BST-BSL体系的烧结行为和介电性能

采用草酸盐共沉淀工艺制备高反应活性Ba0.6Sr0.4TiO3(BST)粉体,添加适量的B2O3-SiO2-Li2O(BSL)为烧结助剂,采用传统陶瓷制备工艺制备BST-BSL复相陶瓷。用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分别研究BST-BSL的微观形貌和相组成,并测试BST-BSL的介电性能参数。结果表明:添加的少量B2O3-Li2O-SiO2在烧结过程中与BST主晶相发生复杂的化学反应,使BST的烧结温度由1 350℃降低到1 000℃以下;B2O3-Li2O-SiO2的添加大幅改善BST的介电常数温度稳定性,引入的非铁电第二相对BST铁电性的‘稀释作用’使BST-BSL的可调率降低,但由于烧结助剂的添加量少,使BST-BSL在1 kV/mm外加偏场下的可调率仍在5%以上。     

高频交变电场下聚三氟氯乙烯介电性能研究

用差示扫描量热法(differential scanning calorimetry,DSC),在高频交变电场下,研究纯聚三氟氯乙烯在176、186℃热处理、共聚改性、聚三氟氯乙烯+钛酸钡模式下的介电性能。结果表明:高频交变电场中,186℃热处理后的聚三氟氯乙烯具有较佳的介电性能;用极性低的单体改性聚三氟氯乙烯能使其介电损耗减小;随钛酸钡含量增加,聚三氟氯乙烯+钛酸钡高介电复合材料的结晶水平降低,体系内聚合物的分子量受晶格约束而减小,聚合物分子链运动能力变好,则体系的介电损耗变大,介电性能变差。     

BST-BZN复相陶瓷的烧结行为和介电性能

用草酸盐共沉淀工艺制备高反应活性Ba0.6Sr0.4TiO3(BST)粉体,添加10%(质量分数)的Bi2O3·ZnNb2O6(BZN)为烧结助剂,采用传统陶瓷制备工艺制备BST-BZN复相陶瓷。用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分别研究BST-BZN的微观形貌和晶相组成,并测试BST-BZN复相陶瓷的介电性能参数。结果表明,添加BZN使BST的烧结温度由1350℃降低到1050℃,BST晶粒粒径约为1μm,烧结过程BZN与BST发生固溶反应,BST的XRD衍射峰向低角度偏移。BST-BZN具有良好的介电常数温度稳定性,但是由于少量Bi3+对Ba2+/Sr2+的取代、晶粒的细化、晶界相比例增多等原因导致BST-BZN可调率降低,1kV/mm的偏场作用下其可调率只有0.15%。     

钇铁氧体(YIG)的加入对锆钛酸钡(BZT)介电性能的影响

采用固相方法制备组分为xBZT-(1-x)YIG(其中x=1,0.95,0.85,0.65)的铁电铁磁复合材料,研究铁磁材料Y3Fe5O12(YIG)的加入对铁电材料Ba(ZrTi)O3(BZT)的物相结构和介电性能的影响。研究表明,YIG加入BZT后,复合材料由BZT和YIG两相组成,且两相能独立存在,没有发生相互反应。复合材料的介电损耗峰随频率的增加向温度高的方向移动。复合材料的介电常数随着频率的增大而减小,随着铁磁相YIG量的增多而逐步减小;且居里峰随着铁磁相YIG量的增多而逐步地压低并宽化,与BZT相比,复合材料BZT/YIG的介电常数受温度的影响要小得多,即介电常数随温度的变化较平缓,有望成为高介热稳定电容器陶瓷材料。     

纤维增强复合材料磨削钻孔的表面微观研究

运用扫描电镜对烧结金刚石钻头加工纤维复合材料的孔壁表面进行微观观察,在此基础上分析了纤维复合材料磨削钻孔过程中的纤维破坏机理和磨削表面的微观结构特征。结果表明,玻璃纤维的磨削断口形貌可分为6种情况;芳纶纤维的破坏机理不同于玻璃纤维,其磨削断口形貌可分为7种情况;纤维复合材料的磨削加工表面由纤维断口表面和树脂涂附表面两部分组成,并存在3种特征鲜明的纤维断裂区。研究成果在一定程度上揭示了纤维复合材料的磨削钻孔机理,具有一定的参考价值。     

透波介质材料的介电性能及测试方法

介绍了天线罩透波介质材料的介电性能及要求,分析了矢量网络分析仪的测试原理,详细介绍了透波介质材料电性能的常用测试方法。根据各种方法的优缺点及适用条件选择合理的测试方法,对透波介质材料的介电性能做出精确的评价。     

