石墨烯-铁镍合金-聚乳酸复合材料的制备及其吸波性能

发展轻量化、宽频带的微波吸收材料来应对严重的电磁污染是一个巨大的挑战。本文通过熔融沉积成形(FDM)工艺制备出石墨烯(GR)-铁镍合金(FeNi50)-聚乳酸(PLA)复合材料,采用XRD、Raman、SEM和矢量网络分析仪(VNA)对复合材料的物相结构、微观形貌和电磁性能进行表征分析,并讨论了GR-FeNi50质量比对复合材料吸波性能的影响。结果表明,与未添加GR的复合材料相比,复合材料内部形成了触发极化损耗的异质界面,并产生了丰富的褶皱和孔隙,从而增强了微波的多次反射和散射;随着GR-FeNi50质量比的增加,吸波性能先增强、后减弱,当GR-FeNi50质量比为4∶20时,吸波性能最佳,最小反射损耗达到-40.5 dB,有效吸收带宽为4.7 GHz(13.28～18 GHz)。其优异的吸波性能归因于良好的阻抗匹配和界面极化损耗、偶极极化损耗、电导损耗、磁损耗之间的协同作用。此外,与湿化学法制备的吸波材料相比,GRFeNi50-PLA复合材料在环保、易加工和规模化生产方面具有优势。     

石墨烯增强FeSiAl-MoS2/PLA复合材料吸波性能

多元材料复合是制备轻质、宽频和强吸收吸波材料的有效方法。以聚乳酸(PLA)为基体,FeSiAl、MoS₂和石墨烯(GN)为填料,通过球磨和熔融挤出两步法制备了可用于熔融沉积成形(FDM)的FeSiAl-MoS₂-GN/PLA复合材料。采用XRD、拉曼光谱、SEM和矢量网络分析仪分别对复合材料的物相结构、微观形貌和电磁特性进行了表征,并研究了石墨烯含量对复合材料吸波性能的影响。研究表明:石墨烯、FeSiAl和MoS₂随机分散在PLA基体中,形成了复杂的导电网络;多元材料复合构筑了丰富的介电/磁异质界面,有利于促进界面极化;当石墨烯含量增加时,复合材料的吸波性能随之增强,当石墨烯含量为5wt%时,复合材料的吸波性能最佳,在厚度为1.7 mm时最小反射损耗为?27.90 dB,在厚度为1.9 mm时有效吸收带宽为4.96 GHz(12.64~17.60 GHz)。其优异的吸波性能归因于良好的阻抗匹配及介电损耗和磁损耗之间的协同作用。      

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。      

聚苯胺纳米纤维/锂锌铁氧体复合吸波材料的制备与性能

采用溶胶-凝胶法制备锂锌铁氧体(Li_0.435Zn_0.195Fe_2.37O₄,LZFO),界面聚合法制备纯聚苯胺(PANI)和PANI纳米纤维/LZFO复合材料。通过SEM、XRD、FTIR和矢量网络分析(PNA)等对材料的物相、结构和吸波性能进行了表征和分析。结果表明:制备出的样品分别为PANI、LZFO和不同配比的PANI纳米纤维/LZFO复合材料。在2~18 GHz范围内,PANI纳米纤维/LZFO复合材料的电磁波反射率<-10 dB的波段有2个,吸波性能较纯PANI和LZFO有了很大提高,并且拓宽了吸波频带,当PANI纳米纤维/LZFO复合材料中PANI纳米纤维的质量分数为10%,其综合吸波性能最佳,电磁波反射率<-10 dB的波段分别为2.5~5.5 GHz波段和14.5~16.5 GHz波段,最大吸收峰可达到-33.8 dB。而PANI和LZFO在电磁波反射率<-10 dB的波段只有1个。因此通过PANI纳米纤维接枝铁氧体,可调节电磁参数,提高材料的吸波性能。      

