碳化硅吸波性能改进的研究

采用三种不同的方法对碳化硅粉在2-18GHz范围的吸波性能进行了改进。化学还原的方法制备出粒度约为0.2μm左右的超细镍粉，与碳化硅混和，在一定的配比下制备成吸波涂层材料大幅度改善了吸波性能。吸波涂层最小反射率能够达到-23.59dB，提出了微观层复合的设想，并利用化学镀的方法对碳化硅粉表面进行了改性处理，使金属镍沉积在碳化硅颗粒的表面，材料在合理配比下的最小反射率为-22.07dB，采用宏观层复合的方法，将超细镍粉涂层与碳化硅涂层复合制备成多层吸波材料，改善了吸收峰值和吸收带宽。     

铁氧体与水泥复合吸波材料的研究

以碳酸锰、氧化锌和氧化铁为原料,经球磨、煅烧得到锰-锌铁氧体,然后与水泥复合制得水泥基复合吸波材料,研究铁氧体吸波剂掺量、胶凝材料品种和试样表面形状对复合材料吸波性能的影响及其力学性能.结果表明:铁氧体在水泥材料中较稳定,其用量和复合材料的表面形状对吸波性能均有较大程度的影响;在8～12.5GHz频率范围内,掺35%铁氧体的水泥基复合材料的反射率基本上都＜-6dB,而粗糙面试样的反射率均＜-7dB,最小反射率达-10.5dB;其28d强度与纯水泥样品相比约有下降.     

胶原纤维-橡胶复合吸波材料的制备及其性能研究

以橡胶原料为基材、改性胶原纤维为吸波剂,通过混炼、热压成形的方法制备一种新的结构型吸波材料,并对其吸波性能和机械强度进行研究。实验结果表明:胶原吸波剂可均匀地分布在橡胶基材中形成结构型吸波材料,可见实验所用的方法适合于胶原吸波剂与橡胶基材的复合;复合材料有较好的吸波作用,吸波剂含量50%、厚度为2mm的材料对电磁波的最大反射损失为8.62dB、吸收强度大于5dB的频宽为3.2GHz;胶原吸波剂与橡胶基材复合后机械强度明显提高,与胶原吸波材料相比,复合吸波材料的抗张强度提高27.6%、撕裂强度提高99.6%;复合材料的吸波性能、机械强度与胶原吸波剂的含量有关,随着吸波剂含量的增加,吸波性能改善但机械强度减弱。     

涂层与镀层复合雷达波吸收性能研究

以纳米铁酸镍钴铁氧体复合Co粉、羰基铁粉等为吸收剂,并采用化学镀层和涂层方法,进行了单层、双层和三层沣涂层的吸波性能实验研究.结果表明:双层复合涂层的吸波性能较单层涂层在低频段有较大的提高;三层复合涂层的吸波性能优于双层复合涂层,三层复合涂层反射率小于-5dB的频宽为4.5～18GHz,较双层涂层提高5.4GHz.其中,镀镍层对提高吸波性能作用明显.     

超声喷雾化学镀法制备镀Ni碳纳米管及其微波吸收性能

将碳纳米管（CNTs）经过酸化、敏化和活化处理后,采用超声喷雾化学镀的方法来制备镀Ni碳纳米管（Ni-CNTs）。采用TEM、EDS和拉曼光谱进行表征。结果表明,采用超声喷雾化学镀可实现Ni层在CNTs表面均匀连续的镀覆,并且改善了CNTs的分散性,有利于其在复合材料领域的应用。不同形貌的Ni-CNTs的吸波性能有明显差异。对于镀层相对较薄的Ni-CNTs试样,其反射损耗峰值为-17.12 dB,出现在9.36 GHz处;吸波频带宽度为5.28 GHz（R<-5 dB）和2 GHz（R<-10 dB）,这样的趋势有利于制造宽频复合吸波材料。     