石英纤维复合材料作为高频透波雷达天线罩的研究

玻璃纤维增强树脂基复合材料是一种广泛应用的雷达天线罩材料,其应用频段主要在10 GHz范围内,对于高频波段(10~20 GHz),需要采用具有更好介电性能的石英纤维作为增强材料。以石英纤维布为增强材料,以环氧树脂为基体,利用真空灌注成型法制备石英纤维增强环氧树脂复合材料和玻璃纤维增强环氧树脂复合材料,并用微波矢量网络分析仪测量样品在高频波段的介电性能,以及利用电子万能拉伸机测试样品的拉伸性能。结果表明:在相同体积分数条件下,石英纤维增强复合材料的介电常数(3.82)和损耗角正切(0.003 4)远远优于玻璃纤维增强复合材料,适用于制作高频波段的雷达天线罩。     

δ-Al2O3 短纤维/Al基复合材料中纤维微观结构及缺陷的TEM观察

利用透射电镜（ＴＥＭ）观察了δ－Ａｌ２Ｏ３短纤维内部的微观组织结构及缺陷形式。实验结果表明,纤维中除基体相外,尚有第二相,这些第二相呈薄片或薄膜状贯穿至纤维表面,且内部有层错或孪晶亚结构。实验中还发现,部分纤维中存在原生微裂纹,微裂纹存在于纤维内部或在纤维／基体界面靠近纤维一侧。     

偏氟乙烯/三氟氯乙烯共聚物晶体结构

用X-衍射和FTIR研究了单体摩尔比为14聚合的偏氟乙烯/三氟氯乙烯无规共聚物(F2314)的晶体结构.XRD测试结果表明F2314的晶区是由分子链中的CTFE序列链段结晶形成,属于准六方晶系.分子链构象为H16.81,晶胞参数为a=6.44A,b=6.44A,c=41.5A.沿(101)晶面方向的晶面间距分别约为0.55nm.在等温处理时,由于F2413样品中CTFE链段结晶,FTIR在580cm-1,506cm-1及438cm-1出现PCTFE晶区的IR特征吸收峰,实验结果与WAXD测试结果一致.     

BST薄膜射频磁控溅射工艺与介电性能研究

用射频磁控溅射在单晶氧化铝基片上制备钛酸锶钡(BaxSr1-xTiO3,BST)薄膜.研究溅射功率、基片温度、靶基距、溅射气压、气氛组成、溅射时间等溅射参数、热处理条件对薄膜表面形貌及生长过程的影响,测试薄膜的介电常数、介电损耗及介电常数随外加偏置电场的变化.结果表明:靶基距为100 mm,溅射功率为300～320 W,气氛压力为0.8 Pa,氩氧比为5:1时,沉积时间在2～4 h,沉积速率适中,薄膜致密性好,厚度约为0.8～1.0μm;600℃热处理30 min得到晶粒为纳米尺寸且结构致密的BST薄膜;BST薄膜介电常数随测试频率升高略有下降,介电损耗随测试频率升高明显增大,介电常数随外加偏置电场变化展现出较好的偏场可调特性.     

纤维含量对Cf/SiC复合材料力学性能和断裂机理的影响

为实现碳化硅复合材料减重和增韧的双重目的,以Al2O3和Y2O3为烧结助剂,利用真空热压烧结工艺制备了短切碳纤维增强碳化硅复合材料。结果表明:烧结过程中,烧结助剂Al2O3、Y2O3之间发生化学反应,促进液相烧结,形成晶界间的次晶相YAG(3 Y2O3.5Al2O3),有利于提高复合材料的断裂韧性;在较高烧结温度下,碳纤维、烧结助剂与基体间发生反应,形成较强结合界面;纤维拔出、裂纹偏转和晶粒桥联是碳化硅陶瓷的主要增韧机制。     

三维编织碳纤维/环氧复合材料的磨损特性研究

采用RTM工艺制备了三维编织碳纤维增强环氧树脂(记为C_(3D)/EP)复合材料,对其摩擦磨损动力学进行了研究,讨论了载荷及滑动速度等因素对复合材料摩擦磨损性能的影响及磨损机理。结果表明,复合材料的摩擦因数和磨损率随着载荷的增加单调降低。滑动速度对复合材料的摩擦因数影响较小,但对磨损率影响较大。滑动速度较高时,磨损率较低。低速低载时复合材料的磨损机制主要为疲劳和粘着磨损,反之以粘着为主。     