原位聚合法制备铁氧体/聚苯胺吸波复合材料的研究进展

电磁污染已成为继空气污染、水污染和噪声污染之后的第四大污染, 吸波材料因其吸收和衰减特性, 可以作为解决电磁污染的有效手段。聚苯胺(PANI)作为一种电阻损耗型吸波材料, 可以满足吸波材料"厚度薄"、"质量轻"的发展理念, 但由于阻抗匹配度差, 吸波性能并不理想。铁氧体作为一类传统的磁损耗型吸波材料, 因其密度较高使其适用范围受到限制。高密度的铁氧体与低密度的聚苯胺复合制备的吸波材料, 不仅可以调整复合材料的密度, 而且还能改善复合材料的阻抗匹配, 提高铁氧体/聚苯胺复合材料的吸波性能。本文首先探讨了聚苯胺以及铁氧体/聚苯胺复合材料的制备方法, 其次阐述了铁氧体/聚苯胺复合材料的吸波机理。然后分别归纳了尖晶石型、磁铅石型、石榴石型铁氧体与聚苯胺制备的复合材料在吸波领域的研究进展。最后指出铁氧体/聚苯胺复合材料应趋向于电磁仿真和多元复合化的方向发展。     

链状核壳Ni@Cu/RGO复合材料的制备及其吸波性能研究

采用简单的溶液原位还原法,成功制得链状核壳镍包覆铜负载还原氧化石墨烯(Ni@Cu/RGO)复合材料。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、拉曼光谱仪(Raman)和透射电镜(TEM)等对其形貌、结构、物化性质进行表征,同时还对Ni@Cu/RGO复合材料的形成机理进行了研究。结果表明,核壳镍包覆铜(Ni@Cu)为链状核壳结构,且均匀地负载于还原氧化石墨烯(RGO)上。利用矢量网络分析仪(VNA)对其吸波性能进行测试,Ni@Cu/RGO复合材料表现出优异的吸波性能,在Ni@Cu/RGO厚度为2.5mm,吸波频率为9.3GHz条件下,最小反射损耗可达-38.36dB。这种优良的吸波性能主要得益于更多的界面极化、自然共振、多重反射等因素。     

SiC/Fe3 O4/rGO复合材料的制备及吸波性能

通过二次水热法合成SiC/Fe_3O_4/氧化还原石墨烯(SiC/Fe_3O_4/rGO)复合材料。借助SEM、XRD、XPS、VSM和VNA对材料的形貌、物相、成分、磁性及吸波特性进行分析。结果表明:SiC/Fe_3O_4/rGO复合材料的电磁损耗机制主要为界面极化、涡流损耗和自然共振,其电磁损耗能力较中空结构Fe_3O_4显著增强;当复合材料的匹配厚度为2 mm时,呈现出最大反射损耗为-30.3 dB;当其匹配厚度为1.5 mm时,有效带宽超过6.65 GHz,具有良好的吸波性能。     

磁性棉纤维@聚苯胺复合材料的制备及吸波性能研究

以棉纤维为模板,采用原位聚合的方法制备出棉纤维@聚苯胺(CF@PANI)复合材料,再通过物理吸附Fe_3O_4纳米颗粒,得到电磁改性的棉纤维复合吸波材料。利用扫描电子显微镜(SEM)、RTS-9型恒压四探针测试仪、傅里叶-红外光谱仪(FT-IR)、矢量网络分析仪(VNA)对复合材料的形貌、结构以及电磁性能进行表征。结果表明,HCl掺杂的聚苯胺能够均匀包覆在棉纤维的表面,最佳电导率达到0.23S/cm。磁性CF@PANI复合材料保持了棉纤维原有结构。当Fe_3O_4与CF@PANI质量比为1∶1,匹配厚度为2mm时,样品的最小反射损耗(RLmin)在18.00GHz处为-18.57dB,在X波段和Ku波段RL-10dB的频宽达到4.88GHz,使得磁性CF@PANI复合材料在电磁吸收领域特定波段具有潜在的应用前景。     

