螺旋形炭纤维的吸波性能

通过气相催化裂解法分别制得了螺径约为4μm、螺距为0.5μm～0.8μm的炭纤维（简称为coils-A）和螺径为20μm左右、螺距为1μm～4μm的炭纤维（简称为coils-B）.以coils-A和coils-B为掺杂体与石蜡制成复合材料在8.2 GHz～124 GHz范围内通过反射传输系统测量其电磁参数,结果表明该等微米级螺旋形炭纤维磁损耗为零,其中coils-B的介电参数的虚部及其损耗正切值tanδε较coils-A的高.分别以coils-A和coils-B为手性掺杂体制得填充有手性材料的夹芯蜂窝板复合材料,研究发现coils-A的吸波效果较好,在10 GHz～15 GHz的范围内对电磁波的反射衰减量大于10 dB,在4.6 GHz～18 GHz 的范围内对电磁波的反射衰减量均大于5 dB,在12.4 GHz时最大的反射衰减量为18 dB,其结果与藉由电磁参数所预测的结果相反.经计算,coils-A的手性参数ξ较大.因此,手性参数ξ对于提高吸波性能的影响大于介电参数ε的影响.     

螺旋炭纤维的制备及其吸波性能研究进展

螺旋炭纤维作为手征性材料的典型代表,具有成分、结构、形貌、电磁和手征参数可调的显著优势,成为近年来研究的热点.综述了螺旋炭纤维的制备及其结构与形貌控制、生长机理和吸波性能,发现对其结构和形貌的控制,可以调节和改善其吸波性能.同时讨论了螺旋炭纤维的发展趋势和存在的主要问题.     

含同轴线活性碳毡电路屏复合材料的吸波性能研究

研究了含同轴线活性碳毡电路屏复合材料的微波吸收特性,并对电路屏的吸波机理进行了初步探讨.结果表明,含同轴线活性碳毡电路屏复合材料的吸波性能与电路屏阵列单元的尺寸和间距密切相关,经合理设计,复合材料在7～18GHz频率范围内有-10dB以下的吸收,有效带宽达11GHz.复合材料对电磁波的主要吸收机制是电磁波在电路屏和反射板之间的多次反射、衰减.     

含Minkowski活性碳毡电路屏复合材料的吸波性能研究

研究了含Minkowski活性碳毡电路屏复合材料的微波吸收特性,并对电路屏的吸波机理进行了初步的探讨。结果表明,含Minkowski活性碳毡电路屏复合材料的吸波性能与电路屏阵列单元的尺寸密切相关,经合理设计,复合材料在5.3～18GHz频率范围内有-10dB以下的吸收,有效带宽达12.7GHz。复合材料对电磁波的主要吸收机制是电磁波在电路屏和反射板之间的多次反射、衰减。     

碳纳米管加载量对复合材料吸波性能的影响

将不同质量分数的碳纳米管和环氧树脂充分混合，制成复合吸波涂料并涂覆在铝板上制成吸波涂层。采用TEM对碳纳米管的形貌进行观察。使用反射率扫频测量系统HP8757E标量网络分析仪检测复合材料的吸波性能。结果表明，复合材料在2GHz～18GHz均有良好的吸波性能。碳纳米管加载质量分数为8％和10％时，复合材料吸波性能最佳。8％碳纳米管加载量，峰值最大，达到～22．55dB，波峰出现在12．32GHz，带宽分别为2．56GHz（R〈-8dB）和4．00GHz（R〈-5dB）。10％碳纳米管添加量，带宽最大，分别达到2．80GHz（R〈-8dB）和7．00GHz（R〈-5dB），波峰出现在13．67GHz，峰值为-14．59dB。     

碳基材料吸波性能研究进展

随着雷达探测技术的迅猛发展和电磁波辐射污染的日益加剧,新型吸波材料的研究和开发成为各国研究的热点。单一吸收剂存在吸波频带窄和吸收强度低等缺点,无法满足新型吸波材料频带宽、厚度薄、质量轻、吸收强的要求。碳材料具有密度低和吸波性能好等优点,通过与其他吸收剂的双组分、多组分复合,或对复合材料的微观结构进行设计,碳系复合材料表现出优异的吸波性能。简要介绍了吸波材料的工作机理,然后分别从炭黑、碳纤维、碳纳米管、石墨烯和其他碳系材料等5个方面综述了碳系材料在电磁波吸收中的应用和发展,归纳了碳系材料吸波性能的最新研究进展,最后提出了当前研究中存在的不足并明确了研究方向。     

稀土吸波材料的吸波机理与研究现状

综述了稀土吸波材料的研究,阐述了稀土吸波材料的吸波机理,较详细地描述了稀土吸波材料的制备方法和吸渡性能,比较了各种制备方法的优缺点,提出了稀土雷达吸波材料的研究方向.     

