MoSi2对Cf/SiC/Ni复合材料微观结构及吸波性能的影响EI北大核心CSCD

以葡萄糖、Si粉、碳纤维为原料,镍为催化剂,采用水热反应-烧结法制备了Cf/SiC/Ni和Cf/MoSi2/SiC/Ni复合吸波材料。通过X射线衍射、扫描电子显微镜、波导法分别表征了Cf/SiC/Ni和Cf/MoSi2/SiC/Ni复合材料的相组成、微观结构和吸波特性。结果表明:Cf/SiC/Ni复合材料上生长的Si C纳米线稀疏且分布不均匀;厚度为1.5 mm时,在8.20 GHz处最小反射损耗为–14.61 dB,有效吸收带宽为0.23 GHz。Cf/MoSi2/SiC/Ni复合材料的碳纤维表面生长大量SiC纳米线,分布致密且均匀;厚度为2.0 mm时,在9.10 GHz时最小反射损耗为–34.14 dB,有效吸收带宽达2.18 GHz。与Cf/SiC/Ni复合材料相比,添加MoSi2的Cf/MoSi2/SiC/Ni复合材料吸波性能更好,说明MoSi2可有效改善Cf/SiC/Ni复合材料的微观结构及吸波性能。     

多孔Al_2O_3/SiC、MoSi_2/SiC复合材料的制备及吸波性能

以Si、Al_2O_3、Mo Si_2微粉和生物竹材为原料,采用包埋烧结法分别制备出SiC 多孔材料、Al_2O_3/SiC 、Mo Si_2/SiC 复合材料。采用XRD、SEM及波导法测试其物相组成、显微结构及吸波性能。结果表明:Mo Si_2/SiC 复合材料的厚度为2 mm时有明显的吸波特性,有效吸收带宽在X波段的9.65～12.4 GHz频率范围内达2.75 GHz,且最低反射损耗为-38.27 d B。Al_2O_3/SiC 复合材料孔道内的Al_2O_3与SiC 晶须交缠,形成大量电偶极矩,产生介电损耗;Mo Si_2/SiC 复合材料除介电损耗外还存在电阻损耗,使得复合材料电磁损耗增加,是较有前途的结构功能吸波材料。     

竹炭/SiC复合材料结构及其吸波性能

以Si粉、竹炭为原料,采用包埋法制备具有类蜂窝结构的竹炭(bamboo carbon,BC)/SiC复合材料。结果表明:BC/SiC复合材料主要由β–SiC相、少量α–SiC相和非晶碳组成。BC/SiC复合材料呈蜂巢状多孔结构,孔内壁分布着直径大小不同、相互熔结连接的SiC三维聚集体结构层,其断裂韧性为18.8 MPa·m1/2,弯曲强度为34.5 MPa。BC/SiC复合材料形成的两相界面,提高了BC/SiC复合材料的吸波性能:介电常数实部最大值为9.14,虚部最大值为2.06;样品厚度为2.5 mm时,在10.7 GHz处,最低反射系数为–10.16 dB;反射系数–8 dB的有效吸收带宽达2.1 GHz。     

竹炭/SiC复合材料结构及其吸波性能

以Si粉、竹炭为原料,采用包埋法制备具有类蜂窝结构的竹炭(bamboo carbon,BC)/SiC复合材料。结果表明:BC/SiC复合材料主要由β-SiC相、少量α-SiC相和非晶碳组成。BC/SiC复合材料呈蜂巢状多孔结构,孔内壁分布着直径不同、相互熔结连接的SiC三维聚集体结构层,其断裂韧性为18.8 MPa·m~(1/2),弯曲强度为34.5 MPa。BC/SiC复合材料形成的两相界面,提高了BC/SiC复合材料的吸波性能:介电常数实部最大值为9.14,虚部最大值为2.06;样品厚度为2.5 mm时,在10.7 GHz处,最低反射系数为–10.16 dB;反射系数–8 dB的有效吸收带宽达2.1 GHz。     

竹炭/SiC复合材料结构及其吸波性能

以Si粉、竹炭为原料,采用包埋法制备具有类蜂窝结构的竹炭(bamboo carbon,BC)/SiC复合材料。结果表明:BC/SiC复合材料主要由β–SiC相、少量α–SiC相和非晶碳组成。BC/SiC复合材料呈蜂巢状多孔结构,孔内壁分布着直径大小不同、相互熔结连接的SiC三维聚集体结构层,其断裂韧性为18.8 MPa·m1/2,弯曲强度为34.5 MPa。BC/SiC复合材料形成的两相界面,提高了BC/SiC复合材料的吸波性能:介电常数实部最大值为9.14,虚部最大值为2.06;样品厚度为2.5 mm时,在10.7 GHz处,最低反射系数为–10.16 dB;反射系数–8 dB的有效吸收带宽达2.1 GHz。     