碳纳米管加载量对复合材料吸波性能的影响

将不同质量分数的碳纳米管和环氧树脂充分混合，制成复合吸波涂料并涂覆在铝板上制成吸波涂层。采用TEM对碳纳米管的形貌进行观察。使用反射率扫频测量系统HP8757E标量网络分析仪检测复合材料的吸波性能。结果表明，复合材料在2GHz～18GHz均有良好的吸波性能。碳纳米管加载质量分数为8％和10％时，复合材料吸波性能最佳。8％碳纳米管加载量，峰值最大，达到～22．55dB，波峰出现在12．32GHz，带宽分别为2．56GHz（R〈-8dB）和4．00GHz（R〈-5dB）。10％碳纳米管添加量，带宽最大，分别达到2．80GHz（R〈-8dB）和7．00GHz（R〈-5dB），波峰出现在13．67GHz，峰值为-14．59dB。     

铁磁材料/石墨烯复合吸波涂层织物的研究进展

随着信息时代的到来,电磁波在生活中无处不在,在给人们生活带来便利的同时,对人体健康的威胁也不容忽视,吸波织物可作为人类的保护衣,使其免受电磁波的危害.铁磁材料是一种以磁滞损耗、涡流损耗等磁损耗为主,同时兼具部分介电损耗能力的吸波材料,具有吸收强度高、吸收频带宽的优点.然而其抗氧化性与酸碱性差、密度大、匹配厚度大、温度稳定性差,但可通过用其他材料包覆铁磁材料形成壳核结构,这样不仅提高了其抗氧化和耐腐蚀能力,而且壳核之间形成界面极化使吸波性能提高.石墨烯自面世以来受到了广大学者的关注,其比表面积大、表面原子比例高、悬挂键多,可通过界面极化和多重散射吸收电磁波,但正因为比表面积和分子间作用力过大,导致与其他物质复合时易团聚,限制了其应用.可用Hummers法制备氧化石墨烯,再用还原剂还原,得到有较多结构缺陷及含氧官能团残留、溶解性和分散性好的还原氧化石墨烯.将铁磁材料和石墨烯复合负载到织物上,可制备出双损耗、吸收频带宽的吸波涂层织物.大多数研究者将吸波材料的种类作为研究重点,而忽略了吸波涂层对吸波效果的影响.如可利用铁磁材料的磁性和易腐蚀性质,对涂层进行粗糙度处理,增强多重反射或形成活性位点,使涂层织物吸波性能得到进一步提高.本文针对铁磁材料/石墨烯复合吸波涂层织物的研究现状,简述了铁磁材料和石墨烯的结构及吸波原理,重点阐述了铁磁材料和石墨烯吸波涂层负载到织物上的方法和研究进展,最后总结了吸波涂层优化方法.     

多孔层叠宽频吸波材料研究

根据电磁波传输线理论,将传统片状结构吸波材料设计为梯度渐变多孔层叠吸波结构,增加雷达波在涂层中的传输距离和损耗;采用轻质超高导电炭黑和短切碳纤维复合吸收剂技术,将电磁波损耗由吸收剂单一作用扩展到结构/功能填料吸波一体化,吸波材料随厚度的不同可实现在2～18GHz的雷达波反射率-15dB,在26～100GHz的雷达波反射率-20dB,大幅提高材料的宽频吸波性能,为实现雷达隐身材料的"薄、轻、宽、强"提供了新的技术途径。     

涤纶织物纳米Fe3O4颗粒化学复合镀铜

采用化学镀技术,实现了涤纶织物纳米Fe3O4颗粒化学复合镀铜,借助SEM、EDX和TG对镀层表面形貌、成份以及织物热性能进行了研究,测试了化学镀铜织物的电磁波屏蔽、导电和耐磨性能.结果表明与普通镀铜织物相比,纳米Fe3O4复合镀铜织物的热起始分解温度没有明显变化;随着纳米Fe3O4添加量的增加,镀速先下降后上升,纳米Fe3O4复合镀铜织物的耐磨性能先增强后稍有所减弱;使用三聚磷酸钠作为分散剂时,镀层表面晶孢颗粒细小、分布均匀;当增重率接近时,纳米Fe3O4复合镀铜织物的电磁波屏蔽性能较普通镀铜织物为好.     

