碳纤维/羰基铁粉复合涂层吸波效果及机理分析

在碳纤维表面化学镀镍,再将其与羰基铁粉混合制备成吸波涂层,对其吸波性能进行了测试.结果表明:在2～18 GHz内,碳纤维/羰基铁粉吸波涂层,最大吸收峰在5.92 GHz,此时反射率为-8.89 dB,反射率小于-5.00 dB的频宽为9.50 GHz;单层羰基铁粉涂层在相同厚度下,最大吸收峰为7.94 GHz,对应的反射率为-10.36 dB,反射率小于-5.00 dB的频宽为6.90 GHz;碳纤维与羰基铁粉混合后,涂层反射率小于-5.00 dB的频宽增大,有利于吸收雷达波.最后,对碳纤维/羰基铁粉吸波涂层的吸波机理进行了初步分析.     

螺旋形碳纤维结构吸波材料的制备及其吸波性能研究

用基板法以乙炔为碳源,镍板为催化剂,PCl3为助催化剂,通过化学气相沉积制备了螺旋形碳纤维手性吸收剂,并研究了其在2～18GHz的微波电磁特性:具有较高的介电损耗,电磁参数随频率的增大有减小的趋势,有利于实现宽频吸波。以螺旋形碳纤维作为吸收剂制备了Nomex蜂窝夹芯结构吸波材料,复合材料的厚度为9.5mm时,在3.76～18GHz反射率R<-10dB,反射率<-10dB的频宽为14.24GHz;最大吸收峰在10.4GHz,反射率R为-21.62dB。探讨了螺旋形碳纤维的吸波机理,螺旋形碳纤维是一种非常有发展前景的手性吸收剂和吸波材料。     

镀镍碳纳米管／PPESK复合材料的制备及微波吸收性能

采用化学镀工艺在多壁碳纳米管表面包覆镍-磷合金,并将其与杂萘联苯聚醚砜酮(PPESK)混合制备吸波复合材料。通过扫描电镜、能量散射光谱对镀镍碳管的形貌和成分进行分析,反射率测试系统对复合材料在8 GHz~18 GHz频段的微波吸收特性进行表征。结果表明,在镀镍过程中使用超声振荡有利于得到均匀的镀层。当吸波样品平均厚度为0.97 mm,碳管含量为5 phr时,镀镍碳管/PPESK复合材料的最大吸收峰在10.9 GHz(RL=-27.5 dB),RL<-10 dB的频宽为4.0 GHz。随着填料含量增加,吸收峰往低频方向移动。     

镀镍碳纳米管的微波吸收性能研究

用竖式炉流动法制备了碳纳米管,碳纳米管的外径40nm～70nm,内径7nm～10nm,长度50μm～1000μm,呈直线型,用化学镀法在碳纳米管表面镀上了一层均匀的金属镍。碳纳米管吸波涂层在厚度为0.97mm时,在8GHz～18GHz,最大吸收峰在11.4GHz(R=-22.89dB),R<-10dB的频宽为3.0Hz,R<-5dB的频宽为4.7GHz。镀镍碳纳米管吸波涂层在相同厚度下,最大吸收峰在14GHz(R=-11.85dB),R<-10dB的频宽为2.23Hz,R<-5dB的频宽为4.6GHz。碳纳米管表面镀镍后虽然吸收峰值变小,但吸收峰有宽化的趋势,这种趋势对提高材料的吸波性能是有利的。碳纳米管作为偶极子在电磁场的作用下,会产生耗散电流,在周围基体作用下,耗散电流被衰减,从而雷达波能量被转换为其它形式的能量。     

热酸氧化及镀镍对碳纳米管吸波性能的影响

利用浓硝酸沸腾状态下氧化性强的特点,采用冷凝回流的方法对碳纳米管进行纯化处理,并采用化学镀的方法在碳纳米管表面镀上了一层均匀的金属镍.测量了镀镍及原始碳纳米管的介电常数、磁导率以及R～f曲线.研究了浓硝酸氧化及镀镍对碳纳米管复合材料吸波性能的影响.结果表明,与原始碳纳米管相比,镀镍后碳纳米管复合材料的吸波峰向低频移动,出现在6.92GHz,峰值为-10.46dB,吸波频带宽度为2.46GHz(R＜-10dB)和5.41GHz(R＜-6dB).碳纳米管表面镀镍后吸收峰值虽然变小,但吸收峰有宽化的趋势,这种趋势有利于制造宽频吸波材料.     