吸波材料吸波性能的计算及其优化设计

吸波材料是现代武器系统隐身技术的关键材料,随着近年来隐身技术的迅猛发展,吸波材料的研究已经受到世界各国的高度重视。本文较详细地阐述了目前常用的涂覆型吸波材料和结构型吸波材料吸波性能的基本计算方法,并且对吸波材料的优化设计进行了简要的介绍。     

纳米TiO2与水泥复合材料的吸波机理探讨

纳米TiO2作为微波吸收剂,掺入到水泥材料中,使水泥基复合材料具有一定的吸波功能.通过对掺有锐钛型TiO2、纳米锐钛型TiO2和纳米金红石型TiO2的水泥基复合材料的导电性能、电磁参数和反射率的分析比较,探讨了纳米TiO2与水泥复合材料的吸波机理.由于纳米TiO2的小尺寸效应、表面效应和量子尺寸效应,使纳米TiO2与水泥复合材料在高频段体现更好的吸波性能,当纳米TiO2掺量为5%时,在12.5～18GHz频率范围内复合材料的反射率基本上都＜-0dB,最小反射率达-16.34dB.     

气相生长炭纤维增强酚醛树脂制炭/炭复合材料及其物性之研究

以气相生长炭纤维含浸酚醛树脂后经炭化及石墨化处理，制成炭／炭复合材料。观察了不同纤维百分含量的复合材料在升温过程的微细结构及物性之变化，探讨了其强度及电性的变化，并以扫瞄式电子显微镜（SEM）观察破断表面，观察各种复合材料经不同温度处理后之破坏行为。研究结果显示，以气相生长炭纤维所制复材经温度处理后，可以改善其抗弯强度及导电性，最佳纤维含量质量分数为0．5％。超过此比率后，制成之复合材料无论是空孔率或强度皆呈下降。     

纤维复合材料的弹道吸能研究

本文通过大量的实弹试验考察与分析了芳纶、超高分子量聚乙烯纤维、玻璃纤维、碳纤维复合材料弹道吸能随面密度、弹速、成型压力、树脂基体含量等改变而变化的规律, 揭示出不同纤维复合材料在不同条件下的防弹能力。研究结果对防弹复合材料及其轻质复合装甲的优化设计具有较重要的参考意义。      

碳毡/铜复合材料的摩擦磨损特性研究

本文研究了用电沉积法制备的碳毡/铜复合材料的摩擦磨损特性。研究结果表明,在干摩擦条件下,复合材料的耐磨性主要与摩擦副间维持连续有效碳膜时间的长短有关,该时间取决于碳毡纤维的体积分数。在油润滑条件下,碳毡/铜复合材料的耐磨性与复合材料的硬度及纤维弯曲和破断所消耗能量的多少有关。在这两种条件下,复合材料的耐磨性均明显优于常用耐磨铜合金ZQSn6-6-3.     

镀Ni-P和Ni-N合金碳纳米管的磁性能及其复合材料的微波吸收性能

用竖式炉流动法,以二茂铁为催化剂,噻吩为助催化剂,苯为碳源通过催化裂解反应在1100~1200℃制备了直线形碳纳米管,外径为20~50 nm,内径10~30 nm,长度50~1000 μm。用化学镀工艺在碳纳米管表面均匀包覆了Ni-P和Ni-N合金,研究了它们的磁性能及其环氧树脂基复合材料在2~18 GHz的微波吸收性能。与纯碳纳米管相比,镀Ni-P合金碳纳米管复合材料的吸收峰向高频移动,镀Ni-P和Ni-N合金碳纳米管经热处理后,复合材料的吸收峰向低频移动。镀Ni-P合金碳纳米管以及镀Ni-P和Ni-N合金经热处理碳纳米管的矫顽力分别为304.34 Oe、 81.65 Oe、 183.85 Oe。随着矫顽力的增加,在2~18 GHz,复合材料的微波吸收峰向高频移动。在复合材料中,碳纳米管以及镀Ni-P和Ni-N合金的碳纳米管作为偶极子吸收微波。      

