活性炭负载镍锌铁氧体的制备及电磁性能研究

以柠檬酸为络合剂制备镍锌铁氧体溶胶,以活性炭为基体负载Ni-Zn铁氧体,再通过焙烧制备出形态和结构理想的活性炭/镍锌铁氧体复合材料;详细地考察烧结温度、煅烧气氛及活性炭与铁氧体的配比等工艺参数对复合材料的形态和结构的影响;分别采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对制备出的复合材料进行形貌、结构表征分析。采用波导法在8.2~12.4GHz波段对活性炭负载纳米镍锌铁氧体复合材料进行电磁参数测试,结果表明所制备活性炭负载镍锌铁氧体复合材料具有较高的电、磁损耗角正切值,其吸波性能较好。     

陶瓷颗粒增强镍合金复合涂层冲蚀磨损的试验研究

以WC,ZrO₂,Cr₂O₃和Al₂O₃陶瓷颗粒为增强相,镍合金粉末为基体,运用等离子喷涂技术制备四种陶瓷/镍合金复合涂层。采用冲蚀磨损试验机和正交试验方法,进行陶瓷颗粒相浓度、磨粒粒度、冲蚀角和速度对陶瓷颗粒/镍合金复合涂层抗冲蚀磨损性能影响的试验研究。采用表面形状测量仪对陶瓷颗粒/镍合金复合涂层磨损表面形貌进行测量和分析。试验结果得到WC,ZrO₂,Cr₂O₃和Al₂O₃四种陶瓷颗粒/镍合金复合涂层冲蚀磨损率的经验关联式。     

B4C包覆ZTA颗粒增强铁基复合材料制备与性能

ZTA (ZrO₂增韧Al₂O₃)陶瓷颗粒表面包覆B₄C微粉,将其制备成蜂窝状结构陶瓷预制体。采用传统重力浇注工艺将陶瓷预制体与熔融的高铬铸铁(HCCI)金属溶液进行复合,获得ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基复合材料。对复合材料中ZTA陶瓷颗粒增强相与高铬铸铁基体之间的界面及复合材料的耐磨料磨损性能进行了研究。结果表明,ZTA陶瓷颗粒与高铬铸铁界面结合处形成了明显的过渡区域,界面过渡区域的存在提高了陶瓷颗粒与金属基体的结合,从而提升了复合材料的整体稳定性能。同时,三体磨料磨损试验表明该复合材料的耐磨料磨损性能是高铬铸铁的3.5倍左右。     

铁氧体/碳化硅/石墨三层涂层复合材料介电性能

选用柔性涤纶针织物为基材,以铁氧体、碳化硅和石墨分别作为底层、中层和表层吸波剂,在基材上进行三层复合涂层整理,制备不同厚度的复合材料。探讨了底层、中层、表层厚度对介电常数实部、虚部和损耗角正切的影响。结果表明:该复合材料在低频段具备良好的介电性能,涂层厚度对介电常数实部、虚部和损耗角正切影响较大;底层铁氧体涂层厚度为0.5mm,中层碳化硅涂层厚度为0.3mm,表层石墨涂层厚度为0.3mm时,铁氧体/碳化硅/石墨三层涂层复合材料的介电常数实部、虚部、损耗角正切最大。     

C/C复合材料ZrB2基超高温陶瓷涂层的研究进展

ZrB₂基超高温陶瓷因其优异的高温抗氧化和烧蚀等性能,成为C/C复合材料理想的热防护涂层材料。本文从以下几个方面对C/C复合材料表面用ZrB₂基超高温陶瓷涂层的研究现状进行了综述:介绍了ZrB₂基超高温陶瓷涂层体系的主要制备技术,并对比了其制备的涂层抗氧化性和抗烧蚀性,总结了各制备方法的优点与不足;从单元、双元、三元材料掺杂改性的角度,详述了ZrB₂基复合涂层常见的材料体系,总结了其改性思路;介绍了ZrB₂基涂层在多层结构设计与开发方面的研究现状。最后简要展望了ZrB₂基超高温陶瓷涂层未来的研究方向。     

