碳包覆铁纳米颗粒制备及电磁性能分析

以纤维素为基质,硝酸铁为金属颗粒前躯体,在氢气保护下进行控温炭化合成出准球形的碳包覆铁纳米颗粒．产物通过TEM、EDX和XRD表征呈核壳结构,粒径分布比较窄．通过波导法对所制备的碳包覆铁纳米颗粒进行吸波性能分析,采用矢量网络仪研究分析其在8．2～12．4GHz频率范围内的电磁性能．     

铁氮化合物吸收剂的制备及其微波吸收特性的研究

采用固气反应法制备铁氮化合物吸收剂,研究了工艺参数对产物组成、微波电磁参数的影响,既而确定产物中形成较高比例Fe4N的条件.结果表明:在360℃,3h反应条件下,产物中Fe4N质量分数最高,为45%;反应时间不变,产物介电常数随反应温度升高而增加,磁导率则相反;反应温度不变,产物磁导率随反应时间的增加而降低;产物经分散处理后制得的吸波材料反射率优于处理前,在11.67GHz处,可达-11.18dB.     

电镀工艺条件变化对片状铁吸收剂吸波性能的影响

通过电镀法制备片状磁性吸收剂，用SEM、XRD等手段对其进行表征。用网络分析仪测试了不同工艺条件下吸收剂样品2～18GHz的电磁参数，并结合晶粒尺寸因素研究了不同工艺条件下对吸收剂电磁参数的影响．结果表明，不同的工艺条件对吸收剂电磁参数的影响具有规律性，可通过合理配置工艺参数来提高吸收剂的吸波性能。     

羰基铁纤维的磁场诱导制备及其微波电磁特性分析

羰基铁热分解产生的铁原子在外加磁场的作用下形成羰基铁纤维。对羰基化合物气化速率、保护气氛流量、分解温度和外加磁场强度等因素的调控,制备出铁含量在90％～98％可调、直径在亚微米到微米（200nm-10μm）及长径比可控的羰基铁纤维。将羰基铁纤维与石蜡制成同轴样品,采用矢量网络分析仪测量了羰基铁纤维的微波电磁参数。结果发现羰基铁纤维在2～18GHz范围内具有高磁导率、高磁损耗和良好的频响特性。两种羰基铁纤维在2GHz处,磁导率实部为5．2和3．5,虚部为2和1．5,所对应的共振频率分别为3和6GHz。通过对羰基铁纤维中碳含量及长径比的调节,可控制纤维的磁导率和共振频率。     

碳纳米管/平面各向异性羰基铁复合材料的液相共混法制备及其电磁性能

采用机械球磨法制备了平面各向异性羰基铁（Planar Anisotropic Carbonyl Iron,PACI）,然后通过液相共混法制备了碳纳米管（CNTs）/PACI复合材料。采用同轴法测定CNTs/PACI复合材料在2~18 GHz频段内的复介电常数和复磁导率,研究了CNTs掺杂量对复合材料电磁性能的影响。结果表明：CNTs/PACI复合材料相对于PACI具有更高的复介电常数和衰减常数,随着CNTs质量分数的提高,复合材料的复介电常数和衰减常数逐渐增大,特征阻抗则逐渐减小。CNTs掺杂能够有效提高CNTs/PACI复合材料的吸波性能,通过调整厚度和CNTs掺杂量可以对复合材料的吸波性能进行有效调控。厚度为1.2 mm、CNTs质量分数为2wt%和厚度为1.6 mm、CNTs质量分数为0.5wt%的CNTs/PACI复合材料在Ku波段（12~18 GHz）的反射率均小于-10 dB;厚度为2.0 mm、CNTs质量分数为0.5wt%和1wt%的复合材料反射率小于-10 dB的频带宽分别为5.28 GHz（8.24~13.52 GHz）和5.04 GHz（7.52~12.56 GHz）,覆盖整个X波段（8~12 GHz）。     

钛酸钡陶瓷材料的制备及电磁性能研究

采用溶胶-凝胶法制备出了钛酸钡陶瓷粒子, 观察和分析了粒子的成分、形貌和微观结构及其对电磁波的吸收性能, 并测定了粉体的复介电常数和磁导率. XRD和TEM分析表明制备的粒子为四方相, 粒径在30～40nm左右. 制备的钛酸钡/环氧树脂复合吸收材料在8～18GHz范围内对电磁波有良好的吸收效果, 当含量为20%时效果最佳. 最后针对其吸收特性探讨了钛酸钡粒子的吸收机理.     

