h-BN各向异性热膨胀和热输运特性的第一性原理研究

热填料的热膨胀系数和热导率是设计热管理和热防护复合材料的关键参考因素.六方氮化硼(h-BN)由于其独特的优点是最常用的热填料之一.但由于不同测试方法和测试样品的不一致性,其热膨胀系数和热导率的精确数值尚不清楚.本文分别用基于密度泛函理论的准谐近似方法和声子玻耳兹曼输运方程理论精确计算了h-BN沿层间和层内方向的热膨胀系数和热导率,通过与已有实验结果的对比验证了计算结果的准确性,并通过对声子行为的分析研究了其基本物理原理.结果表明,h-BN的热膨胀系数沿层内方向为较小的负值,沿层间方向为较大的正值,在300 K时分别为-2.4×10^-6和36.4×10^-6K^-1.研究表明,h-BN各向异性的热膨胀系数主要由其各向异性的等温体积模量和低频面外纵向声学支和光学支的振动特性所引起.为了确保h-BN热导率的快速准确预测,本文首次进行了原子间交互作用截断半径和q网格尺寸的收敛性测试.计算结果表明,h-BN平面内的热导率远大于沿平面间方向的热导率,在300 K时分别为286.6和2.7 W m^-1K^-1.声子行为分析表明,由面外纵向声学支、面内纵向声学支和横向声学支的振动特性引起的各向异性声子群速度是造成h-BN各向异性热导率的主要原因.本文的计算结果对h-BN复合材料的设计具有重要的参考价值.     

高温透波陶瓷材料研究进展

透波陶瓷材料已成为高超声速飞行器天线罩、天线窗等部件的关键候选材料。因此，如何有效提升透波陶瓷材料的耐温、透波、承载等特性是发展高超声速飞行器的关键技术之一。本文针对高超声速飞行器对透波陶瓷材料的技术要求，阐述了透波陶瓷材料的发展历史，着重对现有透波陶瓷材料体系及其透波特性测试方法和原理的研究历史和现状进行了全面回顾，并提出今后的发展方向。本文旨在为未来新一代高超声速飞行器的设计提供参考。     

国内外硅肥研究与应用进展

综述了硅肥在国内外的研究及应用进展,阐述硅肥在农业生产中的十大作用,并针对我国的实际情况,介绍硅肥在我国的应用前景,提出硅肥的推广在我国大有可为。     

基于奇偶模分析法的微波带状线定向耦合器设计

基于奇偶模分析法分析了从一节至多节的耦合器设计公式,并以此设计了1 ～2 GHz的多节交错级联3 dB带状线定向耦合器.采用HFSS对所建立的耦合器模型进行了仿真.仿真结果表明,该带状线耦合器在通带内的传输损耗、反射系数、输出隔离度均在-20 dB以下,直通耦合平坦度在±0.4 dB以内,输入输出驻波比小于1.2.该方法为同类宽带强耦合度的耦合器的研究提供了一定的参考价值.     

添加钛白粉对叶蜡石碳热还原氮化物相的影响

以叶蜡石、钛白粉、焦炭粉等为原料,利用XRD和SEM研究了钛白粉加入量分别为(质量分数)0、5%、10%、15%和20%时对叶腊石在1500℃下碳热还原氮化生成物相的影响.结果表明:当试样组成全部为叶腊石时,在1500℃氮气气氛条件下碳热还原产物的主要物相是β-Sialon;添加钛白粉后的试样中会有TiN0.7C0.3...     

选区激光熔化3D打印钛合金及其复合材料研究进展

选区激光熔化(SLM)3D打印技术作为近年来快速兴起的增材制造技术,在航空航天、国防和生物医疗用高性能钛合金及其复合材料关键及复杂结构件方面具有显著优势、发展潜力巨大.SLM 3D钛合金晶粒细小且常含有大量的α′马氏体,而SLM 3D钛基复合材料中则通常可以原位生成纳米尺度的TiBw和TiCp等陶瓷增强相,使得成形构件的力学性能显著优于铸件和粉末冶金制品水平.本文在介绍SLM 3D打印技术的原理与特点基础上,着重评述了其在钛合金及其复合材料的应用基础研究及工程应用进展,并对未来相关关键基础科学与技术问题进行了展望.     

粉末烧结法制备α-堇青石基玻璃陶瓷的析晶动力学和性能

在堇青石化学计量组分和非堇青石化学计量组分中分别添加B₂O₃, 通过玻璃粉末烧结法制备玻璃陶瓷,并研究了玻璃陶瓷的性能, 包括非等温析晶动力学、热学、力学和介电性能。本研究使用非堇青石化学计量组分制备了α-堇青石基玻璃陶瓷, 并加入B₂O₃促进α-堇青石析出, 提高MgO-Al₂O₃-SiO₂玻璃的结晶能力。玻璃成分中过量的MgO和SiO₂不会影响玻璃的析晶能力, 但会影响析晶的类型; 增加B₂O₃含量可以制备低热膨胀系数的α-堇青石基玻璃陶瓷, 但会降低玻璃陶瓷的软化点。此外, 增加B₂O₃含量还可以提高玻璃陶瓷的致密性和强度。α-堇青石基玻璃陶瓷的最大抗弯强度、弹性模量、断裂韧性和体积密度分别为(42.4±3.0) MPa、(34.0±2.9) GPa、(0.7±0.15) MPa·m^1/2和1.53 g/cm³。制备的α-堇青石基玻璃陶瓷表现出良好的介电性能(介电常数低至3.5), 热膨胀系数低至4.22×10^-6 K^-1。     

硅营养

从植物营养平衡的观点出发,综述国内外硅营养研究的概况,阐明硅营养机理.中国有0.67亿公顷耕地缺硅,每年最低需求量3 000万吨,目前实际生产能力只占需求量3%,发展硅肥的市场潜力和产业容量十分巨大.     

自适应偏置的低噪声放大器设计与实现

低噪声放大器作为射频接收系统中的关键器件，其噪声系数与线性度影响整个系统的性能。本文基于0.25μm GaAs pHEMT工艺设计了一款应用于DC～3 GHz的低噪声放大器。放大器采用耗尽型晶体管构成自适应偏置电路提升低噪声放大器线性度，通过源极高Q值电感优化噪声系数。该低噪声放大器芯片的测试结果表明，与传统偏置结构的放大器相比，随着输入功率的增大，该电路具有良好的栅电压补偿功能，噪声系数比传统结构减小0.5 dB以上，相同工作电流下输出功率1 dB压缩点提高11 dB,相同射频输出功率下直流功耗减小40%以上。