电磁改性谐振水泥基复合材料的吸波性能研究

利用涂挂法,分别在粉煤灰漂珠和闭孔珍珠岩表面涂挂石墨和铁氧体,通过扫描电镜对比改性前后漂珠和珍珠岩表面的微观变化.研究表明石墨和铁氧体在连续釉化面与特殊蜂窝结构的相间的珍珠岩颗粒表面分布均匀,形成了谐振腔吸波体.改性漂珠和珍珠岩分别与水泥基材料复合,形成吸波水泥基复合材料.采用RCS法测量各复合水泥基材料对S～C波段和X～Ku波段的电磁波反射率,研究复合水泥基材料的吸波效能.研究表明与涂挂法改性漂珠相比,涂挂法改性闭孔珍珠岩能有效提高水泥基材料的吸波效能,拓宽了一10dB带宽,具有进一步实际应用研究的意义.     

复合结构Ni-P 非晶态镀层在H2S/ CO2环境中的耐腐蚀性能

通过在同一镀液中改变温度、p H 值和施加电流完成化学镀和电镀过程, 在普通碳钢基体上得到电位差高于160 mV 的复合结构的非晶态Ni- P 合金镀层。采用SEM、电化学测试设备及专门的腐蚀环境试验箱, 研究了该复合镀层在H₂S/ CO₂ 腐蚀气氛中的耐腐蚀行为。结果表明: 所制备的复合结构Ni- P 非晶态镀层在H₂S/CO₂腐蚀环境中, 100 h 后镀层表面出现均匀的硫化物腐蚀膜, 300 h 后镀层表面出现腐蚀裂纹, 并沿着与基体表面平行的方向扩展、剥离, 在电镀层剥离处磷元素的相对含量增加。所制备的12μm 厚的复合叠加结构Ni- P 非晶态镀层的耐腐蚀性能优于25μm 厚的普通化学Ni-P 非晶态合金镀层。      

电铸nano-Al2O3 / Cu 复合材料的组织与性能

采用复合电铸工艺, 在硫酸铜镀液中加入纳米氧化铝颗粒制备了纳米颗粒弥散增强铜基复合材料, 利用扫描电镜、电子透镜对复合材料的表面、拉伸断面和摩擦磨损表面的形貌以及微观组织进行了观察, 并对显微硬度、拉伸性能、磨损性能及电阻率进行了研究。结果显示, 氧化铝颗粒及其团聚体以纳米级尺寸弥散分布在铜基体中, 且与铜基体结合良好。复合材料的硬度最大增幅达42 %。氧化铝颗粒含量在1. 26 %时, 复合材料的拉伸强度和延伸率分别高达385 MPa 、26 %。相对电铸纯铜, 复合材料的耐磨性能明显提高, 而复合材料的电阻率最大增幅小于6 %。      

形变Cu-11.5 %Fe 原位复合材料的强度和导电性

研究了经多次冷拔或冷拔配合中间热处理制得的形变Cu-11.5 %Fe 原位复合材料的组织、强度和导电性。用SEM 和TEM 观察分析了材料的组织结构。结果发现, 形变量η ≥5137 的形变Cu-11.5 %Fe 原位复合材料的Fe 树枝晶已成为细纤维状, 在横截面呈薄片弯曲状。形变量越大, 纤维越均匀细化。力学性能和电阻率测试结果发现, 随形变量增加, 强度提高, 同时电阻率增大。中间热处理可在不损失强度的同时, 明显降低电阻率。经3 次中间热处理后, 不同形变量下的材料电阻率均可下降约4.4μΩ·cm。几个较好的电导率和极限抗拉强度组合为: 70.6 %/ 659 MPa (Φ0.8) 、64.6 %/ 752 MPa (Φ0.5) 和51.9 %/ 880 MPa (Φ0.2) 。      

