形貌对羰基铁/Fe-Si-Cr复合材料吸波性能的影响

为有效提升吸波材料的电磁吸收强度和有效吸收带宽,采用球磨法对球状Fe-Si-Cr进行扁平化处理,通过机械共混法将不同形貌Fe-Si-Cr和羰基铁粉(Carbonyl iron powder, CIP)复合,研究不同质量比对复合材料电磁参数和微波吸收性能的影响。实验结果表明,大长径比可以提高材料的介电常数和磁导率,并使反射率峰值向低频移动。片状Fe-Si-Cr和CIP的低频吸波性能优于球形粒子。实验制备的复合材料中,样品I的最大反射损耗为-45.92 dB,有效吸收带宽为1.5 GHz。样品L的最大反射损耗为-22.11 dB,有效吸收带宽大于6.2 GHz。吸波剂的形貌对材料的电磁吸收性能有显著影响。将不同形貌的CIP和Fe-Si-Cr按不同配比复合后,可以得到不同频率下性能优良的吸波体。利用阻抗匹配函数可以从理论上预测出反射损耗峰值对应的吸波剂厚度和频率。双层吸波材料相比于单层吸波材料,其有效吸收带宽更大,可以通过改变匹配层、吸收层的厚度来获得不同频率下吸波性能优良的吸波体,更易满足新型吸波材料“薄、轻、宽、强”的要求。     

聚苯胺@多孔羰基铁粉/多壁碳纳米管复合材料吸波性能研究

制备了导电高分子聚苯胺包覆多孔羰基铁粉(PANI@多孔CIP)/多壁碳纳米管(MWCNT)吸波复合材料,利用振动样品磁强计(VSM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和网络分析仪,分别研究了不同填料质量分数的复合材料微观结构及吸波性能。结果表明,聚苯胺原位聚合可以很好地包覆在PCIP表面。在1~18GHz范围内,当多壁碳纳米管质量分数保持5%不变时,随着PANI@多孔CIP质量分数从20%增加到40%时,厚度为2.5mm的复合材料反射损耗峰由-7.8dB增加到-31.5dB;当PANI@多孔CIP质量分数为40%,厚度为2.5mm时,复合材料反射损耗在-10dB以下带宽约为3.1GHz。     

HDPE/iPP/CB吸波复合材料的导电性能和力学性能研究

利用碳黑（CB）在多相聚合物体系各相中的选择性富集现象，制备出了HDPE／iPP／CB二元聚合物基单层吸波复合材料，使导电相（CB富集相HDPE）为吸波相，有效吸收电磁波能量；非导电相iPP为透波相，作为电磁波进入复合材料的通道．导电性能测试表明，所制备的复合材料中具有明显的渗流现象和二次渗流现象，材料中吸波相和非吸波相并存；力学性能测试表明，适量的CB将增强树脂基体的力学性能，而过量的CB使材料的力学性能下降．分析认为，利用CB在多元聚合物中的选择性富集来制备单层吸波复合材料是一种可行的方法．     

磁介质吸波剂／多孔金属材料吸波性能

为了研究磁介质吸波剂／多孔金属材料吸波性能,在泡沫铝合金表面涂覆了Ni—Zn铁氧体（CFe）、羰基镍粉（CNi）以及二者的复合粉,利用GJB2038-94“雷达吸波材料反射率测试方法”中的雷达截面（ReS）法对该材料的微波反射率进行了测量．结果表明,在12～18GHz频段内,复合磁介质吸波剂／泡沫铝材料吸波性能介于单一吸波剂样品CFe与CNi之间;在26．5～40GHz频段内,羰基镍质量分数为40％的泡沫铝复合材料吸波性能最好,当其质量分数大于40％时,材料吸波性能逐渐降低．因此,在泡沫铝合金表面涂覆适当比例的Ni—Zn铁氧体与羰基镍复合粉,可以进一步改善材料的吸波性能．     

基于铁氧体制备的泡沫吸波材料性能

为了研究铁氧体的电磁性能以及铁氧体引入量的质量分数和样块厚度对材料性能的影响,以玻璃和陶瓷造粒料为基料,炭黑为发泡剂,引入铁氧体,经过球磨、烧结、发泡、退火工艺后制备出泡沫吸波材料.结果表明:900℃处理对铁氧体的电磁性能无明显影响.铁氧体引入量的质量分数为5%和10%的吸波性能优于铁氧体为15%和20%引入量的吸波性能;研究初步显示,该结果是由于铁氧体的引入影响多孔材料的泡孔结构.铁氧体引入量的质量分数为10%时,材料的吸波性能随着样块厚度的增加而增大;样块厚度为50 mm时,材料的有效吸收带宽(反射率小于-10 d B)达18 GHz,反射率低至-23.4 d B.     