新型陶瓷基复合超疏水涂层的制备及其性能

为了研究开发新型超疏水涂层的制备方法,改善涂层的结构与性能,以Al₂O₃-40%TiO₂(AT40)、PFA(全氟烷氧基乙烯基醚共聚物)粉末为原始材料,采用大气等离子喷涂(APS)技术,并调整电流、氩气流量等喷涂参数,在铝合金基体表面制备了两种不同的AT40/PFA复合超疏水涂层。利用相对应的测试仪器及分析手段对喷涂态涂层的相组成、显微结构、摩擦系数及基本性能等进行了表征分析。结果表明,两种涂层的相组成均为C₂₀F₄₂、Al₂TiO₅及少量的γ-Al₂O₃、α-Al₂O₃相;涂层表面均为圆形和椭圆形的粒状突起结构,其中突起结构的表面均存在类似荷叶表面结构的二元微纳米乳突结构,其表面粗糙度为9.3 μm和12.41 μm;所得涂层具有良好的综合性能,与水的静态接触角均达到了150°以上,滚动角为4~5°;在其他参数不变的情况下,随着电流的增大及氩气流量的减小,涂层中的陶瓷相含量增加,涂层的粗糙度、摩擦系数、显微硬度及结合强度均增大。     

环氧树脂体系复合材料固化流变性研究

本文以环氧基(AG-80/DDS-MEA·BF₃)复合材料为对象,借助RMS(Rhe Ometric Mechanical specgrometry)流变仪,研究了复合材料树脂基体的流变特性:储能模量G'、损耗模量G"、损耗角正切tanδ和动态粘度η*的温度谱、时间谱,充分反映出国化过程中树脂体系微观分子运动与其流变特性之间的关系,并且为合理制定固化工艺参数提供了科学依据。     

聚偏氟乙烯-钛酸钡复合材料的介电性能

用钛酸酯和钛酸丁酯偶联剂对BaTiO₃粉进行表面处理,使用熔融法制备了BaTiO₃/PVDF复合材料薄片。通过疏水亲油实验定性地分析了钛酸酯和钛酸丁酯偶联剂对BaTiO₃粉的偶联作用,通过测定BaTiO₃/PVDF的介电常数和介电损耗角正切值表征了复合材料的介电性能,BaTiO₃/PVDF扫描电子显微镜(SEM)的微观形态分析发现,经过偶联剂表面处理,BaTiO₃粉在PVDF中的分散情况改善。     

等离子喷涂ZrO2-N iCoCrAlY 梯度涂层的成分分布与力学性能

在ZrO₂-NiCoCrAlY 梯度涂层中, 由基体到涂层表面, ZrO₂ 的含量逐渐增多,NiCoCrAlY 的含量逐渐减少,形成一种无宏观结合界面的成分连续变化的组织结构。随ZrO₂ 组元含量的升高, ZrO₂-NiCoCrAlY 复合涂层的密度基本呈线性降低; 涂层硬度则先降低后升高, 含60 vo l%ZrO₂ 的复合涂层具有最低的硬度值; 富含NiCoCrAlY 组元的复合涂层的孔隙率略低。与双层涂层相比, 成分梯度化的分布使梯度涂层的内聚强度和涂层与基体的结合强度都得到了明显地提高; 涂层与基体的结合界面是梯度涂层2基体体系中的最薄弱之处。     

空心微珠铁氧体复合粉体的改性与吸波性能

研究了柠檬酸盐溶胶-凝胶方法制备空心微珠-钡、锶、钴镍钡铁氧体复合粉体的微观形貌, 采用化学添加剂改善铁氧体的包覆性能. SEM、EDS分析表明铁氧体在空心微珠表面的包覆状态与铁氧体种类无关; 在前驱体中加入乙二醇或聚乙二醇可以使铁氧体对空心微珠的包覆更加完整、牢固致密. 用网络分析仪测试了C波段5.0～6.5GHz、X波段8.2～12.4GHz、Ku波段12.5～18.0GHz内1.8mm厚铁氧体空心微珠复合粉体制备的吸波涂层的微波损耗. 试验表明：铁氧体空心微珠复合粉体具有良好的电磁吸波性能, 吸波涂层在5～18GHz内微波反射损失总体上大于单纯铁氧体涂层; 加入乙二醇或聚乙二醇有助于提高涂层的吸波效果.     

NiFe_2O_4/T-ZnO_w复合材料的制备及磁性能

采用化学镀法在四角氧化锌晶须(T-ZnO_W)表面包覆NiFe_2O_4镀层,制备了NiFe_2O_4/T-ZnO_W复合材料。利用X射线衍射仪、扫描电镜、能谱分析仪、振动样品磁强计对镀覆前后T-ZnOw的结构、形貌等进行了表征。结果表明,化学镀覆后,在T-ZnO_W表面包覆了致密的尖晶石型NiFe_2O_4镀层,T-ZnO_W针尖部位生成的镀层厚度比根部薄。NiFe_2O_4/T-ZnO_W复合材料具有软磁特性。随着退火温度的升高,复合材料的饱和磁化强度和矫顽力逐渐升高,在800℃达到最高。     

