镀钴碳纳米管/环氧树脂复合材料吸波性能研究

为了在雷达X波段(8～12GHz)内获得良好的吸收效果,采用对KOH活化处理后的碳纳米管(CNTs)进行化学镀钴,然后均匀分散在环氧树脂中制成碳纳米管/环氧树脂复合材料。用透射电子显微镜、扫描电子显微镜、XRD对镀钴多壁碳纳米管进行微观表征,用弓型法测量在2.0～18.0GHz频段内的雷达吸波性能,用高阻仪测试复合材料试样的体积电阻率。测量数据表明,在相同的碳管质量分数(2%)下,与原生碳管相比,镀钴碳管/环氧树脂复合材料的单吸收峰成功移至X频段,吸收频宽(R<-10dB)明显增大,吸收强度也有所增强。新型碳纳米管/环氧树脂复合材料的体积电阻率在106～107Ω·cm数量级,具备良好的抗静电能力。     

碳纳米管/石墨烯/碳复合材料烟幕的中远红外的干扰性能

为探索碳纳米管/石墨烯/碳复合材料在3～5μm和8～14μm中远红外波段烟幕干扰方面的应用,用液相法制备了碳纳米管/石墨烯/碳复合材料。采用扫描电子显微镜,对比分析了石墨烯、碳纳米管和复合材料的微观形貌。采用傅里叶红外光谱仪技术,对比分析了三种材料的静态红外吸收能力。基于烟箱实验,测试了石墨烯、碳纳米管和复合材料对3～5μm、8～14μm中远红外的透过率,并根据"朗伯?比尔"定律计算了烟幕的平均质量消光系数。结果表明,经过沥青碳化,以沥青碳为骨架,碳纳米管与石墨烯形成的复杂网状空间结构的烟幕干扰复合材料,抑制了碳纳米管的结团和石墨烯的堆叠现象,改善了悬浮性。针对3～5μm波段,计算得到碳纳米管、石墨烯及碳纳米管/石墨烯/碳复合材料平均红外透过率分别约为9%、10%和5%,复合材料的有效遮蔽时间相比碳纳米管、石墨烯分别增加了约13%和21%;对8～14μm红外波段的平均红外透过率分别约为3%、5%和4%,复合材料有效遮蔽时间相比碳纳米管、石墨烯增加了约28%和13%。碳纳米管/石墨烯/碳复合材料改善了单一碳材料的悬浮性能和红外光谱吸收性能,对中红外的干扰性能增强,对远红外的干扰性能有所下降,但有效干扰时间仍有所提高,其远红外干扰性能有待进一步改进。     

氮化铝颗粒表面镀铜及其增强铜基复合材料

为了改善AlN颗粒与铜基体之间的界面结合状况,采用化学镀的方式在AlN颗粒表面包覆铜。将表面镀铜的AlN颗粒与未镀铜的AlN颗粒采用粉末冶金工艺与铜制备成不同体积分数的AlNp/Cu系列复合材料。比较了镀铜AlNp/Cu与未镀铜AlNp/Cu复合材料的相对密度、硬度、屈服强度、导电性能及摩擦磨损性能。结果表明,AlN颗粒表面镀铜增加了与基体的界面结合强度,使复合材料在相对密度、硬度、屈服强度、导电性能及摩擦磨损性能等方面均有不同程度的提高。     

玄武岩纤维增强镁合金复合材料的制备

采用化学镀铜和未镀铜的玄武岩纤维为增强体、镁合金粉末为基体,用粉末冶金法制备了玄武岩纤维增强复合材料。借助扫描电镜表征玄武岩纤维表面和复合材料的微观形貌,并测试其压缩强度。结果表明:玄武岩纤维化学镀铜处理,覆盖了一层致密均匀且没有裂纹的镀层;镀铜纤维增强复合材料的组织致密,无明显微孔、微裂纹等缺陷,提高了纤维与镁合金基体之间的浸润性,复合材料的力学特性得到提高;在实验范围内,复合材料的压缩强度随镀铜纤维的含量增加而增加,体积分数为15%时,复合材料压缩强度最高。     

碳纳米管增强铝基复合材料的设计与研究

碳纳米管具有独特的结构、超强的力学性能、稳定的化学性能和极高的长径比 ,是制备复合材料的理想增强体。评述了碳纳米管增强铝基复合材料的性能和应用研究的动态。详细讨论了该复合材料的合金化和界面特性 ,并指出今后研究的重点     

β-SiC_p体积分数对β-SiC_p/Cu电子封装材料性能的影响

采用化学镀工艺制备镀铜β-SiC粉体,用热压烧结技术制备不同体积分数(10%~60%)的β-SiCp/Cu电子封装复合材料,并对该复合材料的微观组织、相对密度和热膨胀、热导率进行研究。结果表明:β-SiCp表面均匀包覆了一层金属铜;烧结后样品中β-SiCp均匀分布;随着β-SiCp体积分数的增加,β-SiCp/Cu电子封装复合材料的相对密度逐渐降低,热膨胀系数与热导率也随之降低。     

