低温自反应淬熄法制备微纳米钡铁氧体空心复相陶瓷微珠吸波剂

以Fe(NO3)3-Ba(NO3)2-CO(NH2)2-酚醛树脂-硅烷偶联剂KH550为反应体系,采用低温自反应淬熄法结合热处理工艺,制备了微/纳米钡铁氧体空心复相陶瓷微珠。通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、透射电子显微镜、热分析及高速摄影技术测定了热处理前后微纳米钡铁氧体空心复相陶瓷微珠的形貌、结构及组成,并研究了其形成机理。结果表明:热处理前空心复相陶瓷微珠粒径为0.59至27.1μm,主要为非晶态;热处理后复相陶瓷微珠由六角晶型的Ba3Fe32O51、BaFe12O19和Ba5Fe14O26组成,且表现出片晶与固溶体相互交叉的现象。特殊的试验条件使得团聚粉粒子在火焰场中飞行过程中在受热蓄能阶段、热释放阶段、后燃烧阶段与快速凝固阶段都具有不同的反应机理,从而使得尺寸细化,具有较微米级微珠不同的本征参数。     

添加剂对自反应喷射成形Ti(C_(0.3),N_(0.7))-TiB_2基复相陶瓷结构及性能的影响

为了改善自反应喷射成形Ti(C0.3,N0.7)-TiB2基复相结构陶瓷坯件的组织和性能,以Ti-B4C-C(以蔗糖为前驱体)/5%(质量分数,下同)Al为基础体系,再分别添加不同质量分数的Co粉和Ni-Al合金粉(Co+Ni-Al),进行自反应喷射成形制备陶瓷坯件,所用自反应喷射成形是采用自蔓延高温合成粉体和空气火焰粉未喷涂技术相结合的涂覆成型。比较了Co和Ni-Al对喷射坯件组织结构及性能的影响。研究发现:加入10%(Co+Ni-Al)粉末后,坯件的主相仍为Ti(C0.3,N0.7)和TiB2,但发现少量由TiCo和TiNi组成的白色新相,Ti(C0.3,N0.7)晶粒显著细化,坯件的致密度、硬度和断裂韧性都有明显提高。保持Co+Ni-Al含量10%不变,随Co与(Co+Ni-Al)质量比的增大,Ti(C0.3,N0.7)晶粒尺寸趋于均匀,TiB2晶粒逐渐转变为规则的六方片晶,且晶粒尺寸变大,TiCo和TiNi在坯件中分布趋于均匀,坯件断裂韧性逐渐增加,而硬度和致密度逐渐下降。     

片状吸波剂的特点及其制备方法研究现状

吸波材料的性能主要取决于吸波剂,而片状是吸波剂的最佳形状,片状吸波剂具有优良的吸波性能,广泛应用于军事技术和电磁兼容领域。综合近几年片状吸波剂的研究进展,分析了片状吸波剂的形状特点和吸波特点,综述了片状吸波剂的主要制备方法,并在此基础上展望了片状吸波剂的发展。     

铝对自蔓延火焰淬熄法合成空心陶瓷微珠的影响

以自蔓延高温合成技术(SHS)为基础,采用自反应淬熄法研究TiO2+蔗糖,TiO2+蔗糖+Al两种体系下空心陶瓷微珠的反应生成情况。以SEM、XRD、EDS为手段分别测试所得产物的形貌、主要相组成以及微区成分组成。结果表明:TiO2+蔗糖体系所得产物由不规则的块状物质与表面凹凸不平的类球形物质组成;TiO2+蔗糖+Al体系熔射产物全部由表面光滑的球形颗粒组成。球形颗粒为空心结构,主要组成为Al2O3-TiC复相和少量的铝钛合金、AlN以及Ti(C,N)。Al的加入大大改善了空心微珠的生成。     

基板对自反应喷射成形技术制备锰-锌铁氧体片状吸波剂的影响

研究了自反应喷射成形技术制备片状吸波剂的可行性以及基板材质对制备片状吸波剂微观结构及电磁性能的影响。以Fe+MnO₂+Fe₂O₃+ZnO为反应体系,选取了石墨、黄铜和钨铜3种材质基板,基于自反应喷射成形技术原理制备锰-锌铁氧体片状吸波剂,进行自反应喷射成形实验,采用XRD、SEM分析获得的片状吸波剂的形貌、物相和微观结构,选用矢量网络分析仪测试片状吸波剂的电磁性能。结果表明:只有当黄铜作为基板时才能够得到较明显的锰-锌铁氧体片状吸波剂,并且黄铜作为基板的片状吸波剂的电磁波吸收强度和吸收带宽均强于其余2种,说明基板的选择对自反应喷射成形法制备片状吸波剂无论是在微观结构方面还是在吸波性能方面都会产生较大影响。      

