含碳化硅纤维正交电路屏的吸波复合材料的研究

研究了SiC纤维正交电路屏/环氧树脂复合材料和化学镀镍SiC纤维正交电路屏/环氧树脂复合材料的吸波性能.研究发现,纤维间距、镀镍纤维增重率对复合材料的吸波性能有显著影响.对于前者,纤维间距较宽时(如:8mm,6mm),材料的吸波效果很差,随着纤维间距进一步减小(6mm→4mm→2mm),材料的有效带宽和最大吸收峰值均明显增大;对于后者,随着纤维间距或增重率的增大,材料的总体吸波效果先增强后减弱.     

PVC/重晶石纳米复合材料力学性能与形态研究

研究了新型无机功能填料——纳米硫酸钡(nano-BaSO4)的表面处理及添加量对聚氯乙烯(PVC)力学性能的影响以及纳米粒子在PVC基体中的分散情况。结果表明,添加1%经过硬脂酸处理的纳米硫酸钡可以对PVC基体产生显著的增韧补强作用,其冲击断面呈现明显的韧性断裂特征。且SEM微观形貌观察表明,纳米粒子在PVC基体中分散良好。     

SiC/CNTs纳米复合材料吸波性能的研究

采用聚碳硅烷前驱体转化法制备了SiC/CNTs纳米复合材料, 采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、高分辨电子显微镜对样品进行了微观结构分析, 并测试了材料在2～18GHz频率范围内的电磁参数. 结果表明, 当初始聚碳硅烷/二甲苯溶液浓度为10%～15%时, 聚碳硅烷前驱体转化法在CNTs表面可以制备SiC包覆层均匀致密的复合一维纳米材料. SiC包覆CNTs一维纳米材料的电磁参数测试表明, 其损耗机制以介电损耗为主, 当聚碳硅烷含量为15%时, SiC/CNTs纳米复合材料具有最高的介电常数和损耗角, 较好的电磁波吸收特性, 并表现出复合效应.     

纸蜂窝夹芯复合板材静态缓冲性能研究

目的为了新型纸蜂窝夹芯复合板材在运输包装中的推广应用,对新型泡状纸蜂窝夹芯复合板和纸蜂窝夹芯复合平板的缓冲性能和吸能特性进行研究。方法主要通过静态压缩实验,研究不同芯高的纸蜂窝结构类板材的应力-应变曲线、总能量吸收图、单位体积能量吸收图和缓冲系数-应变曲线,分析结构和芯高对板材静态压缩性能的影响。结果数据表明同种芯高的板材,纸蜂窝夹芯复合平板的应力峰值稍高;纸蜂窝夹芯复合平板的能量吸收、单位体积能量吸收最好;泡状纸蜂窝夹芯板由于泡结构的作用,缓冲性能大大增强。结论纸蜂窝夹芯复合平板的平压强度最好,而泡状纸蜂窝夹芯复合板的缓冲性能优于同等结构的蜂窝纸板,2种板材都有很好的应用前景。     

Hierarchical lattice composites for electromagnetic and mechanical energy absorptions

A new hierarchical radar absorbing structure with multifunction of ultra-light weight, anti-crushing and radar absorption was designed and made by glass fiber reinforced lattice composites filled with radar absorbing foams. Experiments were performed to reveal the electromagnetic absorption and anti-crushing behaviors. Mechanisms of the composite in electromagnetic absorption and anti-crushing were analyzed. The newly designed composite lattice displays excellent performances in absorbing both microwave and mechanical energies at ultra-light weight. To balance the anti-crushing and radar absorption behaviors, key factors of the composite lattices, including the panel thickness, the relative density of the lattice, the cell dimension and the geometry, were revealed based on the analysis and experiments.     