碳纳米管/镍铁氧体涂层的吸波性能及吸波机理

采用柠檬酸络合物形成的溶胶凝胶制备了镍铁氧体,并将所得镍铁氧体与碳纳米管混合均匀,得到不同碳纳米管质量分数的复合材料。采用微波矢量网络分析仪测量了复合材料的电磁参数,根据电磁参数研究了1mm厚涂层在2~18GHz频段的微波反射率。结果表明:复合材料的吸波性能明显优于单纯的镍铁氧体材料,而且复合材料中碳纳米管含量对吸波性能有明显的影响。对于厚度为1mm的薄涂层,当碳纳米管的质量分数为20%时,涂层具有最优的吸波性能,最大吸收峰值达-14.02dB,小于-10dB的有效带宽达3GHz;然后通过电损耗功率密度分析了复合材料的微波吸收机理,并给出了厚度为1mm的薄涂层,当其中的碳纳米管含量为20%时,吸波效果最佳的理论解释。     

CIPs@Mn0.8Zn0.2Fe2O4-CNTs复合材料低频吸波性能研究

随着5G无线通信与低频雷达侦察技术的飞速发展,低频电磁波辐射已成为当代的严重问题。目前,中高频段吸波材料的研究已趋于成熟,而设计低频段吸波材料仍面临巨大的挑战,亟待研究者们解决。基于四分之一波长相消机制,本研究设计了0.5～3 GHz低频段复合吸波材料。采用简单的一步水热法,诱导铁氧体在羰基铁粉与碳纳米管表面生长,制备出CIPs@Mn_0.8Zn_0.2Fe₂O₄-CNTs三元复合材料,对比研究了碳纳米管含量对材料吸收峰频率的影响。实验结果表明,引入碳纳米管,一方面为材料带来了界面极化、偶极极化等额外的损耗机制,增加了材料的衰减系数;另一方面基于四分之一波长相消机制,高介电与高磁导率的耦合,使材料在低频段获得良好的阻抗匹配。最终,在4 mm厚度下,样品分别在2.11与1.75 GHz处,获得了–40.8与–32.1 dB的反射损耗,–10 dB带宽分别为1.70～2.70 GHz和1.40～2.20 GHz。该复合材料制备工艺简单,低频吸收性能良好,具有很大的应用潜力,为开发更有效的低频吸波材料提供了新...     

汽车排气消声器性能分析及改进

针对某汽车排气消声器插入损失不达标的问题,利用GT-Power软件建立了发动机与进排气系统耦合的仿真模型,对排气消声器的声学性能和空气动力性能进行数值计算,分析了发动机转速1 000~2 500(r·min~(-1))范围内的插入损失和压力损失。根据分析结果,基于试验设计(Design of Experiment,DOE)方法,对消声器结构进行多工况、多参数、多目标优化。优化结果表明,改进后的消声器的插入损失有了明显提升,空气动力性能良好,其综合性能得到显著提升。     

Comparative Study of Dielectric and Magnetic Properties of Selected 3D Reticulated Ceramics and Their Same Composition Ceramic Disks

3-dimensional reticulated ceramics (3DRCs) and their same composition ceramic disks(SCCDs) were fabricated by sol-gel method, with the composition of SrO-6Fe2O3(30%), SiC(35%) and TiO2(35%), sintered at 1200℃ in N2. The dielectric and magnetic parameters of such 3DRCs and their SCCDs were measured respectively in a temperature range from room temperature to 800~C and in a frequency range from 2.6 GHz to 18 GHz. The results showed that the dielectric and magnetic loss of 3DRCs were obviously larger than those of their SCCDs in a wide rangeof temperature and the whole range of measuring frequency. The increase of dielectric loss of 3DRCs was much higher than that of magnetic loss compared to their SCCDs, which was found due to the 3D net structure extrinsic characteristics.     

高Br纳米晶Fe73Cu1Nb2V1.5Si13.5B9合金的铁损行为(Ⅱ)中、高频损耗行为

在f=3-30kHz和Bm=0.1-1.0T范围内，研究了高Br纳米晶Fe73Cu1Nb2V1.5Si13.5B9合金的中频P／f的行为。在中频范围内，研究了“磁体”数n与过剩场Hexc的关系。结果表明，用损耗统计理论中的相关方程和参数能很好地描述中频损耗的非线性行为。在f=30-100kHz和Bm=0.05-1T范围内，研究了高频P／f对f的行为。在相当宽的高频范围内，P／f对f的行为呈现准线线性，可用线性方程P／f=Peh Keclf很好地表示。所研究的频率范围大约可分为两个范围，在这两范围内，Peh和Kecl分别具有不同值。一系列计算表明，依据方程P/f=Ph Pcl/f Pexc/f的损耗分离和统计理论中的相关方程不适用于正确描述高频损耗行为。     