石墨烯增强钛基复合材料的摩擦学性能研究

采用球磨法将不同含量的石墨烯与纯钛粉末混合,通过放电等离子烧结工艺在1 200℃制备石墨烯/Ti基复合材料。使用扫描电子显微镜、X射线衍射仪研究复合粉末混合前后的形貌和物相结构;用显微硬度计、摩擦磨损试验机以及三维白光轮廓仪等分析复合材料的显微硬度和摩擦磨损性能。结果表明:干法球磨和放电等离子制备的复合材料组织致密,石墨烯均匀分布在钛基体中,提高基体材料的显微硬度和耐磨性;当石墨烯的质量分数为0.8%时,复合材料硬度值增加到350.3HV,相对纯钛基体提高14.7%;当石墨烯的质量分数为0.6%时,复合材料的磨损体积降低到3.3×107μm3,相对纯钛基体降低19.5%;加入石墨烯对复合材料的摩擦因数影响不明显,摩擦因数为0.474～0.488。     

CNTs/KClO4复合材料的形貌特征及热行为

为有效避免点火药中纳米级氧化剂颗粒的团聚,进一步提高点传火稳定性,通过NH4ClO4溶液和KOH溶液的复分解反应制备了碳纳米管/高氯酸钾(CNTs/KClO4)复合材料。用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、差热分析(DSC)和比表面积(SSA)分析研究了CNTs/KClO4复合材料的形貌特征及热行为。结果表明:用这种方法制备的KClO4能有效涂敷在碳纳米管上。与纯CNTs相比,负载KClO4的碳纳米管管径明显增粗,CNTs/KClO4复合材料的比表面积降低了40.719 m2·g-1。与KClO4相比,CNTs/KClO4复合材料的热分解温度前移了75℃,晶型转变峰温前移了5℃。与以KClO4为原料制备的Mo/KClO4点火药相比,以CNTs/KClO4复合材料为原料制备的Mo/KClO4点火药的热导率提高了33.9%。     

碳纳米管增强铝复合材料减摩耐磨性研究进展

介绍碳纳米管及其阵列摩擦学性能的理论和实验研究,回顾碳纳米管增强铝基复合材料的减磨耐磨性能并讨论了其机理。针对使用碳纳米管增强铝基耐磨性中遇到的问题探讨了解决途径,以期为设计制造低摩擦、高耐磨性碳纳米管/铝复合材料提供参考信息。     

CNTs/KCIO4复合材料的形貌特征及热行为

为有效避免点火药中纳米级氧化剂颗粒的团聚,进一步提高点传火稳定性,通过NH4CIO4溶液和KOH溶液的复分解反应制备了碳纳米管/高氯酸钾( CNTs/KCIO4)复合材料.用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、差热分析(DSC)和比表面积(SSA)分析研究了CNTs/KCIO4复合材料的形貌特征及热行为.结果表明:用这种方法制备的KCIO4能有效涂敷在碳纳米管上.与纯CNTs相比,负载KCIO4的碳纳米管管径明显增粗,CNTs/KCIO4复合材料的比表面积降低了40.719 m2·g-1.与KCIO4相比,CNTs/KCIO4复合材料的热分解温度前移了75℃,晶型转变峰温前移了5℃.与以KCIO4为原料制备的Mo/KCIO4点火药相比,以CNTs/KCIO4复合材料为原料制备的Mo/KCIO4点火药的热导率提高了33.9％.     

三维编织碳纤维增强铝基复合材料的制备研究

以碳纤维的三维编织架构为增强体,经镀铜预处理后,置于铝合金熔体中施加压力成形,得到三维编织碳纤维增强铝基复合材料。探究大气和氩气气氛下不同三维纤维架构挤压成型的复合材料的界面特征与结构。通过拉伸试验及扫描电镜检测,对材料性能进行表征。结果表明:紧密编织的三维编织碳纤维较宽松结构的三维编织碳纤维,与铝合金基材的浸润性和相容性更好,铝合金在与三维编织碳纤维复合后拉伸强度与硬度均提升。     

Ni-Co-P/CNTs复合微波吸收剂的制备及表征

选用碳纳米管为芯体,采用SnCl2和PdCl2进行敏化-活化预处理后,利用化学镀工艺在其表面均匀地包覆磁性Ni-Co-P合金层,成功制备出新型轻质Ni-Co-P/CNTs纳米复合微波吸收剂。利用XRD,TEM,SEM和EDS等方法对样品进行形貌观察和分析表征,并讨论碳纳米管表面化学沉积Ni-Co-P的影响因素。结果表明:碳纳米管表面均匀、连续、完整地包覆Ni-Co-P合金层,化学镀后镀层呈非晶态,450℃氢气保护气氛下热处理后出现结晶相Ni3P和六方晶系的α-Co单质,调整镀液温度为20～30℃,pH值为8.8～9.0,选用十二烷基硫酸钠作为阴离子表面活性剂具有较好的包覆效果。     

