NiO／BaTiO3陶瓷复合材料制备与介电性能研究

以纳米NiO和BaTiO3粉为原料，在1100～1200℃烧结温度条件下，制备了NiO／BaTiO3陶瓷复合材料，研究了复合材料的介电性能。结果表明，随NiO加入量的增加，复合材料的介电常数和介电损耗随之降低，而且在10MHz频率附近，复合材料出现了较强的共振吸收现象。     

AlN／聚乙烯复合材料的介电性能

利用模压法制备AlN/聚乙烯复合基板,研究了AlN的添加量和形态对复合基板的介电性能的影响,结果表明,随AlN含量的增加,介电常数及介质损耗均增加,在同一添加量下,纤维AlN的介电常数最大,晶须AlN次之,粉体AlN最小,而粉体AlN的介质损耗最大,纤维AlN次之,晶须AlN最小,复合材料介电常数的计算模型可描述为：ε^k=ψ1ε^k1 ψ2ε^k2 ψ3ε^k3。     

高性能Al/PVDF复合材料制备及介电性能

以聚偏氟乙烯(PVDF)为基体,选用普通的铝粉为填充组分,采用一种简单的溶液共混的方法制备了两相复合厚膜材料,运用TEM、SEM 手段对复合物的微观形貌进行了表征,并研究了不同添加量的铝粉对复合材料的介电性能(介电常数、介电损耗和电导率)的影响.结果表明:铝粉的加入不仅提高了材料的介电常数,而且还具有很低的介电损耗,材料并未出现明显的渗流效应.     

纳米银/环氧树脂复合材料的制备及其介电性能的研究

采用紫外辐照还原的方法制备了纳米银粒子，研究了保护剂的添加、辐照强度和溶液配比等因素对纳米银粒子尺寸的影响。TEM反映出银粒子分散均匀，其粒度约为20nm。将制备出的纳米银与环氧树脂混合固化形成纳米复合电介质，研究了这种复合材料的介电性能：室温下复合材料的体积电阻率和工频击穿场强随着纳米银粒子的加入有所提高，介质损耗略有降低，而介电常数变化不大。结果表明，纳米银粒子能够提高基体聚合物的介电性能。这一现象可用库仑阻塞机制解释。     

氮化硅多孔陶瓷的制备及微波介电性能研究

通过添加成孔剂,采用反应烧结工艺制备出具有不同气孔率的氮化硅多孔陶瓷.采用阿基米德法、三点弯曲法测试了材料的密度、气孔率及抗弯强度.用XRD及扫描电镜对相组成和显微结构进行了研究,用谐振腔法测试了该氮化硅陶瓷在9360 MHz频率的微波介电特性.结果表明,随着试样中气孔率的增加,试样的介电常数下降;在Si粉中添加α-Si3N4粉后,虽能提高氮化率,改善组织结构,但外加Si3N4和基体生产的Si3N4存在活性差异,两者结合不紧密,使强度降低;加入α-Si3N4粉使晶相组成中Si2ON2的含量降低,能够改善试样的介电性能.     

氮化硅多孔陶瓷的制备及微波介电性能研究

通过添加成孔剂,采用反应烧结工艺制备出具有不同气孔率的氮化硅多孔陶瓷.采用阿基米德法、三点弯曲法测试了材料的密度、气孔率及抗弯强度.用XRD及扫描电镜对相组成和显微结构进行了研究,用谐振腔法测试了该氮化硅陶瓷在9360 MHz频率的微波介电特性.结果表明,随着试样中气孔率的增加,试样的介电常数下降;在Si粉中添加α-Si3N4粉后,虽能提高氮化率,改善组织结构,但外加Si3N4和基体生产的Si3N4存在活性差异,两者结合不紧密,使强度降低;加入α-Si3N4粉使晶相组成中Si2ON2的含量降低,能够改善试样的介电性能.     

BaTiO3-La2O3-MgO陶瓷微观结构与介电性能

采用传统固相反应法对水热BaTiO3粉体进行La2O3和MgO复合掺杂改性.研究(Ba1-xLax)(Ti1.x/2Mgx/2)O3体系的烧结性能、相组成、微观结构及介电性能.研究结果表明随着掺量x的增加,烧结温度提高,晶体结构逐渐由四方相转为立方相.当x=0.0025时,以Mg2+固溶取代Ti4+位占优势,晶格常数增加;当x≥0.2时,La3+固溶取代Ba位占优势,晶格常数下降.随着掺量的增加,晶粒尺寸减小.x=0.4时,平均晶粒尺寸约为0.33 μm,晶粒大小均匀,材料致密.随着掺量的增加,居里温度下降,居里峰展宽,电阻率提高.高掺量情况下(x≥0.2),随着掺量的增加,介电常数增加,介电常数随温度的变化率降低.BaTiO3-La2O3-MgO体系材料可以作为介电特性较为稳定、小尺寸、大容量的片式陶瓷电容器的介质材料.     