镀液中SiC含量和粒径对Ni-P-SiC复合化学镀层性能的影响

采用化学镀方法制备了Ni P SiC复合镀层 ,系统研究了镀液中SiC含量和粒径对镀层结构及显微硬度的影响。结果表明 ,镀层中SiC析出量随镀液中SiC含量的增加而增加 ,在SiC含量一定的情况下 ,当SiC粒径为 7.0 μm时 ,析出量最大 ;镀液中SiC的含量和粒度对原始镀层的硬度影响不大 ,但对 4 0 0℃热处理后的镀层硬度有显著影响     

复合建筑材料吸声降噪性能分析及试验研究

以胶合板、海绵和泡沫为试验材料,并制备胶合板组合海绵或泡沫的复合材料,采用驻波管法测试了这3种单一材料及复合材料的吸声系数,比较了它们的吸声降噪性能。结果表明,复合材料的吸声降噪性能明显优于单一材料,在中频1 000 Hz处出现了最佳吸收峰,其中46 mm厚的复合泡沫材料的吸声性能最优,吸声系数高达95.5%;复合材料的降噪系数NRC值也同样明显高于单一材料的NRC值,其中36 mm厚的三层复合海绵材料和及46 mm厚的四层复合泡沫材料的NRC值分别达到了0.39和0.36,表明这两种复合材料都具有良好的吸声降噪效果,能够满足现代居住环境的吸声降噪需要。     

纳米复合薄膜及其在果蔬保鲜中的应用

纳米复合包装薄膜一般为聚合物基纳米复合材料,可分为纳米材料/合成聚合物复合材料与纳米材料/天然聚合物复合材料。阐述了这2种复合材料的制备方法和性能特点,综述了纳米TiO2复合薄膜、纳米SiO2复合薄膜、纳米CaCO3复合薄膜、纳米银复合薄膜在果蔬保鲜中的应用研究,并展望了纳米复合薄膜在果蔬保鲜应用方面的研究方向。     

淀粉/豆渣/纳米蒙脱土复合发泡缓冲材料的制备及性能研究

采用熔融插层法,添加不同含量的蒙脱土,制备了淀粉/豆渣复合发泡缓冲材料,对所制备的复合材料进行了表征和研究。结果表明:蒙脱土质量分数(全文同)小于3%时材料的膨胀率差异较小,而大于3%后随着蒙脱土含量的增加,膨胀率会显著降低,且3%的材料表观密度最低;5%实验组的泡孔直径最小,泡孔均匀,且材料表面无较大的泡孔,其抗吸水效果也最好;添加蒙脱土能够较显著地增加复合材料的机械强度,其中5%实验组的压缩强度最高。在4种不同有机蒙脱土添加量中,5%的添加量的淀粉/豆渣复合材料的综合性能最好。     

羰基铁/三元乙丙橡胶复合材料的吸波性能

为了探明吸波材料的厚度、吸收剂的含量与吸波性能之间的关系,以羰基铁为吸收剂、三元乙丙橡胶为基体制备了复合橡胶吸波材料,采用矢量网络分析仪研究了在2.6~18 GHz范围内羰基铁含量和吸波材料厚度对吸波性能的影响,并利用电磁理论分析了吸波材料的吸波性能.对于3 mm吸波材料,当羰基铁体积分数为45%时,在3.5 GHz处其反射率的最小值达-21.7 dB;在羰基铁含量一定的条件下,微波吸收性能与吸波材料的厚度并不成正比关系,当厚度<2 mm时,吸波材料的吸波效果较差;当厚度>2 mm时,随着吸波材料厚度的增加,最大吸收峰的位置向低频移动,并且最大吸收峰的峰值和指定反射率的频率带宽也呈减小的趋势.在相同厚度下,随着羰基铁含量的增加,吸波材料在电磁波吸收峰处的反射率不断减小,而且吸波材料吸收峰的位置也向低频移动;输入阻抗与空气阻抗越接近,吸波材料的吸波性能越好.     

Development of the composite RAS (radar absorbing structure) for the X-band frequency range

Since the EM properties of fiber reinforced polymeric composites can be tailored effectively by adjusting its composition, they are plausible materials for fabricating the radar absorbing structure (RAS) of desired performance. In this study, the composite RAS which has superior load bearing capacity and EM absorption characteristics has been developed by blending the conductive carbon black with the binder matrix of the E-glass/polyester composite, and its EM absorption characteristics has been measured by the free space method in the X-band frequency range (8.2–12.4 GHz). The composite RAS was designed so as to have the optimal performance for the X-band centered at 10 GHz. From the investigation, it was found that the composite RAS of 2.93 mm thickness with the conductive carbon black absorbed more than 90% of incident EM wave throughout the entire X-band frequency range.     