高B_r纳米晶Fe_(73)Cu_1Nb_2V_(1.5)Si_(13.5)B_9合金的铁损行为(II)中、高频损耗行为(英文)

在f=3-30kHz和Bm=0.1-1.0T范围内,研究了高Br纳米晶Fe73Cu1Nb2V1.5Si13.5B9合金的中频P/f的行为。在中频范围内,研究了“磁体”数n与过剩场Hexc的关系。结果表明,用损耗统计理论中的相关方程和参数能很好地描述中频损耗的非线性行为。在f=30-100kHz和Bm=0.05-1T范围内,研究了高频P/f对f的行为。在相当宽的高频范围内,P/f对f的行为呈现准线性性,可用线性方程P/f=Peh+Keclf很好地表示。所研究的频率范围大约可分为两个范围,在这两范围内,Peh和Kecl分别具有不同值。一系列计算表明,依据方程P/f=Ph+Pcl/f+Pexc/f的损耗分离和统计理论中的相关方程不适用于正确描述高频损耗行为。     

摩擦鼓风损失对透平膨胀机性能的影响

描述并分析了参考文献对透平膨胀机膨胀过程的表述,通过分析和计算,认为摩擦鼓风损失应作为一个膨胀过程能量损失的重要因素,并重新对膨胀过程进行了表述和计算。     

LMS CADA-X中声强分析软件及其应用

介绍了ＬＭＳ ＣＡＤＡ－Ｘ中声强分析软件的主要功能和使用方法，利用该软件对一构件的隔声量进行了测量。     

双锥流量计压力损失实验研究

为了分析双锥流量计的压力损失情况,对多个不同等效直径比的双锥流量计进行实验研究.测取各等效直径比下双锥流量计入口与喉部差压信号以及压损信号,并与相同被测介质、直径比和口径条件下标准孔板和标准喷嘴流量计的压损和相对压损进行比较分析.结果表明,在相同的测量条件下,双锥流量计的压损是孔板的25%左右、是喷嘴的65%左右.对相同测量条件下的V锥流量计相对压损的比较分析表明,由于后部锥体的导流作用,双锥流量计的相对压损更小,且在流速较高时更显优势.即通过实验研究表明,双锥流量计在流量计量上能起到更好的降低能耗的作用.     

高Br纳米晶Fe73Cu1Nb2V1.5Si13.5B9合金的铁损行为(I)低频损耗行为

在f=10-3×103Hz和Bm=0.1-1.0T范围内,研究了高Br纳米晶Fe73Cu1Nb2V1.5Si13.5B9合金的每周总损耗和频率的关系.P/f对f的行为明显地呈现非线性.大约在200Hz以下的范围内,非线性特征特别明显.用损耗统计理论中的"磁体"的行为能相当好地描述这种非线性行为.在较低的频段内,活动的磁体数n和动态过剩场Hexc是线性相关的,而在较宽和较高频段内,n与Hexc的关系是非线性的.     

压电陶瓷堆位置对郎之万换能器内部损耗的影响

压电陶瓷堆位置是郎之万换能器优化设计的一个重要对象,人们对其研究较多但结论并不一致。文章主要考虑压电陶瓷的机械损耗及介电损耗,分析了恒振幅输出时这两种损耗与压电陶瓷堆位置的关系,并通过引入负载系数探讨了不同负载情况下压电陶瓷堆位置对郎之万换能器内部损耗的影响。分析结果表明,对于不同的负载,压电陶瓷堆均对应一个最佳位置,此时换能器的内部损耗最小,且随着负载的增大,这一最佳位置逐渐向换能器的节点位置靠近。可见,压电陶瓷堆位置的优化设计与实际负载密切相关,以往关于该问题的不同结论源于其仅针对某种特定负载分析而得。     

空调水系统测试和调试的基本理论与实践

介绍了空调水系统的阻力平衡原理,并通过试验对此理论进行比较.结果显示:理论和试验数据吻合得很好,为实际调试和运行维护提供了依据和指导.