BaTiO3-La2O3-MgO陶瓷微观结构与介电性能

采用传统固相反应法对水热BaTiO3粉体进行La2O3和MgO复合掺杂改性.研究(Ba1-xLax)(Ti1.x/2Mgx/2)O3体系的烧结性能、相组成、微观结构及介电性能.研究结果表明:随着掺量x的增加,烧结温度提高,晶体结构逐渐由四方相转为立方相.当x=0.0025时,以Mg2+固溶取代Ti4+位占优势,晶格常数增加;当x≥0.2时,La3+固溶取代Ba位占优势,晶格常数下降.随着掺量的增加,晶粒尺寸减小.x=0.4时,平均晶粒尺寸约为0.33 μm,晶粒大小均匀,材料致密.随着掺量的增加,居里温度下降,居里峰展宽,电阻率提高.高掺量情况下(x≥0.2),随着掺量的增加,介电常数增加,介电常数随温度的变化率降低.BaTiO3-La2O3-MgO体系材料可以作为介电特性较为稳定、小尺寸、大容量的片式陶瓷电容器的介质材料.     

SnO2掺杂SBNS陶瓷的微结构与介电性能

采用传统同相烧结法,以化学纯BaCO3,SrCO3,Nb2O5和SnO2粉末为原料,制备0.7BaO·0.3SrOTSnO2.(1-y/2)Nb2O5(y=0.01-0.07,缩写为SBNS)陶瓷.利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和阻抗分析仪研究掺杂SnO2对SBNS陶瓷的显微结构和介电性能的影响.结果表明:在1 320℃烧结可获得致密SBNS陶瓷;SnO2掺杂对SBNS陶瓷相结构无影响,晶相仍为单一的四方钨青铜固熔体结构;随着SnO2掺杂量的增加,SBNS陶瓷的介电常数减小,居里温度向低温区移动;SBNS陶瓷具有弥散相变的特性,是典型的介电弛豫体.     

Mo元素掺杂对氧化铝基陶瓷/金属复合材料微观形貌及介电性能的影响

采用粉末冶金法制备了Mo掺杂的Al_2O_3基陶瓷/金属复合材料(Al_2O_3/Mo),利用X射线衍射、扫描电镜等测试分析方法研究了Mo掺杂对复合材料微观形貌及介电性能的影响。结果表明:Al_2O_3/Mo复合材料主要由Al_2O_3相和Mo相组成,未出现新相。Mo主要分散在Al_2O_3晶界,并且随着Mo掺杂量的增加,Al_2O_3晶粒尺寸逐渐减小、材料气孔率逐渐增加。当Mo掺杂量小于20%(质量分数)时,复合材料电阻率(10~(12)?·cm)与相对介电常数(8~9)没有明显变化;而当Mo掺杂量大于20%,Mo由弥散相转变为连续相,复合材料的体电阻率急剧下降到10~(10)?·cm;当Mo掺杂量达到40%时,由于复合材料中Mo已经形成连续的贯穿网络,体电阻率下降趋势减缓,稳定在10?·cm左右。因此,通过调控Al_2O_3基体中的Mo掺杂量及相分布,可以制备出具有不同电阻率的陶瓷/金属复合材料。     

PET表面SiO2-AgCl复合薄膜制备及其性能研究

以正硅酸乙酯和AgNO3为主要原料,采用溶胶-凝胶分步水解法,引入有机γ-氯丙基三乙氧基硅烷(CPTES)和表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)或聚乙烯吡咯烷酮(PVP),在PET基体上制备了抗菌SiO2-AgCl复合薄膜.通过对薄膜进行表面接触角测量、摩擦磨损性能检测、折叠实验及耐水性和抗菌实验,研究了不同分散剂对所制备复合薄膜的表面形貌、膜基结合力、耐水性、耐摩擦磨损性、防雾化及抗菌性能的影响.结果表明:以CTAB或PVP为分散剂的复合薄膜均获得了均匀的表面形貌和较好的抗菌性能,但前者具有更好的膜基结合力、耐水性、耐摩擦磨损性和防雾化性能.     

Al2O3-ZrB2-C复合材料性能研究

研究Al2O3-ZrB2-C复合材料,旨在作为金属熔体连续测温用热电偶保护管材料.主要研究了ZrB2对复合材料高温性能的影响.研究表明,随ZrB2含量增加,材料的机械强度增大.ZrB2不但能提高材料的高温性能,而且还可以起到抗氧化的作用,改善材料的抗热震性能和抗渣侵蚀性能.     