天然尖晶石型铁氧体(铁砂)基复合吸波涂料特性研究

天然尖晶石型铁氧体（铁砂）与聚氨脂粘结剂制成的吸波涂料在7～12GHz频段有两个吸收峰，涂层厚度1．25mm时，吸收量5．2～8．5dB，在基础吸波材料(铁砂)中添加尖晶石型铁氧体、顺磁性稀土材料和六角铁氧体制成复合吸波涂料，使其吸收量达18～25aB，匹配厚度1．1～1．2mm，两吸收峰间距＞4．4GHz，它加工简单，价格低廉。     

激光烧蚀对石英/氰酸酯透波复合材料电性能的影响

研究激光烧蚀对石英/氰酸酯复合材料电性能的影响并揭示其影响机制,对极度恶劣热环境条件下石英/氰酸酯复合材料透波性能评估分析、热防护设计等具有重要意义。利用激光作为外热流加载手段,对石英/氰酸酯复合材料进行激光辐照烧蚀实验,对实验前后的介电常数进行了测试。为分析介电常数变化机制,对石英/氰酸酯复合材料激光烧蚀前后的表面产物进行了透射红外光谱、XRD测试,对实验后的石英/氰酸酯复合材料表面进行微观形貌观察,并对氰酸酯和石英纤维进行了热失重测试。结果表明：与初始状态相比,激光烧蚀后的石英/氰酸酯复合材料在7~18 GHz范围内的介电常数为6左右,增大近1倍。分析认为激光烧蚀对石英/氰酸酯复合材料电性能的影响机制为：在激光辐照作用下,材料吸收激光能量升温,使氰酸酯树脂基体发生热分解、裂解等变化,在表面原位生成具有导电能力和岛链状态的炭黑物质,致使发生烧蚀炭化石英/氰酸酯复合材料的介电常数增大,将增强对雷达波的吸收。同时烧蚀形成的粗糙表面状态和疏松状态对电磁波的反射、散射作用增强,可进一步削弱石英/氰酸酯复合材料的雷达波透射能。     

Filament-wound composite soft tissue prostheses:controlling compliance and strength by water absorption and degradation

This paper deals with the effect of water absorption on the mechanical performance of selectively biodegradable filament-wound composite soft tissue prostheses. It shows how the water absorption phenomenon can be utilized as a new concept of material design, in contrast to the current view that associates moisture absorption by composite materials exclusively with damage. Harnessing water absorption to property design of vascular grafts has two advantages. The first is the controlled increase of the compliance of the graft during healing, aiming to reach a final stage of isocompliance with the host artery. The second is the water-induced biodegradation which enables regulation of the mural porosity during healing of an initially impervious graft. Filament-wound composite vascular prostheses comprising partially biodegradable matrices, different compositions and various winding angles are studied. Water absorption and material degradation are expressed in terms of relative weight gain/loss, which in turn is correlated with changes in the compliance and in the ultimate strength of the grafts.     

EVOH/纳米SiO2复合材料的加工流变性能及应用

采用高级毛细管流变仪,分别测定乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)及EVOH/纳米SiO<,2>复合材料的流变性能,研究了不同温度、不同纳米SiO<,2>含量对复合材料加工性能的影响.以上述流变性能测试为参考,改变加工工艺,采用熔融共混法制备EVOH/纳米SiO<,2>复合材料并吹塑成膜,测试薄膜的性能.结果表明,随着纳米S...     