镀镍石墨烯的微波吸收性能

用化学还原液相悬浮氧化石墨法制备了石墨烯, 经亲水处理后, 利用化学镀镍法在其表面镀上均匀镍颗粒层. 采用SEM、EDX、振动样品磁强计等对样品的形貌、元素成分与磁性质进行了表征, 并用矢量网络分析仪测试了样品在2~18GHz频带内的复磁导率和复介电常数, 利用计算机模拟出不同厚度材料的微波衰减性能. 结果表明, 材料的微波吸收峰随着样品厚度的增加向低频移动, 材料的电磁损耗机制主要为电损耗, 未镀镍石墨烯的吸波层厚度为1mm时, 在7GHz左右最大衰减值?为?6.5dB, 镀镍石墨烯的吸波层厚度为1.5mm时, 在约12GHz时最大值为-16.5dB, 并且在频带9.5~14.6 GHz的范围内达到-10dB的吸收.     

碳纤维增强莫来石陶瓷的介电性能和吸波性能研究

采用模压成型工艺和固相反应烧结制备了碳纤维/莫来石（Cf /Mullite）复合材料。对Cf /Mullite复合材料的物相组成、微观结构进行了表征,使用矢量网络分析仪研究了碳纤维（Cf）含量对莫来石（3Al2O3 2SiO2）陶瓷在X波段（8.2~12.4 GHz）的介电性能和吸波性能的影响。结果表明：Al2O3和SiO2在高温下充分反应生成了莫来石陶瓷,Cf /Mullite复合材料具有相对致密结构,Cf /Mullite复合材料的介电常数和介电损耗角正切值（tan δ）均随碳纤维添加量的增加而增大,且Cf的加入使得莫来石陶瓷具有更优的电磁波吸收性能。Cf体积分数为1.2%、Cf /Mullite复合材料厚度d=1.5 mm时,反射损耗最大吸收峰为-33.3 dB,反射损耗优于-5 dB的吸收频宽达3.675 GHz,反射损耗优于-10 dB的频宽达到2.205 GHz。Cf的加入显著提高了莫来石陶瓷的吸波性能。     

复合材料中碳纤维的铺设方式对吸波性能的影响

实验采用东华大学自制的碳纤维作为吸波剂，在基体环氧树脂中平行排列，制备出了吸波复合材料。采用矢量网络分析仪在2~18GHz波段，对复合材料的吸波性能进行测试。结果表明：复合材料的吸波性能不仅与碳纤维含量有关，还与碳纤维在基体中的排列方式有关，当碳纤维含量为3．2％（质量分数）时，吸波复合材料最大反射衰减为-18．64dB，反射率〈-10dB的频率带宽为2．6GHz，同时采用电磁理论对材料的吸收机理进行了探讨。     

双层结构型吸波复合材料的制备与吸波性能研究

依据传输线理论和阻抗匹配原则,设计并制备了一种以磁性金属微粉为面层、多壁碳纳米管为底层、玻璃纤维布为环氧树脂基体增强体的低频段双层结构型吸波复合材料。采用透射电镜和扫描电镜对多壁碳纳米管和磁性金属微粉的微观形貌进行了表征,采用HP8722ES矢量网络分析仪测量了材料在2～18GHz频率范围内的复介电常数和复磁导率,采用弓形法测试了复合材料在2～8GHz扫频范围内的反射率特性。研究表明,该双层结构型吸波复合材料在低频S波段具有良好的吸波效果,当其匹配厚度为dm=4.0mm时,最大吸收峰在3.08GHz时达到-17dB,反射率小于-10dB的频宽为1.82GHz。     