碳纳米管/膨胀石墨复合材料制备及其8mm波衰减性能

通过高温下膨化多壁碳纳米管(MW CNTs)与可膨胀石墨混合物的方法,制得一种高导电率8 mm波干扰材料.采用扫描电镜(SEM)、振动样品磁强计(VSM)和欧姆计等对其微观形貌和电磁性能进行了表征,采用测试样板法对其8 mm波二维静态衰减性能进行了测试.结果表明:高温热处理过程改变了碳纳米管(CNTs)的管状结构,熔化...     

碳纤维含量对银-二硫化钼-石墨复合材料强度的影响

用粉末冶金法制备了碳纤维含量不同的碳纤维 /银 -二硫化钼 -石墨复合材料 ,测量它们的硬度和抗弯强度 ,并用扫描电镜观察分析了它们的显微组织和断口形貌。结果表明 :加入镀铜短碳纤维对基体起到了增强作用 ,并且随碳纤维含量的增加 ,碳纤维 /银 -二硫化钼 -石墨复合材料硬度和抗弯强度明显提高。     

添加TiB2对石墨烯改性B4C陶瓷基复合材料抗弹性能的影响

为支撑新型轻质防弹装甲材料的研发和优化,以添加和未添加增韧相TiB₂的两种石墨烯改性碳化硼（B₄C）陶瓷复合材料为研究对象,研究其在12.7 mm口径穿甲弹侵彻下的失效机理。利用维氏硬度计、三点弯曲法和单边切口梁法获得两种陶瓷基复合材料的维氏硬度、弯曲强度和断裂韧性3个准静态力学性能参数,通过残余穿深试验研究两种复合材料在12.7 mm口径穿甲弹正侵彻下的抗侵彻能力,并采用防护系数进行定量表征。结合铝合金背板和陶瓷碎块的宏观损伤形貌,利用扫描电镜进行微观断口分析,研究陶瓷在弹头侵彻下的失效机理、增韧相TiB₂以及石墨烯的强化机制。结果表明：TiB₂的加入可以提高石墨烯改性B₄C陶瓷的各项性能,相较不含TiB₂的石墨烯改性B₄C陶瓷,含质量分数14%TiB₂改性B₄C陶瓷的维氏硬度、弯曲强度和断裂韧性分别提高了19.66%、24.06%和19.70%,在12.7 mm口径穿甲弹弹头750 m/s速度侵彻下的防护性能提高15.11%;对于石墨烯改性B₄C陶瓷,TiB₂的加入与石墨烯的促进作用使B₄C陶瓷变为多种破坏吸能模式,表现出更优异的抗破碎性,是其抗侵彻性能等提高的主要原因。     

碳纳米管(CNTs)对Al-CMDB推进剂燃烧性能及力学性能的影响

为了研究碳纳米管(CNTs)对含Al改性双基(Al?CMDB)推进剂燃烧性能和力学性能的影响,采用吸收?压延的方法制备了推进剂样品,用靶线法测试了推进剂的燃速,并计算了压强指数;测试了推进剂样品在高低常温时的拉伸强度及延伸率。通过扫描电镜、火焰照片、燃烧波、熄火表面形貌及元素分析和DSC分析了碳纳米管影响Al?CMDB推进剂燃烧性能的原因。结果表明,在Al?CMDB推进剂中加入0.7%碳纳米管在6～20 MPa可提高推进剂的燃速,其中6 MPa下燃速提高最多,为4.98 mm·s~(-1);6～20 MPa下压强指数从0.57降低为0.45。管径10～20 nm的碳纳米管能提高Al?CMDB推进剂高低常温的拉伸强度及延伸率。碳纳米管对推进剂的热分解峰温影响不明显,但可使推进剂分解放热量增加。     

碳纳米管／聚合物功能复合材料的研究进展

阐述了碳纳米管的结构及其优异的电学、力学、化学性能,探讨性分析了碳纳米管和聚合物之间相互作用的机理, 并且详细地介绍了碳纳米管／聚合物功能复合材料的制备方法以及碳纳米管在聚合物基体中所起到的重要作用。     

镀铜石墨-银基复合材料的制备与性能研究

用化学镀方法对粒度<30μm的石墨粉进行表面镀铜处理。将镀铜石墨粉与银粉用粉末冶金法制备成镀铜石墨一银基复合材料,对其密度、电阻率、硬度、抗弯强度和摩擦磨损性能进行测试,并与相同石墨含量的银-石墨复合材料进行对比。结果表明,镀铜石墨-银基复合材料具有低的电阻率和摩擦因数,以及高的硬度、抗弯强度和耐磨性。