碳基纳米氮化铁复合材料的制备及其吸波性能

将纳米铁粉均匀混合在聚丙烯腈中进行预氧化和碳化处理,制备出碳包覆纳米铁氮化合物复合材料。用XRD、SEM、TEM、强磁计和矢量网络分析仪等对不同碳化条件下复合材料的相结构、组织形貌、磁性能和电磁参数进行表征,研究了碳化温度对吸波性能的影响。结果表明,当碳化温度为700℃时Fe的剩余量最少,Fe3N的相对含量大于Fe4N并且有少量的Fe3O4;当碳化温度为750℃时Fe3N相对含量较少,Fe和Fe4N的相对含量占优,Fe3O4被还原;当碳化温度升高到800℃时,产物的主要物相是Fe和Fe3C,少量Fe3N,几乎没有Fe4N。涂层厚度为1.5 mm的样品小于-10 d B的频宽达到4.5 GHz,在15GHz处反射损耗最小(为-13 d B)。     

羰基铁粉表面改性及其电磁性能研究

用正硅酸乙酯（TEOS）对羰基铁颗粒进行表面改性,用扫描电镜、矢量网络分析仪等,对羰基铁在2—18 GHz范围内改性效果和影响规律进行了研究。结果表明,包覆Si O2降低了羰基铁介电常数实部,但对磁导率实部影响较小;羰基铁的电磁匹配性能得到改善。     

羰基铁/ 导电聚苯胺微管复合材料的电磁性能

采用原位掺杂的方法合成了聚苯胺微管, 将具有介电损耗性能的高分子材料聚苯胺微管与具有磁损耗性能的无机材料羰基铁复合, 并采用波导法研究了复合材料在8.2～12.4 GHz 频段内的电磁参数。结果表明, 在羰基铁/ 聚苯胺复合材料与石蜡的质量比为1 ∶1 的情况下, 通过复合, 可以调节电磁参数, 提高材料的吸波性能。      

磁控溅射Fe-N薄膜及Fe-N/TiN多层膜的结构和磁性

用磁控溅射法制备了Fe N薄膜和Fe N/TiN多层膜。结果表明 ,在常温下 ,使用较小的氮、氩比溅射 ,生成的Fe N薄膜主要是含氮α Fe固溶体 ,并且N原子进入α Fe晶格是饱和磁化强度提高的一个原因。Fe N/TiN多层膜的层间耦合作用以及减小每一Fe N层厚度而引起的晶粒尺寸的减小可以有效地降低薄膜的矫顽力 ,从而获得更好的软磁性能     

RF溅射的Fe-N薄膜的磁导率研究

研究了用RF溅射法制备的Fe-N薄膜经过250℃磁场热处理后高频磁导率的变化情况.实验结果发现,在优化生长条件下生长的Fe-N薄膜样品,在1～10 MHz的频率范围内,易磁化方向的高频磁导率较小,但其难磁化方向的相对磁导率可以高达1500,并且基本恒定,说明这种Fe-N薄膜已能满足作为高密度存储写入头材料的要求.     