碳纤维膜多层复合结构吸波体的宽化设计与制备

依据电磁吸收传输线理论,利用碳纤维/环氧树脂复合,设计制备了一种结构吸波一体化复合吸波涂层。研究表明,通过调整碳纤维膜等效方阻,可实现吸波结构的宽化设计。采用3层膜结构复合设计,可实现4.8~18GHz频带吸收量都在-8dB以下,在5~7.8,13~18GHz频带吸收量都在-10dB以下,实现了超宽频吸收效果。     

化学镀镍碳纤维/环氧树脂复合材料电磁屏蔽性能

采用化学镀方法对碳纤维进行表面镀镍, 采用SEM、 EDX、 XRD分析了镀镍碳纤维的微观形貌、 镀层成分和镀层结构, 通过电阻测试研究了镀镍碳纤维的导电性。将体积分数为2.5%、 5%、 7.5%、 10%的镀镍碳纤维作为导电填料制备镀镍碳纤维/环氧树脂复合材料, 并用屏蔽室法测试了不同频段复合材料的屏蔽效能。结果表明: 碳纤维化学镀镍后, 表面形成了一层均匀的复合镀层, 镀层中镍的质量分数高达94%, 镀镍碳纤维的电阻值仅为碳纤维原丝的1/54。镀镍碳纤维/环氧树脂复合材料的电磁屏蔽能力较碳纤维原丝有所提高。复合材料的屏蔽效能随镀镍碳纤维添加量的增加而升高。在低频频段(kHz频段), 复合材料的屏蔽能力主要决定于材料的本征参数, 不同镀镍碳纤维含量的镀镍碳纤维/环氧树脂复合材料的屏蔽能力相差不大; 在中高频频段(MHz、 GHz频段), 镀镍碳纤维/环氧树脂复合材料屏蔽效能主要决定于材料的电阻率。     

碳纳米管的化学镀镍研究

利用化学镀方法在纳米级碳管表面化学镀镍,得到新一类一维纳米复合材料,研究了工艺条件对碳纳米管化学镀镍的影响,并指出了要得到较好镀层的主要因素。     

仿金镀中超声波的作用

超声波在化学镀尤其是仿金镀方面对操作参数、镀层质量作用很大,但其应用报道甚少.为了找出超声波在化学镀中的一般规律,揭示其对仿金电镀中化学镀镍及Cu2+,Zn2+和Sn2+的沉积机理,考察了超声波对仿金镀活化、化学镀镍、仿金镀电镀过程等各阶段多种因素的影响,包括活化工艺、pH值、电流密度、还原剂用量、配位剂用量等;优化了试验条件.结果显示,仿金镀工艺中引入超声波,降低了施镀的温度,提高了仿金镀的沉积速率.最后详细研究了超声波所产生的超声空化等对沉积速率、镀层质量以及仿金镀其他过程的作用机理.     

Nickel-catalyzed deposition of Cu film on PET fabric with supercritical fluid

Polyester fabric was catalyzed with Nickel(II) acetylacetonate (Ni(acac)₂) in supercritical carbon dioxide (scCO₂) prior to electroless copper plating . The nickel activated polyester fibers were then characterized by scanning electron microscopy and X-ray photoelectron spectroscopy. Deposited weight, surface morphology, crystal structure, surface resistance, electromagnetic interference shielding effectiveness and thermal loss of the copper plated polyester fabrics catalyzed with nickel in scCO₂ were investigated. The results indicate that the amount of copper deposited onto polyester fabric catalyzed with Ni(acac)₂ in scCO₂ is much more than that without scCO₂. Deposition rate of copper particles onto polyester fabric increases with increased temperatures of scCO₂. The copper particles are uniformly coated on the polyester fibers. The surface resistance of the copper plated fabric is 50 mΩ/sq when the temperature of scCO₂ is increased to 90?°C. The electromagnetic interference shielding effectiveness of the copper plated polyester fabric is 60–80 dB at frequencies ranging from 2 to 18 GHz. These results suggest that catalysis in scCO₂ for electroless copper plating provides polyester fabric with excellent electrical conductivity, surface resistance and electromagnetic interference shielding effectiveness.     