导电聚苯胺修饰结构碳材料的制备及吸波性能

采用水热、刻蚀、高温煅烧以及原位聚合法,制备了聚苯胺(Polyaniline, PANI)修饰蘑菇菌盖状碳(Mushroom cap carbon, MRC-C)的复合吸波材料(MRC-C@PANI)。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、红外光谱、X射线光电子能谱对MRC-C@PANI复合材料的形貌与结构进行表征,采用矢量网络分析仪分析了PANI的引入对复合材料吸波性能的影响,并探讨了MRC-C@PANI复合材料的吸波机理。结果表明:当石蜡介质中MRC-C@PANI复合材料的质量分数为30%,且厚度仅为2.40 mm时,其最大反射损耗可达-43.10 dB (9.58 GHz),对应有效吸波频宽为2.92 GHz(即反射损耗值低于-10.00 dB)。MRC-C@PANI复合材料良好的吸波性能主要归因于其阻抗匹配特性、介电损耗和其它协同效应。     

多壁碳纳米管复合材料的微波吸收性能

用石蜡分别与多壁碳纳米管及大内径薄多壁碳纳米管按不同的质量比混合,制得了复合吸波材料.采用同轴法测量了复合材料在2~18GHz范围内的复介电常数和复磁导率,并计算了材料对微波的反射率,分析了其吸波性能.结果表明:碳纳米管复合材料在2~18GHz范围具有吸波性能.其中质量分数为15%的多壁碳纳米管的最大吸收峰在10.4GHz,其值为-21.7dB,质量分数为15%的大内径薄壁多壁碳纳米管的最大吸收峰在11.2GHz,值为-17.6dB.     

聚苯胺复合中空微球的制备及其吸波性能研究

以石墨烯和苯胺为主要原料，采用空心玻璃微球表面原位聚合法制备聚苯胺/还原石墨烯/二氧化硅(PANI/RGO/SiO₂)复合中空微球。分别采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和网络矢量分析仪对PANI/RGO/SiO₂复合中空微球的结构、形貌、介电和吸波性能进行研究。结果表明：合成的聚苯胺完整包覆在SiO₂空心玻璃微球表面，石墨烯呈半透明薄纱状覆盖在聚苯胺表面；PANI/RGO/SiO₂复合中空微球的吸波性能比PANI/SiO₂好，石墨烯能改善复合材料对电磁波的吸收性能，且随石墨烯质量分数的增加，复合中空微球的吸波能力增强；当石墨烯的质量分数为5%、吸波层厚度为4 mm时，样品在6.32 GHz处达到最强反射损耗为-34.06 dB。     

水泥基材料隐身性能改性试验与数值模拟

以水泥为基体,添加硅灰和粉煤灰、石墨和碳纤维、纳米TiO2和钢纤维为吸波剂的试样,对8～18GHz频段内的隐身性能进行了试验分析,结果表明,硅灰和粉煤灰、纳米TiO2和钢纤维与水泥复合制成的吸波材料具有良好的隐身性能,石墨和碳纤维与水泥复合制成的吸波材料的隐身性较差,掺合材对水泥基材料吸波性能的影响必须综合考虑,并不是越多越好,掺合材超过一定极限后,材料的透波能力增强,吸波性能便会下降.在设计时对试件实验数据进行计算机模拟仿真,得到水泥基复合吸波材料,材料的电导率、复介电常数、复磁导率、介质损耗角正切等是评价吸波材料的主要参数.当掺合材作为复合吸波剂应用时,两种材料的介电损耗共同发挥衰减作用,可以明显提高试件的吸波性能,而且可以拓宽频段,比单一吸波剂的添加有着明显的优势.     

泡沫吸波材料结构对吸波性能的影响

为了研究吸波材料结构与吸波性能的关系,以无机泡沫吸波材料作为基体,采用多层复合研究阻抗匹配特性对吸波性能的影响,当材料为"透波层/吸收层"的2层复合结构时,在2.0~18.0 GHz频段反射率均小于-10.0dB,且于12.7 GHz处出现最大衰减峰为-21.5 dB.采用角锥和锥台处理研究材料表面构造对吸波性能的影响,结果表明:表面处理可以明显提高材料吸波性能,且角锥处理优于锥台处理.5×5阵列角锥的有效吸收带宽(反射率小于-10.0 dB)为15.3 GHz,反射率在9.4 GHz处到达最小值为-43.4 dB;8×8阵列角锥的有效吸收带宽(反射率小于-10.0 dB)为18.0 GHz,平均反射率达-34.5 dB.     