基于反应热喷涂技术制备空心陶瓷微珠

本文研究了一种基于反应热喷涂技术制备空心陶瓷微珠的方法与原理。以Al-CuO-Si-C为反应体系,基于传统火焰热喷涂原理和设备,熔射经团聚处理的自反应型复合粉体,使之在飞行过程中发生自蔓延高温合成反应,产生陶瓷雾化熔滴,采用温度可控的介质将其接收、冷却,使之快速凝固、结晶,从而获得中空结构、原位合成的空心陶瓷沉珠。实验结果表明,空心微珠以Cu-AlCu-SiC-莫来石等为主要组成相,为复相组织,表现为内部中空型（包括封闭中空和开口中空）和蜂窝型二种形式;Al-CuO间的系列自蔓延放热反应和高温火焰的辅助作用,形成陶瓷熔滴,C氧化反应产生的CO和CO2气体与有机物的高温汽化,在陶瓷熔滴快速凝固过程中遗留其中是空心陶瓷微珠形成的必要条件。     

热处理温度对空心复相陶瓷微珠结构与微波电磁性能的影响

利用将火焰热喷涂技术、自蔓延高温合成技术及快速冷却凝固技术结合在一起的自反应淬熄法制备了前驱体空心复相陶瓷微珠,然后通过热处理获得了钡铁氧体空心复相陶瓷微珠吸波材料,研究不同热处理温度(600、850、1 100℃)对其形貌、相结构、相的相对含量与微波电磁性能的影响。结果表明:随着热处理温度的升高,空心微珠的表面出现晶粒并逐渐长大,发育逐步充分,1100℃时出现明显的六角晶型物相;主相BaFe12O19和副产物相BaAl12O19含量之和逐渐升高,复介电常数的实部ε′和虚部ε′′逐渐降低,复磁导率的实部μ′和虚部μ′′在一定频段范围内有增大趋势;空心微珠吸波性能逐步增强。当热处理温度为1 100℃时,空心微珠的最低反射率为–19.5 dB,低于–10 dB的频带为8.7~10 GHz和15~17.3 GHz,带宽达到3.6GHz,优于未热处理、600、850℃热处理温度下的吸波性能。     

热处理升温速率对钡铁氧体空心微珠形貌与吸波性能的影响

采用将火焰热喷涂技术、自蔓延高温合成技术及快速冷却凝固技术结合在一起的自反应淬熄法,制备了以尖晶石型钡铁氧体为主的空心微珠,然后分别以3,7和15℃·min-13种升温速率将其加热到1100℃、保温4 h后再冷却至室温,通过扫描电镜(SEM),X射线衍射(XRD)和矢量网络分析仪等手段,研究了3种升温速率下空心微珠形貌和吸波性能的变化。结果表明:未热处理时,空心微珠主要由Al2O3,Fe2O3,Fe3O4,BaFe2O4组成,表面无明显晶粒出现,最低反射率为-2 dB;3℃·min-1慢速升温条件下,空心微珠物相主要由Fe2O3,BaFe12O19,BaAl12O19和Al2O3组成,表面出现了典型的六角晶型,反射率有3个极值,最低反射率为-16.5 dB,低于-10 dB的吸收带宽为2.2GHz;7℃·min-1中速升温条件下,物相组成为Fe2O3,BaFe12O19,BaAl12O19,Al2O3和Fe3O4,微珠表面以片状晶为主,最低反射率为-6.5dB;15℃·min-1快速升温条件下,由于晶体生长和受扩散控制的固相反应不充分,物相组成中出现了Ba0.83Fe11O17.33和BaFe13.2O20.8中间相,空心微珠表面主要为等轴晶,最低反射率为-3.9 dB。慢速升温时钡铁氧体空心微珠吸波性能优于中速和快速升温条件。     

空心微珠的制备及其电磁性能的研究进展

空心微珠是20世纪70年代发展起来的一种新型材料,综合性能优异,应用前景广阔.本文较详细的介绍了几种具有代表性的传统空心微珠(粉煤灰空心微珠、空心玻璃微珠、空心碳微珠)的制备方法、性能特点与实际研究应用现状;此外,本文还特别介绍了一种基于自蔓延高温合成技术制备新型空心陶瓷微珠的新方法,并对其制备出的空心陶瓷微珠的吸波性能做了简要阐述;最后对三种传统空心微珠的在研究中存在的问题以及今后的发展方向提出了建议.     

纳米SiO_2改性脲醛树脂/十二醇相变微胶囊的制备及性能

利用原位聚合法制备了以纳米SiO_2改性脲醛树脂为壁材、十二醇为芯材的相变微胶囊。考察了芯壁质量比、固化终点pH和纳米SiO_2质量分数对微胶囊包封率和芯材质量分数、渗透率的影响,采用扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)和热重分析仪(TG)等分别对微胶囊相变材料的表面形貌、粒径和热性能进行了表征。研究结果表明,纳米SiO_2改性脲醛树脂/十二醇相变微胶囊的最佳制备条件为:芯壁质量比为1∶2、固化终点p H=1.5~2、纳米SiO_2质量分数为3%。制备的微胶囊为表面光滑的球形,粒径大小为1.85~5μm,包封率和芯材质量分数分别为62.5%和79.3%,相变潜热为148.4 J/g。