低温区间的Fe-N二元相图理论分析

采用亚点阵的化合物能模型计算低温区间Fe-N二元相图。计算结果表明,25～350℃低温区,分别存在着α-Fe(N)和γ＇-Fe4N,γ＇-Fe4N和ε-Fe₂N_1-x二相平衡。α-Fe(N),γ＇-Fe₄N,ε-Fe₂N_1-x均为热力学稳定相。依据Guillermet和Du的热力学性质参数计算的低温区间Fe-N二元相图与现有实验数据相符。     

磁性纳米晶颗粒电磁特性研究进展

经过近20年的发展,纳米晶合金材料的静态磁特性研究取得了很大的进展,并显示出极大的应用潜力.随着应用频率的提高,人们对其在高频甚至微波频段的动态电磁特性更为关心.本文着重分析形貌及结构对纳米晶颗粒电磁特性的影响,介绍了国内外在这个领域的最新研究动态和发展趋势,并提出了研究中存在的一些问题.     

Bioinspired Hydrophobicity Coupled with Single Fe-N4 Sites Promotes Oxygen Diffusion for Efficient Zinc-Air Batteries

The poor oxygen diffusion and sluggish oxygen reduction reaction (ORR) kinetics at multiphase interfaces in the cathode suppress the practical application of zinc-air batteries. Developing effective strategies to tackle the issue is of great significance for overcoming the performance bottleneck but remains challenging. Here, a multiscale hydrophobic surface is designed on the iron single-atom catalyst via a gas-phase fluorination-assisted method inspired by the structure of gas-trapping mastoids on lotus leaves. The hydrophobic Fe-FNC attains a higher peak power density of up to 226 mW cm⁻², a long durability of up close to 140 h, and better cyclic durability of up to 300 cycles compared to the corresponding Pt/C-based Zn-air battery. Experiments and theoretical calculations indicate that the formed more triple-phase interfaces and exposed isolated Fe-N₄ sites are proposed as the governing factors in boosting electrocatalytic ORR activity and remarkable cycling durability for Zn-air batteries.     

电磁离心铸造SiCP/Al复合材料励磁电压对不同粒度颗粒分布的影响

采用电磁离心铸造( EMCC) 工艺制备SiCP/ Al 复合材料, 实验了两种不同粒度的SiCP 颗粒增强Al 基体, 测定了不同励磁电压下颗粒在基体中的分布, 测试了不同粒度增强基体均匀分布的材料的硬度和耐磨性。结果发现电磁搅拌更容易使小粒度的颗粒分布均匀。励磁电压为100 V 时的颗粒分布比励磁电压为50 V 时的颗粒分布更均匀。均匀分布的小颗粒增强基体的复合材料的硬度和耐磨性有很大提高。      

Fe／SiO2复合微颗粒的微结构及电磁特性研究

采用机械球磨法制备了Fe／SiO2复合微米量级颗粒粉体。用X射线衍射、扫描电镜和透射电镜研究样品结构形貌；测量了不同成分配比下的磁滞回线；测试了在2～18GHz频段下的电磁性能参数。结果表明，微米量级铁颗粒的饱和磁化强度比纳米量级的铁颗粒显著增大．在2～18GHz频段内，复合微米颗粒的相对介电常数的实部稳定，虚部很小；磁导率虚部在0．7～1．2之间。该微米复合颗粒作为微波吸收材料，具有良好的应用潜力。     

TC4钛合金构件电磁铆接极限间隙量研究

维修中拆卸原铆钉将导致钉孔间隙明显增大,进而直接影响维修后铆接构件性能.为了实现大间隙量下钛合金铆接构件的有效维修,本文通过试验对TC4钛合金构件电磁铆接极限间隙量进行了研究,并评估了铆接构件拉剪性能.结果表明:电磁铆接通过绝热剪切成形的方式,能有效实现大间隙量下钛合金构件的干涉铆接;随着钉孔间隙量的增加,镦头直径和高...     

新型高效电磁反力作动器的设计

针对发动机振动主动控制系统设计了一种高性能电磁反力作动器。首先简单介绍了作动器的设计要求以及结构原理,接着对作动器的磁场进行了近似计算,并将作动器的力传递模型简化为单自由度振动系统,计算了作动器的作动力。最后通过Simulink软件对其作动力进行了仿真,并以正弦信号输入对作动器的作动力进行了性能试验。结果表明作动力大,作动器性能良好,这对发动机振动主动控制系统的实现以及开展其他主动控制系统的研究具有非常重要的意义。