竹炭/SiC复合材料结构及其吸波性能

以Si粉、竹炭为原料,采用包埋法制备具有类蜂窝结构的竹炭(bamboo carbon,BC)/SiC复合材料。结果表明:BC/SiC复合材料主要由β–SiC相、少量α–SiC相和非晶碳组成。BC/SiC复合材料呈蜂巢状多孔结构,孔内壁分布着直径大小不同、相互熔结连接的SiC三维聚集体结构层,其断裂韧性为18.8 MPa·m1/2,弯曲强度为34.5 MPa。BC/SiC复合材料形成的两相界面,提高了BC/SiC复合材料的吸波性能:介电常数实部最大值为9.14,虚部最大值为2.06;样品厚度为2.5 mm时,在10.7 GHz处,最低反射系数为–10.16 dB;反射系数–8 dB的有效吸收带宽达2.1 GHz。     

掺碳SiC颗粒对MoSi_2复合材料性能的影响

研究分析了掺碳SiCp/MoSi2 复合材料的相组成、室温和高温力学性能、高温抗氧化性能、耐磨性能以及电阻率 .结果表明 :(SiCp+C) /MoSi2 复合材料主要由MoSi2 ,α -SiCp,Mo5Si3和 β -SiC组成 .材料的密度和相对密度分别为 5.1 2 g/cm3和 91 % ;Vickers硬度 ,抗弯强度和断裂韧性分别为 1 2 .2GPa ,530MPa和 7.2MPa·m1 / 2 ;80 0℃的Vickers硬度为 8.0GPa ,1 2 0 0℃和 1 40 0℃的抗压强度分别为 560MPa和1 60MPa .材料的抗氧化性能优良 .在Al2 O3和SiC磨盘上表现出优异的耐磨性能 .电阻率为 40 .2 μΩ·cm .与非增强MoSi2 相比 ,材料的各种力学性能有大幅度的提高     

SiC_(nf)–C_f/Si_3N_4复合材料的微观结构与吸波性能

以Si_3N_4陶瓷为基体,分别添加碳纤维(C_f)、SiC纳米纤维(SiC_(nf))和SiC纳米纤维包覆碳纤维(SiC_(nf)-C_f)作为吸波剂,采用凝胶注模和无压烧结工艺制备Si_3N_4、C_f/Si_3N_4、SiC_(nf)/Si_3N_4和SiC_(nf)-C_f/Si_3N_44种Si_3N_4基复合材料,并对其微观结构、室温和800℃的介电性能和吸波性能进行了对比研究。结果表明:SiC_(nf)有效改善了C_f与Si_3N_4的高温化学相容性,使得C_f在基体中保存完好并相互连接成导电网络,导致SiC_(nf)-C_f/Si_3N_4复合材料中电子传导增强和存在多重弛豫现象,在室温和800℃高温下均展现出最高的介电损耗值和最优的吸波性能。室温时,SiC_(nf)-C_f/Si_3N_4复合材料的最小反射损耗值为-15.2 dB(厚度为2.57mm),有效吸收带宽(反射率-10dB)为1.9 GHz(厚度为2.3mm);800℃时,最小反射损耗值达到-20.4 dB(厚度为2.0mm),有效吸收带宽增大到3 GHz(厚度为2.25mm)。SiC_(nf)-C_f/Si_3N_4复合材料的主要吸波机制为多重反射和散射、电传导损耗、电子极化和多重弛豫;800℃时,电子热运动加剧使电子极化和传导增强,吸波性能进一步提高。进一步优化SiC_(nf)-C_f/Si_3N_4复合材料的吸波性能,其有望作为优异的吸波材料应用于高温吸波领域。     

C_f/SiC复合材料生产工艺研究

Cf/SiC复合材料克服了单一SiC材料韧性低、烧结过程中晶粒长大造成强度下降等缺点 ,本文就Cf/SiC复合材料的生产工艺进行了综述     

多孔Al2O3/SiC、MoSi2/SiC复合材料的制备及吸波性能

以Si、Al₂O₃、MoSi₂微粉和生物竹材为原料,采用包埋烧结法分别制备出SiC多孔材料、Al₂O₃/SiC、MoSi₂/SiC复合材料。采用XRD、SEM及波导法测试其物相组成、显微结构及吸波性能。结果表明：MoSi₂/SiC复合材料的厚度为2 mm时有明显的吸波特性,有效吸收带宽在X波段的9.65~12.4 GHz频率范围内达2.75 GHz,且最低反射损耗为-38.27 dB。Al₂O₃/SiC复合材料孔道内的Al₂O₃与SiC晶须交缠,形成大量电偶极矩,产生介电损耗;MoSi₂/SiC复合材料除介电损耗外还存在电阻损耗,使得复合材料电磁损耗增加,是较有前途的结构功能吸波材料。     