短碳纤维增强注塑聚醚醚酮复合材料微观结构与力学性能研究

实验结果表明:短碳纤维增强注塑聚醚醚酮(CF/PEEK)注塑板材中存在"皮-芯"次层微结构,用金相显微镜可以表征CF取向度不同的皮层和芯层的厚度,整板材料的力学性能可以根据皮层及芯层的厚度及其强度按"混合规则"计算。DSC法及热烘箱法研究表明,碳纤维取向结构和PEEK在皮层和芯层中的结晶度差异导致了板材内存在较大的内应力。     

碳纤维增强铜基复合材料的性能研究

采用粉末冶金法制备了短碳纤维增强铜基复合材料。经对不同碳纤维含量试样的硬度及导电性能的测定，并在干摩擦的条件下研究了碳纤维增强铜基复合材料的摩擦磨损性能，同时对磨损表面的微观结构进行观察来分析其磨损机理。实验结果表明，随着碳纤维含量的增加，该材料的硬度和耐磨性均有所增加，但其导电性有所下降。     

用电化学方法研究碳纤维增强树脂基复合材料的腐蚀失效行为

尝试用电化学阻抗图谱和循环伏安曲线的方法研究电化学表征参数与复合材料腐蚀程度之间的相关性, 用电化学方法研究了环境因素对碳纤维增强环氧树脂基复合材料内部结构的破坏机理。测试结果显示, 碳纤维本身不会发生电化学反应, 主要破坏机理为溶液离子逐渐渗入复合材料内部, 导致复合材料内部结构受到破坏。用电化学方法可以在线获得复合材料内部溶液离子浓度及溶液离子在复合材料内部的渗透过程, 据此可判断复合材料内部在环境因素作用下的变化。      

超临界水对碳纤维/酚醛复合材料的分解作用

对碳纤维/酚醛复合材料的分解回收处理进行了探索研究。采用超临界水为反应介质,在400 ℃,NaOH水溶液的浓度为1 mol/L,反应时间30 min,填充率为0.62时,基体树脂的分解率达到75 %。质谱和气相色谱分析表明,分解产物为多种含苯环的物质,其中苯酚、甲基苯酚的含量在分解产物中达到33 %。随着反应温度和反应时间的增加,复合材料的分解率增加。SEM分析表明:分解后纤维表面光滑,没有树脂层,可以看出分解作用的效果。     

碳纤维(碳毡)/树脂复合吸波材料的研究

分别研究了平铺排布的碳毡和单向排布的碳纤维类吸波复合材料的微波吸收特性。结果表明:单向排布的聚丙烯腈基碳纤维的吸波性能与纤维的排布间距和纤维含量密切相关。本实验条件下可获得有效带宽大于3 GHz,10 dB以下的反射衰减。平铺排布碳毡的吸波性能随碳毡含量的影响较大,含量0.27 wt%时,在8 GHz~18 GHz 频段获得90 %以上的吸收率。     

生物炭纤维的形成机制（II）—PAN基热氧稳定化纤维的炭化与活化研究

以聚丙烯腈共聚纤维制取了生物炭纤维(BCF)。考察了炭化活化过程中活化剂、热处理参数对BCF结构、性能的作用以及纤维序态结构、化学结构与生物炭纤维吸附特性、力学性能、电性能间的内在关联。研究结果表明1）醋酸可作为活化剂,用于制备综合性能优异的BCF。2）BCF收率、力学性能、吸附特性、电性能等综合性能的变化与热处理温度、时间、活化剂的变化密切相关。3）BCF的化学组成,直径、取向度、微晶尺寸等形态、序态结构参数与BCF力学性能、吸附特性等使用性能的优劣具有密切关联,且均在500*#℃和活化前后出现不同的变化速率。重点控制这两个区域纤维结构变化速率有益于改善BCF的综合性能。