Al2O3-ZrB2-C复合材料性能研究

研究Al2O3-ZrB2-C复合材料，旨在作为金属熔体连续测温用热电偶保护管材料。主要研究了ZrB2对复合材料高温性能的影响。研究表明，随ZrB2含量增加，材料的机械强度增大。ZrB2不但能提高材料的高温性能，而且还可以起到抗氧化的作用，改善材料的抗热震性能和抗渣侵蚀性能。     

SiO2-Si界面实现Ga掺杂的研究

通过原子力显微镜（AFM）、二次离子质谱（SIMS）、扩展电阻（SRP）等方法对Ga在SiO2薄层、SiO2-Si界面的扩散特性进行测试表征与机理分析。其结果表明：源于H2和Ga2O3高温反应新生成的元素Ga，经SiO2薄层的快速吸收和输运，到达SiO2-Si的界面，其吸收-输流量在确定的扩散条件下正比于掺杂时间；Ga在SiO2-Si界面按照固-固扩散原理和凭借在Si内有较高溶解度特性实现了Si体内有效扩散；上述两者的有机结合，使Ga原子通过理想表面扩入硅体，从而得到高均匀性、高重复性的扩散结果。     

TC4合金与SiO2复合材料钎焊接头界面结构及性能

采用AgCu-4.5Ti钎料直接钎焊TC4钛合金与SiO2复合材料,研究了接头界面组织结构及形成机理,分析了不同工艺参数下界面变化对接头抗剪强度的影响。研究表明：接头界面典型结构为SiO2复合材料/TiSi2/Cu4Ti3+Cu3Ti3O/ Ag(s,s)+Cu(s,s)/TiCu/Ti2Cu/α,β-Ti/TC4;钎焊温度的升高可促进两侧母材界面反应层厚度的增加,同时钎缝中部的AgCu共晶组织消失,化合物相增多;随着接头界面结构的变化,接头抗剪强度表现出先升高后降低的趋势：当钎焊温度为850 ℃,保温10 min时,接头室温最高抗剪强度达到7.8 MPa     

涂层对SiO2/(Si3N4+BN)透波材料力学、介电性能的影响

采用硅树脂作为SiO2/(Si3N4+BN)复合材料涂层,并取得较好的防潮效果.将SiO2/(Si3N4+BN)复合材料涂层后弯曲强度提高约27%左右;介电常数和介电损耗角正切变化分别为0.02和0.2×10-3.     

镁合金表面SiO2-ZrO2溶胶凝胶膜的耐蚀性

采用溶胶-凝胶法在AZ91D镁合金表面制备SiO2-ZrO2复合溶胶凝胶膜.研究膜层制备工艺中的干燥、固化过程对膜层耐腐蚀性能的影响,从而确定了SiO2-ZrO2复合溶胶凝胶膜在镁合金表面的最佳沉积工艺.通过全浸腐蚀试验和电化学测试方法评价了膜层的耐腐蚀性能.试验确定最佳沉积工艺参数:干燥温度为80℃、干燥时间为9 h、固化温度为250℃、固化时间为1 h.在优化工艺条件下制备的溶胶凝胶膜层对镁合金基体有一定的防护作用,提高了镁合金的耐蚀性.     

Cf／SiO2复合材料的组织性能与强韧化机理

采用真空热压烧结工艺制备了高致密的短C纤维（Cf)补强增韧SiO2基复合材料,研究了其组织结构、力学性能和强韧化机制。10％Cf/SiO2复合材料非晶态基体SiO2只发生部分晶化,Cf在基体中分布较均匀,并呈层状分布。复合材料强度、断裂韧性和断裂应变均基体显著改善,分别达到74MPa,2.4MPa.m^1/2和0．144％。压痕裂纹扩展行为和断口分析表明,Cf的桥接、拔出和诱导裂纹传转等是复合材料的强韧化机制。     

纳米SiO2粉体新型表面活性剂复合改性工艺研究

为了降低纳米二氧化硅的亲水性,提高其亲油性,从而充分发挥其纳米效应,基于纳米SiO2颗粒的自身特性,针对一种新的表面改性工艺进行了试验研究,即Ba2 预活化 阴离子型表面活性剂复合改性,并利用透射电镜、X射线和红外光谱、沉降体积等方法和手段对改性后SiO2性能进行了表征.结果表明,利用该新型复合改性工艺对纳米SiO2颗粒具有一定的改性效果,改性后粉体能在特定有机溶剂中稳定分散,其中Ba2 预活化 十二烷基磺酸钠改性效果相对较好.     

SiO2-K2SiO3涂层对空间材料Kapton的防护行为研究

在微波电离型原子氧(AO)源地面模拟设备中对空间材料Kapton及SiO2-K2SiO3无机-有机复合涂层进行原子氧剥蚀效应试验．用扫描电镜(SEM)、光电子能谱(XPS)、红外光谱(FT-IR)、X射线衍射光谱(XRD)和LAMBDA-9分光光度计，对在模拟原子氧(AO)环境中Kapton及在其表面涂覆的涂层所发生的侵蚀与防护作用进行了表征研究，AO对Kapton表现了较严重的侵蚀作用，表面呈现粗糙，失去原有光滑和透明，而施加的SiO2-K2SiO3涂层。经AO辐照后，表面却变化甚少。实验表明，该涂层对AO辐照有较强的防护效果，有较好的空间稳定性，能阻止AO对基材的侵蚀。