Preparation and Research of Electroless Copper on Carbon Fibers

In this paper, Cu coated carbon fibers were prepared using the electroless plating method. Effects of pretreatment, dispersing capability, formaldehyde, temperature, and pH on electroless plating process were studied. The connection between the Cu²⁺ concentration in the electroless plating solution and the plating time at different temperatures was studied. The process of the electroless Cu plating was analyzed and calculated, which derived the activation energy of the electroless copper plating on carbon fibers: Ea = 32.68 kJ/mol. The effect of the mass of carbon fibers and Cu coated carbon fibers which were dispersed in 80 mL distilled water on the conductivity of the solution was also studied. And as a result, the conductivity of the solution increased with the amount increasing. However, when the amount of the fibers was more than 0.08 g, the fibers would be incompletely dispersed. Thus, it could be concluded that the best accession amount of carbon fibers in 80 mL distilled water was 0.08 g. The corresponding conductivity values of carbon fibers and copper-coated fibers were 12.5 and 20.5 µs/cm, respectively.     

软氮化和化学镀镍双重强化对45钢表面性能的影响

先对45钢表面分别进行化学镀和软氮化处理,然后进行软氮化后再化学镀镍磷试验.测量了3种方法强化后渗(镀)层的厚度、硬度和分别在150 N和100 N试验压力下渗(镀)层的耐磨性.结果表明,软氮化后再进行化学镀所得的渗(镀)层有较大的厚度、硬度和耐磨性,该复合强化方法是一种有效的表面强化方法,有较好的应用前景.     

镍-碳纳微米球的制备及其形成机制

由于对涂料中填料密度的进一步要求,使得低密度的填料成为研究的热点.采用可控碳化技术制备了低密度的碳球并通过化学镀膜工艺将碳球表面金属化,制备了直径为0.1～2.0 μm,密度约为1.04 g/L,球面含碳11.52%,合镍75.17%的镍-碳纳微米球.结果表明,含有-OH,C=O,-CH活性基团的纳微米碳球对于改善碳球...     

Microstructure and electromagnetic interference shielding effectiveness of electroless Ni–P plated polyester fabric

Microstructure and electromagnetic interference shielding effectiveness of electroless Ni–P deposits obtained from an alkaline hypophosphite reducing electroless nickel bath was studied. The effects of plating temperature on the deposition rate, surface morphology, chemical composition and structure of the electroless Ni–P deposits were investigated. Surface resistance and electromagnetic interference (EMI) shielding effectiveness (SE) of Ni–P plated polyester fabric were also evaluated. The results demonstrated electroless Ni–P plated polyester fabric present useful EMI shielding materials.     

化学镀镍废水的处理及其利用

根据化学镀镍工艺及其废液的特点，讨论了化学镀液中添加的各种络合剂及其助剂对废液处理的影响，提出了采用两步化学沉淀、氧化及添加DTC联合处理化学镀镍废水的方法，阐述了该处理工艺的特点及存在的问题，对于小型化学镀镍企业处理其镀镍废水有一定的参考价值。     

用于复合材料增强体的多壁纳米碳管化学镀镍

纳米碳管由于其特有的高强度、高韧性,成为一种富有潜力的复合材料增强体。通过对纳米碳管的化学镀镍,可以得到连续、一致的镀层(20 nm~30 nm)。TEM观察表明:在化学镀镍的前期,金属镍主要以纳米颗粒的形式沉积到纳米碳管表面的催化中心;随着镀镍时间的延长,镀层逐渐加厚,并且连接在一起,成为连续的镀层。在化学镀过程中,纳米碳管曲率的影响不明显,关键在于预处理后催化中心的分布情况。