纤维类型对C_f/SiC复合材料力学性能的影响

本工作以AlN和Y2 O3为烧结助剂 ,采用先驱体转化 -热压烧结的方法制备出了Cf/SiC复合材料 .研究了纤维类型影响复合材料力学性能的本质原因 .由于T3 0 0纤维的制备温度明显低于M 40JB纤维的制备温度 ,因此 ,与M 40JB纤维相比 ,T3 0 0纤维的石墨化程度较低且含有较多的杂质 ,从而导致T3 0 0纤维表面的活性强 ,而M 40JB纤维表面的活性较弱 .正是这种结构和成分的差别 ,使T3 0 0纤维与基体的结合较强 ,而M40JB纤维与基体的结合较弱 ,因此以T3 0 0纤维为增强相的复合材料呈现脆性断裂 ,而以M 40JB纤维为增强相的复合材料则呈现韧性断裂 ,该复合材料具有较好的力学性能     

天然橡胶/丁苯橡胶/Ni/MWCNTs复合材料的结构与吸波性能

以Ni和多壁碳纳米管(MWCNTs)为填料,天然橡胶(NR)/丁苯橡胶(SBR)共混物为基体,采用机械共混法制备了性能优异的NR/SBR/Ni/MWCNTs多维复合材料,研究了填料共混及其组成对复合材料微观形貌和电磁损耗网络行为的影响.结果表明:Ni与MWCNTs共混有助于促进两者在橡胶基体中的分散,形成更优的双填料网...     

不同SiC源对C_f/ZrB_2–SiC复合材料微结构和力学性能的影响

采用新型浆料注射/真空浸渍工艺实现了超高温陶瓷组分与碳纤维的有效复合,并结合低温(1 450℃)热压烧结实现了C_f/ZrB_2–SiC复合材料的制备。研究了不同SiC源(SiC粉体和聚碳硅烷PCS)对复合材料微结构和力学性能的影响,结果表明:基于聚碳硅烷优异的流动性实现了陶瓷组分在纤维束内和束间的有效填充,并经低温热压烧结后C_f/ZrB_2–PCS复合材料的相对密度为91.3%,主要归结于聚碳硅烷裂解后残留的微量无定性碳起到了表面除氧的作用而促进致密化,但该无定性碳弱化了晶界强度而导致力学性能降低。同时C_f/ZrB_2–PCS复合材料表现出非脆性断裂模式且断裂功高达539 J/m~2,较C_f/ZrB_2–SiC_p复合材料提升高达84.6%;该复合材料断裂功的提升主要归结于裂纹偏转、裂纹分叉和纤维桥联等多种增韧机制的协同效应,大幅度改善了ZrB_2基超高温陶瓷材料的损伤容限和可靠性。     

Ni包裹SiC对SiC(Ni)/Fe复合材料性能的影响

分别以SiC粉体和Ni包裹的SiC复合粉体为硬质相,采用热压工艺(1000°C,20°C/min,40 MPa和45 min)制备了SiC含量为1 wt%~9 wt%的SiC/Fe复合材料。采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)等研究了复合材料的界面反应物。研究结果表明:Ni过渡层的存在有效避免了SiC颗粒与Fe基体之间的化学反应。随着Ni包裹SiC粉体含量的增加,复合材料的相对密度和抗弯强度先增加后减小,当SiC(Ni)粉体含量为5 wt%时达到最大值。     

碳纳米管/金属Ni/稀土氧化物复合材料用于增强夹层结构的吸波性能

将碳纳米管、纳米氧化镧、微米金属Ni粉、微米氧化镱分散至环氧树脂,将该环氧树脂混合物填充复合材料夹层结构的夹层,来探究该复合材料结构的吸波性能。利用网络矢量分析仪对该结构进行检测。结果表明,该复合材料结构在吸波分贝和吸波带宽方面都有提升,具有良好的吸波性能。在2.99~18.00GHz频段内,反射分贝出现三次波峰:第一个波峰的吸波带宽(-5d B)为2.55GHz,最大值出现在4.86GHz,为-23.78d B。第二个波峰的吸波带宽(-5d B)为3.75GHz,最大值出现在10.35GHz,为-21.07d B。第三个波峰吸波带宽(-5d B)为5.66GHz,最大值出现在14.04GHz,为-13.65d B。整体的吸波带宽(-5d B)达到11.96GHz,占全部测试频率的80%。另外,该复合材料结构对电磁波的损耗比例也有提升。     