蜂窝状三维整体机织结构型吸波复合材料的设计、制备与性能

为了解决蜂窝夹层结构材料的开裂和分层问题,以玄武岩纤维长丝纱和碳纤维长丝纱为原料,在普通织机上,经合理设计,织造了顶层为透波层、中间层为吸波层和底面为反射层的蜂窝状三维整体机织结构型吸波织物;其次,以蜂窝状三维整体机织结构型吸波织物为增强体,双酚A型环氧树脂为基体,羰基铁粉(CIP)和炭黑(CB)为吸波剂,采用真空辅助树脂传递模塑(VARTM)成型工艺,制备了不同结构参数的蜂窝状三维整体机织结构型吸波复合材料;最后,采用矢量网络分析仪和万能试验机分别对蜂窝状三维整体机织结构型吸波复合材料的吸波性能和力学性能进行研究。研究表明,其有良好的整体性能,兼具吸波和承载能力。     

亚麻落麻纤维/聚乳酸基完全可降解复合材料的成型工艺

以亚麻落麻纤维、 聚乳酸纤维为原料 , 采用非织造加工方法制作预成型件后 , 采用模压工艺将预成型件制成亚麻落麻纤维/聚乳酸基完全可降解复合材料。分别研究了预成型件制作工艺中梳理次数、 增强纤维体积分数及模压成型工艺中模压温度对复合材料拉伸性能的影响 , 并采用扫描电镜 ( SEM) 研究了复合材料的拉伸断裂形貌和界面结合状况。结果表明 : 纤维体积分数为 391 6 %、 模压温度为 190 ℃时材料具有最好的拉伸性能 ;随着梳理次数的增多 , 其拉伸强度先升高后下降 , 梳理 2次时其力学性能最优。材料的拉伸断口形貌表明 , 聚乳酸基材料为脆性断裂 , 增强纤维与树脂基体之间的界面结合有待进一步改善。      

纳米氧化亚镍/玻璃微球复合粒子的制备及表征

通过均匀沉淀法,将NiO 复合于玻璃微球表面,制备了纳米NiO/玻璃微球复合粒子。X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM) 结果表明,经过共沉积后,在玻璃微球表面生成一层具有面心结构的NiO 层,晶粒尺寸大约为14 nm,这些纳米NiO粒子以丝状胶连的形式附着于玻璃微球表面形成镀层。能谱分析(EDS) 结果显示,纳米NiO粒子在玻璃微球表面形成了分布均匀的镀层。傅立叶变换红外光谱仪(FTIR) 表明,所制得的纳米NiO/玻璃微球复合粒子在近红外和远红外波段都表现出良好的红外吸收特性。      

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.     

改性羰基铁粉-氯丁橡胶复合薄膜吸波特性研究

采用乙烯基三甲氧基硅烷偶联剂对羰基铁粉94RC进行表面包覆改性,制备了不同厚度的改性羰基铁粉-氯丁橡胶复合薄膜.实验表明,单层复合薄膜厚度为1.58、面密度为3.30kg/m2时,吸收率超过-8dB的合格带宽达到5.2GHz,增加单层膜的厚度,可以使最大吸收峰值向高频移动,并使吸收频带增宽.根据电磁波传播特性和阻抗匹配原理设计并制备了由透波层、过渡吸收层、强磁损耗层组成的厚度0.64、面密度0.71kg/m2的3层复合薄膜,其最大吸收率为-13.45dB,吸收率超过-8dB的合格带宽5.51GHz.     

WC/ NiCrMo 钢基复合材料的断裂行为及特征

采用单边缺口梁(SENB) 法、扫描电镜和电子理论, 研究了碳化钨(WC) 增强钢基复合材料经960～1040 ℃奥氏体化及淬火、回火共12 种状态的断裂行为和断口特征。实验结果表明, 该材料在具有高强度(σ_bb～2200 MPa,σ_bc～3000 MPa) 高硬度( HRC 62～68) 的同时, 还具有较高的SENB 断裂韧性(～30 MPa ·m1/2 ), 断口形貌主要特征为WC 解理、基体准解理及分散韧窝和韧窝带。研究发现, 高体积分数(～40 %) 的硬质相对材料的断裂韧性和断裂行为起决定性作用, 基体内存在的具有高共价键强的含碳结构单元和具有较多晶格电子的α-Fe (Ni) 结构单元共同作用, 既给予硬质相以强韧支持, 又产生断裂时的微观延性。