核壳结构SrFe12O19NiFe2O4复合纳米粉体的吸波性能

以Fe(NO₃)₃、 Ni(NO₃)₂和Sr(NO₃)₂为主要原料, 通过两步柠檬酸盐溶胶-凝胶法, 制备出核-壳结构SrFe₁₂O₁₉-NiFe₂O₄磁性纳米复合粉体。采用XRD、 TEM、 VSM及矢量网络分析仪对合成的粉体的结构、 形貌及吸波性能进行了分析研究。结果表明, 复合粉体的相结构与NiFe₂O₄含量有关, 当SrFe₁₂O₁₉与NiFe₂O₄的质量比为1∶2、 烧结温度为1050℃时, 复合纳米粉体的相与NiFe₂O₄接近, 核-壳结构SrFe₁₂O₁₉-NiFe₂O₄纳米复合粉体的饱和磁化强度(M_s)(51.4 emu/g)比单体SrFe₁₂O₁₉纳米粉体 (42.6 emu/g)的大; 但矫顽力(H_c) (336 Oe)比单体SrFe₁₂O₁₉纳米粉体的小, 在SrFe₁₂O₁₉ 与NiFe₂O₄的矫顽力5395～160 Oe之间。在频率为8～18 GHz范围内, 微波吸收逐渐增强, 当频率为12 GHz时, SrFe₁₂O₁₉-NiFe₂O₄纳米复合粉体的微波吸收达到最大值-9.7 dB, 是一种性能优良的吸波材料。      

TiO2和WO3复合掺杂金属陶瓷的致密化及抗高温氧化性

采用真空烧结技术制备TiO_2和WO_3复合掺杂17Ni/(NiFe_2O_4-10NiO)金属陶瓷试样,研究TiO_2和WO_3复合掺杂剂对试样物相组成、显微组织、烧结致密化和抗高温氧化性的影响。结果表明:TiO_2和WO_3复合掺杂后无新相生成,而是固溶到NiFe_2O_4晶格中,产生晶格畸变和空位,使致密度提高;TiO_2和WO_3复合掺杂有利于17Ni/(NiFe2O_4-10NiO)金属陶瓷形成更加致密的具有氧化保护性的致密层,阻碍金属Ni向外迁移,提高试样的抗高温氧化性,其中TiO_2和WO_3复合掺杂量为2%(比例为3∶1)和3%(比例为1∶3)时,试样的抗高温氧化性最好,其氧化30h后的氧化层厚度大约为80μm,比未掺杂试样降低了38.46%。     

Al2O3颗粒粒径和含量对α-Al2O3/Cu复合镀层性能的影响

本文研究了复合电沉积法制备的α-Al₂O₃/Cu 复合材料的性能和磨损特征, 测定了Al₂O₃粒径在0. 5～ 5Lm, 含量在4～ 16% 时Al₂O₃/Cu 复合镀层的硬度和磨损率, 用扫描电镜对磨损形貌进行了分析, 并对其磨损机制进行了探讨。结果表明, 镀层中硬度随Al₂O₃含量增加呈线性增长, 且含大颗粒Al₂O₃镀层的硬度略高于小颗粒镀层,Al₂O₃颗粒含量和粒径大小对磨损率和磨损机制有显著影响。     

Fabrication of porous Al2O3-MgAl2O4 ceramics using combustion-synthesized powders containing in situ produced pore-forming agents

Novel pore-forming agents as well as other starting materials were produced in situ via a solution combustion process and were used to fabricate porous Al₂O₃-MgAl₂O₄ ceramics. The relative fuel-to-oxidant ratios (φ_e) of 1.06, 1.28, 1.49 and 1.70 were achieved by varying the amount of starch in the precursors. Effects of φ_e on the weight percent of the pore-forming agents in the powders, open porosity and Vickers hardness of the as-prepared porous ceramics were investigated. Experimental results revealed that the weight percent of the pore-forming agents in the powders increased significantly_, while porosity of the as-prepared ceramics first increased and then decreased as φ_e rose from 1.06 to 1.70. Meanwhile, pore size distribution became far narrower and the Vickers hardness of the porous ceramics increased as φ_e increased.     

NiFe2O4/Ag复合材料的制备及其耐蚀和导电性能

以Fe2O3、NiO和Ag2O为主要原料,采用固相烧结工艺制备了NiFe2O4/Ag复合材料,用X射线衍射和扫描电子显微镜对材料的组成和微观结构进行了研究,并测量了样品在冰晶石熔盐中的静态热腐蚀速率及其高温电导率.结果表明,复合材料由NiO、NiFe2O4尖晶石和Ag三相组成.随着Ag2O含量的增多,复合材料的致密化程度先增加而后降低,当Ag2O含量为6%时,试样的致密化程度最高.Ag2O的加入在不提高试样在冰晶石熔盐中的静态热腐蚀速率的前提下,提高了试样的高温电导率.     