乙烯-乙酸乙烯酯共聚物/纳米碳酸钙复合 发泡材料的制备与研究

采用模压发泡法制备了乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（EVA）/纳米碳酸钙（nano-CaCO3）复合发泡材料。研究了添加不同质量分数的nano-CaCO3、发泡剂偶氮二甲酰胺（AC）、交联剂过氧化二异丙苯（DCP）等对EVA/nano-CaCO3复合发泡材料发泡性能的影响;重点研究了不同质量分数的nano-CaCO3对复合发泡材料的力学性能和发泡形态的影响。结果表明：AC添加质量分数为9%、DCP添加质量分数为1.0%、nano-CaCO3添加质量分数为15%左右时,所得EVA/nano-CaCO3复合发泡材料的综合性能最佳。扫描电镜研究结果表明：nano-CaCO3添加质量分数为0~15%时,可以明显地提高复合发泡材料泡孔尺寸的均匀性,泡孔变小,气泡个数增加;当其添加质量分数大于15%后,泡孔容易出现坍陷,泡孔变大。     

硅烷交联聚乙烯/氢氧化镁复合体系性能研究

采用单螺杆挤出机作为反应器,以氢氧化镁(MH)为无卤阻燃剂,乙烯-醋酸乙烯酯共聚物为增容改性剂,制备出硅烷交联聚乙烯无卤阻燃材料。通过测试体系氧指数、拉伸强度、断裂伸长率以及采用SEM观察材料断面形貌,研究了交联度、氢氧化镁和EVA用量对复合体系阻燃性能、力学性能的影响,及EVA对硅烷交联/氢氧化镁(SXPE/MH)的微观结构的影响。结果表明,当凝胶质量分数为69%时,复合体系的氧指数为26.4,比未交联的增加了7.3%,拉伸强度达到24.3 MPa,提高了55.8%;当m(MH)∶m(PE)=140∶100时,SXPE体系的氧指数达到28.5,但其拉伸强度为19.1 MPa,下降了20%,断裂伸长率仅为130%,下降了51.8%;当m(EVA)∶m(PE)=10∶100时,复合体系氧指数为27.3,断裂伸长率增加到270%,达到最大值,比未添加EVA体系断裂伸长率增加了64.6%。     

纳米Fe_3O_4水泥基复合材料的制备和吸波性能

以FeCl_3·6H_2O(AR)、FeSO_4·7H_2O(AR)、NH_3·H_2O(AR)为原料,采用水热法制备得到纳米Fe_3O_4,采用X射线衍射仪、扫描电镜和矢量网络分析仪对其相组成、形貌与电磁性能进行了表征,将纳米四氧化三铁掺入到水泥基材料中制备水泥基吸波材料,采用弓形法测试水泥基吸波材料在8~18 GHz频段内的吸波性能。结果表明:纳米四氧化三铁的平均尺寸在80~90 nm之间;电损耗角正切tanδe和磁损耗角正切tanδm分别在0.03~0.29和0.01~0.41之间;当其掺量为10%,试样厚度为30 mm时,水泥基复合吸波材料在8~18 GHz频段范围内的吸波性能最佳,反射率小于-10 d B的频带宽为4.7 GHz。     

含EPS和炭黑的水泥基吸波材料研究

在改进聚苯乙烯颗粒(EPS)水泥基吸波材料配比和制备工艺的基础上,对其电磁波吸收性能进行了试验研究.当EPS掺量分别为48Vol.%和60Vol.%时,EPS水泥基吸波材料的反射率在8~18GHz全频段内均低于-12dB,反射率最小值为-25dB.EPS水泥吸波材料为闭孔蜂窝结构且是一种透波材料,在水泥基体中形成电磁波吸收截面和散射截面,导致电磁波的能量损失.在水泥基体中掺入1.0%的炭黑可提高材料的吸波性能,炭黑水泥基吸波材料本身是一种电损耗介质,EPS颗粒和炭黑的共同作用使得吸波性能提高.     