镀铜碳纤维-镀铜石墨-铜基复合材料的制备与性能研究

用粉末冶金法成功地制备了短碳纤维-镀铜石墨-铜基复合材料,对其体积密度、电阻率、硬度、抗弯强度和摩擦磨损性能进行了测试,观察了它们的显微组织、断口和磨面形貌,并与石墨-铜、镀铜石墨-铜基复合材料进行了对比。结果表明,镀铜碳纤维-镀铜石墨-铜基复合材料的各项性能,明显优于石墨-铜、镀铜石墨-铜基复合材料。     

TiB_2-W-Cu复合材料的导电/抗烧蚀性能研究

通过"冷等静压成型-还原气氛烧结-形变强化"工艺制备得到TiB2-W-Cu复合材料致密样品,通过多次形变强化的方法提高铜基复合材料的硬度,并采用硬度计、电烧蚀装置等设备测试所制备的铜基纳米复合材料样品的硬度、软化温度、导电性以及电弧烧蚀等性能指标。样品的平均电导率4.76×103 S/m、硬度HV=142、软化温度≥950℃、电弧烧蚀≤40μg/C。     

碳纤维增强复合刹车材料的基体改性

刹车材料的成分和结构设计影响其性能及服役寿命。从碳纤维增强复合刹车材料的性能要求出发,对基体改性的应用现状、改性填料的引入方法进行系统详细的论述,并展望了新型复合刹车材料的发展思路及浆料法浸渗三维纤维预制体引入改性填料的发展方向。     

短碳纤维复合材料中纤维均匀化技术的研究现状

短碳纤维在基体材料中的均匀化技术对短碳纤维复合材料的性能有显著的影响。总结了短碳纤维复合材料中纤维的几种均匀化技术及其工艺特点 ,并提出了评价纤维均匀化效果的几个表征方法。但由于目前碳纤维的均匀化技术始终未能同时解决好短碳纤维在均匀化过程中所面临的三个突出问题———分布要均匀、损伤程度最小、体积分数要高 ,因此 ,短碳纤维在基体材料中的均匀化技术仍然是未来大力推广低成本、高性能、多用途短碳纤维复合材料急需解决的一个重要课题     

钨丝/非晶复合材料的冲击性能研究

对钨丝增强锆基非晶复合材料在不同温度下的冲击性能进行试验,研究钨丝非晶复合材料的断裂方式,与钨合金比较两者不同的断口形貌。结果表明,钨丝/非晶复合材料冲击韧性低于钨合金,但其受低温影响较小,在-40℃下的冲击功和常温相比基本不变。冲击断口主要有钨丝和非晶基体的剥离,非晶基体的断裂,钨丝的断裂(其中钨丝在横向断裂时有时伴有纵向裂纹)3种断裂方式。     

UHSPE纤维的表面改性及其增强复合材料防弹性能的研究

对超高强聚乙烯纤维的表面进行电晕放电及二次处理,通过扫描电镜、红外光谱分析了它的表面形态和化学结构变化.SEM图像表明,电晕造成纤维表面出现微裂纹,而且微裂纹的数量和大小随电晕强度的增加而增加.ATR-FTIR光谱显示, 纤维表面同时出现含氧基团,也随电晕强度的增加而增加;二次处理后,纤维表面的化学结构也发生明显的变化.尽管随着电晕强度的增大,UHSPE纤维的拉伸强度连续下降,但经过4kW的电晕处理一段时间后,UHSPE纤维/乙烯基树脂复合材料的层间剥离强度和V50值都出现了最大值,这为进一步研究超高强聚乙烯纤维增强复合材料的防弹性能提供了理论依据.     

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。     

钨丝增强锆基非晶合金复合材料动态变形特征研究

利用分离式霍普金森压杆(SHPB)装置,对体积分数为60%和80%的钨丝增强锆基非晶合金复合材料进行了动态压缩实验,采用 X 射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)研究了复合材料的原始组织以及动态变形特征和断口形貌。结果表明:在动态压缩载荷作用下,W 丝/Zr 基非晶复合材料没有明显的屈服现象即发生断裂;试样的动态压缩强度随着钨丝体积分数的增加而增加,体现了钨丝增强体对复合材料显著的强化作用;试样发生剪切断裂和纵向劈裂,在变形过程中钨丝发生劈裂并有屈曲失稳和翘起,非晶基体表现为软化后的脉状花样和脊状形貌,钨丝体积分数的不同,复合材料呈现出不同的断口特征。