聚乙烯醇纤维增强水泥复合材料板的冲切性能

利用MTS试验机对聚乙烯醇纤维(PVA)/水泥复合材料板进行准静态冲切试验,研究了不同PVA纤维掺量对其破坏形态和承载力的影响。结果表明:掺入PVA纤维能够将水泥基板的破坏形态由脆性破坏转为延性破坏。PVA/水泥复合材料板的冲切极限荷载和耗能能力均随PVA纤维掺量增加而增大,其中耗能能力的增大更显著。进一步采用Instron 落锤冲击系统对PVA纤维体积分数为2vol%的PVA/水泥复合材料板进行动力冲切试验,研究冲切速度(2.0~4.2 m/s)对PVA/水泥复合材料板的破坏形态、初裂荷载、极限荷载、初始刚度及耗能性能的影响。结果表明:与准静态试验相比,冲切荷载作用下PVA/水泥复合材料板的极限荷载增大,而耗能减少;此外相对初裂荷载和耗能,极限荷载的冲切速度相关性最显著。基于上述结果,构建了纤维增强水泥复合材料四线型拉伸本构模型,并通过反算模型和塑性铰线方法对纤维增强水泥复合材料板的冲切力学性能进行模拟,并得到材料的本构参数。本研究可以为PVA/水泥复合材料的抗冲切设计提供技术支撑。      

金属喷涂长效复合防护涂层在海洋大气环境中的应用

通过对钢铁基底热喷涂锌、铝及锌铝合金复合有机涂层封闭防护体系在厦门海域进行的实海试验腐蚀状况分析 ,发现Zn Al合金涂层在海洋环境条件下的耐蚀性优于Al涂层及Zn涂层 ,在此基础上 ,提出了某大型工程项目适用的热喷涂长效复合防护涂层方案。     

生物高分子纳米复合材料在食品包装中的应用

简述了聚合物纳米复合材料的制备及表征方法,主要论述了纳米填料对可降解生物高分子性能尤其是阻隔性的影响。指出了改善纳米填料的分散程度以及与聚合物的相容性是材料开发的关键,如何制备具有高性价比的功能性降解包装材料(如抗菌性)并满足相关法规要求,将会成为新的发展方向之一。     

Si元素对碳纳米管增强铝基复合泡沫组织与性能的影响

针对金属基复合材料,添加合金元素是提升其综合性能的有效途径。本文通过高能球磨和填加造孔剂法,制备了添加Si元素的碳纳米管(CNTs)增强铝基(CNTs/Al-Si)复合泡沫,通过准静态压缩实验测试其压缩性能和吸能性能,进一步研究烧结温度和不同Si元素含量对CNTs/Al-Si复合泡沫微观组织、压缩性能和吸能性能的影响,并结合压缩断口形貌分析其断裂失效机制。结果表明:随着烧结温度的升高,CNTs/Al-Si复合泡沫的致密度和结合性提高,当烧结温度为600℃、Si质量分数为7wt%时,CNTs/Al-Si复合泡沫的屈服强度、平台应力和吸能性能,较烧结温度为550℃时分别提高了98.4%、167.7%和166.4%;Si元素的添加可以在球磨过程中细化复合粉末颗粒,经合金化后的CNTs/Al-Si复合泡沫强度和塑性均有所改善。与CNTs/Al复合泡沫相比,Si质量分数为7wt%的CNTs/Al-Si复合泡沫屈服强度和平台应力分别提高了58.5%和117.8%,吸能性能明显提高。      

纳米SiO2/尼龙66复合材料的力学性能和热性能

采用熔融共混的方法在双螺杆挤出机上制备出纳米SiO₂/尼龙66复合材料,并对其力学性能和热性能进行了研究。结果表明：复合材料的拉伸强度和弹性模量随纳米SiO₂含量的增加而提高。当SiO₂质量分数为3％时,复合材料的拉伸强度达到最大,增幅为11.2％;当SiO₂质量分数为5％时,弹性模量达到最大, 增幅为30.1％。复合材料的储能模量和玻璃化转变温度较纯尼龙66也有明显提高。差示扫描量热法（DSC）分析显示,纳米SiO₂的加入一方面阻碍了尼龙66的结晶过程,降低了材料的结晶温度;另一方面它又能作为形核剂,增加尼龙66的形核位置,提高形核率。