2LiBH_4/LiAlH_4/0.5CaC_2复合体系储氢性能的研究

为改善LiBH4的储氢性能,采用球磨法制备2LiBH4/LiAlH4/0.5CaC2复合体系,利用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和压力-组成-温度测试仪(PCT),研究复合体系的放/吸氢性能及反应机制。结果表明:2LiBH4/LiAlH4/0.5CaC2复合体系在440℃前结束放氢,总放氢量约为6.2%(质量分数);放氢过程中CaC2直接参与反应,使体系反应失稳而改善放氢性能;复合体系在450℃、9MPa条件下再吸氢12h的吸氢量为5.4%(质量分数),与纯LiBH4相比,可逆再吸氢性能得到明显改善。     

LDPE/EVA/CB导电泡沫复合材料的压阻行为

研究了导电炭黑(CB)填充低密度聚乙烯(LDPE)/乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)泡沫复合材料的压阻行为(PRB)。结果表明,LDPE/EVA/CB导电泡沫复合材料的电阻在低压力作用下就发生显著变化,呈现出电阻负压力系数(NPC)效应。复合材料的NPC效应依赖于CB填充质量分数,质量分数较低时,材料的NPC效应随质量分数的增加而增强;质量分数为23%时,材料达到较强的NPC效应。复合材料在加载-卸载压力过程中,R/R0-F曲线具有明显的电阻滞后行为,滞后性与循环次数和CB质量分数密切相关,增加循环次数或CB质量分数,都可有效提高材料的PRB稳定性。在恒定压力作用下,复合材料的电阻随时间呈非线性下降,表现为典型的电阻弛豫现象。     

苯丙乳液五元共聚合成条件的研究

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)和丙烯腈(AN)为主单体,丙烯酸(AA)为功能性单体、MS-1和OP-10为复合乳化剂,采用预乳化工艺、半连续种子乳液聚合合成性能优异的五元共聚苯丙乳液.探讨软硬单体、功能性单体、乳化剂和链转移剂对乳液性能的影响.结果表明,当丙烯酸质量分数为3%、乳化剂质量分数为3%、MS-1和OP-10质量比为2∶1、链转移剂质量分数为2%时,乳液综合性能良好.     

多孔蒙脱土/醋酸纤维素复合纤维膜的离心纺构筑及其在重金属离子吸附中的应用

为制备出一种绿色环保、重金属离子吸附性能良好的多孔醋酸纤维素(CA)复合纤维膜,选用天然吸附材料蒙脱土(MMT),以CA为基材,通过离心纺丝技术,设计制备MMT/CA多孔复合纤维膜,并将所得纤维膜应用于重金属离子吸附。采用扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱仪(FTIR)、X射线光电子能谱仪(EDS)、热重分析仪(TGA)和原子吸收光谱仪(ASS)对复合纤维的形貌结构及吸附性能进行表征。结果表明:在溶剂DCM/DMSO质量配比8∶2时成功制备出具有多孔结构的MMT/CA复合纤维膜;随着MMT质量分数的增加,其Cu~(2+)吸附量也随之增大,当质量分数为3%时最大Cu~(2+)吸附量为44.243 mg/g,并且经过5次解吸循环后,仍保持有80%以上的吸附效果。     

纤维增强型桥面防水层优化设计与性能

为提高水泥混凝土桥面防水层的性能,采用复合改性沥青、玻璃纤维、单粒径碎石等材料设计一种纤维增强型桥面防水层。通过正交试验设计、剪切试验与拉拔试验研究复合改性沥青类型、纤维用量、沥青喷涂量与碎石覆盖率对防水层剪切强度与拉拔强度的影响,确定本研究范围内的最优方案。结果表明,纤维增强型桥面防水层的最优方案是复合改性沥青(脱硫胶粉质量分数为18%、SBS质量分数为2%的复合改性70号沥青),纤维用量为0.15 kg/m²,沥青喷涂量为2.5 kg/m²,碎石覆盖率为80%;推荐方案的剪切强度、拉拔强度、抗施工损伤性能、抗渗性能均满足规范要求,且优于常用的SBS改性沥青碎石桥面防水层。     

硫化对PVC/NBR软质薄膜复合材料性能的影响

选用硫黄硫化体系对聚氯乙烯/丁腈橡胶(PVC/NBR)软质薄膜复合材料进行改性。采用正交试验法探讨了硫黄质量分数、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CZ)质量分数、加工温度和加工时间对PVC/NBR软质薄膜复合材料抗拉强度和断裂伸长率的影响。结果表明,加工时间对硫化PVC/NBR软质薄膜复合材料力学性能的影响最为显著,硫黄质量分数的影响最小。当硫黄质量分数为3%、CZ质量分数为2%、加工温度为195℃、加工时间为7 min时,硫化PVC/NBR软质薄膜复合材料的力学性能最佳,膜材料的抗拉强度为24.11 MPa,断裂伸长率为538.72%;与未硫化时相比,分别提高了60.95%和57.81%。硫化后的PVC/NBR软质薄膜复合材料的耐热氧老化性能优于未硫化的膜材料。