响规律。最终制备的氮化硅陶瓷密度可以达到99%以上,热导率达到98W/m·K。     

用双光束激发改进纳米Si_3N_4激光合成工艺

氮化硅(Si_3N_4)是优良的陶瓷材料,应用十分广泛。本文论述了激光诱导化学气相沉积法制备纳米Si_3N_4的工作原理,提出了减少游离硅的措施,采用双光束激发制备得到了超微的、非晶纳米 Si_3N_4粉体。     

基于PZT陶瓷谐振技术的光纤相位调制器研究

分析影响了基于压电陶瓷谐振换能器的光纤相位调节的主要参数,并根据参数研制出一种满足性能要求的压电陶瓷光纤相位调制器.结果表明,光纤伸长位移量与光纤直径、压电常数、工作电压及陶瓷直径有关,与压电陶瓷的厚度无关;压电陶瓷光纤相位调制器的具有工作频率高(100 kHz以上),驱动电压低(2～3 V),电容小,介电损耗小,自滤波谐振等特点.     

Densely Interconnected Porous BN Frameworks for Multifunctional and Isotropically Thermoconductive Polymer Composites

Ideal materials for modern electronics packaging should be highly thermoconductive. This may be achieved through designing multifunctional polymer composites. Such composites may generally be achieved via effective embedment of functional inorganic fillers into desirable polymeric bodies. Herein, two types of high‐performance 3D h‐BN porous frameworks (3D‐BN), namely, h‐BN nanorod‐assembled networks and nanosheet‐interconnected frameworks, are successfully created via an in situ carbothermal reduction chemical vapor deposition substitution reaction using carbon‐based nanorod‐interconnected networks as templates. These 3D‐BN porous materials with densely interlinked frameworks, excellent mechanical robustness and integrity, highly isotropous and multiple heat transfer paths, enable reliable fabrications of diverse 3D‐BN/polymer porous composites. The composites exhibit combinatorial multifunctional properties, such as excellent mechanical strength, light weight, ultralow coefficient of thermal expansion, highly isotropic thermal conductivities (≈26–51 multiples of pristine polymers), relatively low dielectric constants and super‐low dielectric losses, and high resistance to softening at elevated temperatures. In addition, the regarded 3D‐BN frameworks are easily recycled from their polymer composites, and may be reliably reutilized for multifunctional reuse. Thus, these materials should be valuable for new‐era advanced electronic packaging and related applications.     

新型光纤信号调制器

在对光纤回波损耗研究的基础上，设计了一种基于多光束干涉效应的新型光纤信号调制器。实验中，利用两光纤端面间的多光束干涉作用，通过压电陶瓷控制两光纤端面的振荡距离，从而在输出端得到被调制过的光信号。这种光纤信号调制器主要针对信号振幅调制，调制比约为10％，信噪比约为60dB，带宽约为200kHz。该调制器展现了一种新颖的设计思路，可应用于光纤传输信号的调幅及光纤光源交流和脉冲信号的输出等。     

直写成型制备的3-3型PZT压电复合材料及其性能

3-3型压电复合材料在超声波传感器、水下声学检测等领域有着广泛的应用。锆钛酸铅(PZT)陶瓷通过复合有望制备具有低介电常数、低脆性等优点的复合材料。采用直写成型技术制备了 PZT 三维木堆结构支架, 结合浸渍法填充环氧树脂制备了3-3型PZT/环氧树脂压电复合材料。研究了陶瓷相体积分数对3-3型PZT/环氧树脂压电复合材料的介电、压电、铁电性能的影响,并对比了 PZT陶瓷支架与 PZT/环氧树脂复合材料的介电与压电性能。研究结果表明,随着陶瓷相体积分数的增加,复合材料的介电常数、压电常数及剩余极化强度都会增大, PZT支架具有更大的介电常数、压电常数、压电电压常数;当陶瓷相体积分数为36%时,PZT 支架与 PZT/环氧树脂的压电电压常数分别达到151．0mV·m/N 与104．0mV ·m/N。PZT/环氧树脂复合材料同时具备了压电陶瓷的硬度、电性能,以及聚合物的柔韧性、低密度等优势,其应用前景良好。     

Electromagnetic shielding of nylon-66 composites applied to laser modules

Electromagnetic shielding of nylon-66 composites applied to laser modules was studied experimentally and theoretically. The effects of conductive carbon fiber length and weight percentage upon the shielding effectiveness (SE) of nylon composites were investigated. The SE of long carbon fiber filled nylon-66 composites was found to be higher than short carbon fiber composites under the same weight percentage of carbon fibers. In addition, higher electromagnetic shielding was obtained for the composite with higher carbon fibers contents at the same length. The SE of conductive carbon fiber filled nylon-66 composites was measured to be 42 dB at a low frequency of 30 MHz and 50 dB at a high frequency of 1 GHz. The SE predicted by theoretical models and measured by experiments were in good agreement for filled nylon-66 composites with different length fiber.