YSZ纤维增强等离子喷涂Al2O3/8YSZ涂层耐磨性能研究

将纤维增韧理念应用在等离子喷涂涂层设计中,可提升陶瓷涂层的断裂韧性,解决等离子喷涂陶瓷涂层韧性不足的问题。采用大气等离子喷涂技术制备了添加4%和8%(质量分数)氧化钇稳定氧化锆(YSZ)的YSZ纤维增强Al_2O_3/8YSZ涂层,对纤维增强涂层的断裂韧性及耐磨性能进行了研究。结果表明:等离子喷涂YSZ纤维增强Al_2O_3/8YSZ陶瓷涂层由α-Al_2O_3、γ-Al_2O_3和t′相组成;添加YSZ纤维后,涂层的断裂韧性明显改善,添加8%YSZ纤维复合涂层的KIC达2.924 MPa·m~(1/2),涂层的显微硬度变化较小;在相同磨损工况下,相比于未添加纤维的涂层,YSZ纤维增强涂层的耐磨性显著提高,其中,添加8%YSZ纤维后复合涂层的耐磨性是未添加涂层的2.5倍。     

纳米Al2O3/聚醚砜-环氧树脂复合材料的介电性能及热稳定性能

本实验制备了纳米Al_2O_3/聚醚砜-环氧树脂复合材料,考察了不同纳米氧化铝和聚醚砜的用量对复合体系力学和介电性能的影响,并对其热稳定性能进行了研究。结果表明:当添加1phr纳米氧化铝(Nano-Al_2O_3)和5phr聚醚砜(PES)时,三元复合材料EP/5PES/1Al_2O_3的拉伸强度提高到58 MPa,断裂伸长率达到13%,冲击强度达到16.2kJ/m~2,相比纯环氧树脂分别提高了61.1%、20.3%和8.0%。而且在100Hz的室温测试条件下,EP/5PES/1Al_2O_3材料的介电常数和介电损耗分别达到7.6和0.016,较纯环氧树脂均有一定幅度的增加。热重分析(TG)结果表明,EP/5PES/1Al_2O_3复合材料的初始分解温度为358℃,比纯环氧树脂提高了14℃,说明热稳定性有较大幅度的提高。     

NiCo2O4/氧化石墨烯复合材料制备与电化学性能研究

为了研究NiCo₂O₄/氧化石墨烯(NiCo₂O₄/GO)复合材料的电化学性能,本文通过先水热合成前驱体再煅烧的方法制备了一系列NiCo₂O₄/GO复合材料.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和电化学方法对其进行物理表征,其中以GO质量浓度为1 mg/mL悬浊液制备出的NiCo₂O₄ /GO-3复合材料呈类海胆状结构.在1 M KOH水溶液中使用循环伏安法、恒电流充/放电法和交流阻抗法研究了NiCo₂O₄/GO复合材料电化学性能.研究表明,与纯NiCo₂O₄相比,制备的NiCo₂O₄ /GO复合材料的比容量和赝电容性能均有明显提高,这主要是由于NiCo₂O₄ /GO复合材料中NiCo₂O₄与GO纳米片的相互作用形成的高孔隙率复合结构;NiCo₂O₄ /GO-3复合材料在电流密度为0.5~3.0 A/g时,比电容超过650 F/g,具有良好的倍率性能和高比容量.采用本文方法合成的NiCo₂O₄/GO复合材料,既提高了其倍率性能又保证了高比容量,是一种良好的超级电容器电极材料.     

Microwave dielectric properties of MgAl2O4–CoAl2O4 spinel compounds prepared by reaction-sintering process

MgAl₂O₄ spinel exhibits fascinating microwave dielectric properties, but the synthesis of dense MgAl₂O₄ ceramics requires high firing temperatures. In this study, Co is introduced into MgAl₂O₄ ceramics to improve their sinterability and microwave dielectric properties. An Mg_1−xCo_xAl₂O₄ solid solution of a spinel structure was observed in the MgAl₂O₄–CoAl₂O₄ system, and dense Mg_1−xCo_xAl₂O₄ ceramics were obtained by sintering at 1475–1500 °C in air for 2–6 h. Co addition is effective in lowering the sintering temperature to 1475 °C. Q × f of Mg_1−xCo_xAl₂O₄ ceramics was increased to 49,300 GHz with an increase in Co content to 0.2, but degraded with a further increase in Co content. The temperature coefficient of resonant frequency of Mg_1−xCo_xAl₂O₄ ceramics was sustained at between −73 and −23 ppm/°C to the variation of Co content.