Nb2C/MnO2复合材料的制备及吸波性能研究

二维过渡金属碳化物（MXenes）由于其多层结构、优异的导电性和较大的层间距,在电磁波吸收领域具有广阔的发展前景。本采用静电自组装法制备了一种多层结构的Nb2C纳米片和一维纳米棒形貌的MnO2组成的复合体系。通过研究发现,Nb2C/MnO2复合材料质量比为1∶1时,最小反射损耗值在16.98GHz处可达到-29.22d...     

C_f/ZrB_2–ZrC–SiC超高温陶瓷基复合材料的设计、制备及性能

提出了溶胶–凝胶孔道构建–反应熔渗制备新方法,首先通过溶胶凝胶方法在纤维预制体中引入B_4C–C多孔体,获得C_f/B_4C–C多孔预成型体结构;在此基础上,结合反应熔渗Si–Zr合金,获得C_f/ZrB_2–ZrC–SiC超高温陶瓷基复合材料。研究了C_f/B_4C–C多孔预成型体结构对RMI过程和材料性能的影响,并揭示了孔隙结构对基体分布和界面损伤及复合材料性能的影响规律。结果表明:通过灵活调控C_f/B_4C–C孔隙结构可实现复合材料中ZrB_2–ZrC–SiC基体分布改善和(PyC–SiC)_2界面损伤缓解,大幅提升材料性能。当预成型体孔隙结构为25.9%和58.0μm时,制备的C_f/ZrB_2–ZrC–SiC复合材料基体可均匀分布于纤维束间和束内,同时纤维能得到良好的保护,材料表现出最优的力学性能(抗弯强度231 MPa)。     

铁氧体复合吸波剂对水泥基复合材料吸波性能的影响

采用2种类型的铁氧体作为吸波剂,制备水泥基复合吸波材料。通过弓形法测定水泥基平板在8～18GHz频率范围内的反射率,研究了铁氧体的种类、2种铁氧体复合体积比对水泥复合材料吸波性能的影响。结果表明:2种不同类型的铁氧体粉复合作为微波损耗剂时,不论单层还是双层水泥基层板,其吸波性能均显著高于单一的铁氧体吸波剂;当2种铁氧体总掺量为30%(质量分数)且体积比为1:1掺入水泥砂浆时,所制备的双层水泥板的最小反射率为–16dB,在8.3～11.5GHz和12.3～18.0GHz宽频率范围内反射率均小于–10dB。     

还原程度对石墨烯复合材料吸波性能影响

还原石墨烯(RGO)是一种高效的电磁波吸收材料,其缺陷相关的介电损耗机制是当前研究的热点。本文在密闭氧化法制备氧化石墨烯(GO)的基础上,通过调节VC的用量制备了还原度可控的RGO。结果表明:RGO的还原度随着VC用量的增加而提高,且电导率与还原程度正相关;在1 GHz～18 GHz内,高度还原的RGO具有更好的吸波效果,当其在树脂基体中添加量仅为1.5wt%时,3 mm的吸波体在9.5 GHz具有最强吸收峰值-16.4 dB。本文探讨了RGO缺陷相关的介电弛豫机理,为新型的石墨烯基复合吸波体的研究和应用提供了实验依据。     

纸制备SiC/Si层状陶瓷复合材料的微观结构和性能

本文以纸为原料,通过叠层设计、低温碳化和高温渗硅制备了具有层状结构特征的SiC/Si陶瓷复合材料。并采用XRD、SEM和三点弯曲等分析测试手段对其相组成、微观结构和力学性能进行了分析。结果表明:纸碳化后为非晶形的碳;渗硅后试样的相组成为β-SiC相、自由Si相和残C相。叠层纸碳化后的微观结构为含有大量扁长空洞的碳骨架,渗硅后得到的SiC陶瓷复合材料具有明显的层状结构特征。三点弯曲实验表明,SiC/Si陶瓷复合材料的强度高达290MPa,达到了常规反应烧结SiC陶瓷的强度水平;且其断裂方式为非灾难性断裂,分析认为这与材料的层状结构形貌有关。