层状磁电复合材料制备的研究进展及展望

磁电复合材料是具有磁电效应的新材料,它具有广泛的应用前景。本文介绍了磁电复合材料的主要类型,重点阐述了层状磁电复合材料制备的主要方法和特点。最后展望了进一步的研究方向。     

CaCu3Ti4O12／NiCuZn铁氧体基磁电复合材料研究

将CCTO（CaCu3Ti4O12）与NiCuZn铁氧体进行复合,系统地研究了组分变化对这种新型磁电复合材料的烧结性能、晶相结构、显微结构和磁电性能的影响。随后,为了实现复合材料的低温烧结以及综合考虑复相陶瓷的磁电性能,选取80％（质量分数,下同）NiCuZn铁氧体／20％CCTO组分,以BBSZ（Bi2O3-H38O3-SiO2-ZnO）玻璃作为助熔剂,研究了CCTO／NiCuZn铁氧体基复合材料的烧结行为和磁电性能。结果表明,掺杂BBSZ后,900℃下烧结的所有样品的密度均达到了复相陶瓷理论密度的95％,且复相陶瓷的介电常数和磁导率在1～30MHz范围内均不依赖于频率的变化。在10MHz的频率下,当BBSZ的含量从0增加到3％时,复相陶瓷磁导率μ从13．2增加到47．9,磁损耗tanδμ从0．022下降到0．017,同时,样品的谐振频率从10^9Hz左右移动到3．2×10^8Hz。相应地,复相陶瓷的介电常数F从9．2增加到16,介电损耗tanδε从0．069下降到0．012。这一优异的整体性能使其有望实际应用。     

磁电复合材料的研究现状及发展趋势

磁电复合材料是一种具有磁电效应的新材料,它具有广泛的应用前景。本文综合介绍了磁电复合材料的研究现状,阐述了各种磁电复合材料的制备过程和主要特点。最后指出了目前磁电复合材料研究中存在的问题和发展趋势。     

磁电材料的研究进展及发展趋势

简要地阐述了磁电效应产生的机理,并系统地介绍了国内外磁电材料的进展、研究现状及其分类,最后对可能存在的应用作了分析.     

锂离子电池封装用Al-Ni层状材料的复合过程及应用特性研究

采用冷轧复合工艺制备了用于锂离子电池封装用的层状Al-Ni双金属复合带材。针对轧制复合工艺和热处理退火工艺对Al-Ni双金属复合带材界面化合物种类、结构及其应用特性进行了研究。结果表明：合适的轧制变形量是实现Al层和Ni层复合的关键因素,在本实验中复合轧制的变形量应控制在50%～60%之间。在后续退火工艺中,Al层和Ni层界面上首先形成的是Al3Ni相,该相有利于Al层和Ni层实现牢固的冶金结合。随着退火时间的延长,随后会形成较脆性的Al3Ni2相,该相以层状形式存在两层金属中间,容易造成Al层和Ni层金属的剥离,因此通过退火工艺控制界面化合物形成的类型和结构十分重要。实验发现,在698K～748K温度范围内退火1小时的轧制复合Al-Ni双金属复合带材,具有好的抗折弯效果,稳定的焊接性能和合适的电阻值,可以作为锂电池封装材料来进行使用。     

磁电复合材料CuFe2O4/PbZr0.53Ti0.47O3的内耗与介电损耗

制备了组分为xCuFe2O4-(1-x)PbZr0.53Ti0.47O3(其中x=0．1，0．2，0．3，1．0)的磁电复合材料，XRD实验表明，样品中只存在着CuFe2O4和PbZr0.53Ti0.4703相．利用多功能摆测量了样品在低频下(0.1--6．4Hz)的内耗，同时利用HP4194A阻抗分析仪测量了样品低频(100Hz--1 MHz)的介电损耗，分析了复合物中CuFe2o4和PZT对内耗及介电损耗分别所作的贡献．     

金属层状复合材料及电极材料的研究进展

金属层状复合材料是目前世界各国竞相研制的新型材料,有着广泛的应用前景。而在此基础上发展成的电极材料有着异于单一金属的优异性能,因此成为该领域的研究热点。介绍了金属层状复合材料的主要制备工艺,结合湿法冶金用节能型阳极材料的研究,阐明了金属层状复合材料在电极材料领域的应用及研究前景,并展望了其在未来的发展趋势。     

FeCoV/Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-PbTiO_3/Ni薄膜复合结构的磁电效应

为了适应器件的小型化、提高薄膜两相复合磁电材料的磁电效应,采用磁控溅射方法在Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3(PMN-PT)衬底上生长FeCoV薄膜和Ni薄膜,形成FeCoV/PMN-PT/Ni薄膜复合结构。采用动态磁电系数测量系统对复合结构的磁电性能和共振频率进行了研究。结果表明:复合结构的磁电系数随直流偏置场的增加呈现先增加后减小的趋势,在约39.8kA/m附近达到峰值17.8×10-3 mV·cm-1·A·m-1,在31.84kA/m的直流偏置场下,磁电电压随着交流激励场强度的增加呈线性增加。复合结构在85.5kHz下具有一个明显的共振峰,在共振频率下,磁电性能提高5倍以上。     

层状复合基体材料电极的性能研究

利用Ti-Al、Ti-Cu层状复合材料替代传统钛电极单一钛基体,对比研究其涂层电极与传统钛涂层电极的电化学性能差异,进行电极基体材料的导电性测试、涂层表面的微观形貌观察和线性伏安曲线(LSV)、循环伏安曲线(CV)等电化学分析.结果表明:采用钛-铝、钛-铜复合材料对基体材料进行改进,提高了电极的导电性,并有效地提高了极板的电化学性.     

金属层状材料的复合技术及其新进展

综述了国内外生产金属层状材料的复合技术及其优缺点,介绍了几种高效、低耗、短流程的制备金属层状材料的新技术,分析了金属层状材料复合技术的发展趋势.     

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 以高炉热风炉输入管路为背景，按1:120比例建立了有多个90°转弯和一个文氏管的水力模型，考察了不同入口流速激励下管路共振和极限共振时频率与功率谱特征，得到了极限共振时主要频率的功率值是共振时的上千倍及是非共振时上万倍的测量结果，以及共振、极限共振的主频幅值与管流速呈e指数变化规律。指出当主频幅值在能级跃迁以下的共振是可以控制和利用的，而当主频幅值出现能级跃迁的极限共振会对工业管路造成致命的破坏。同时利用CCD系统观察了管路激振区域内流体漩涡结构的急剧变化，流动显示证明，加大管流入口流速，促使管内湍流激化，而湍流中漩涡的生成和脱落是诱发共振及达到极限共振的主要因素。     

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。     

载荷及摩擦频率对Al-Mg2Si复合涂层摩擦性能的影响

目的研究载荷及摩擦频率对Al-Mg_2Si复合涂层摩擦磨损性能的影响。方法用高速往复摩擦磨损测试仪考察了不同载荷及摩擦频率下的Al-Mg_2Si复合涂层的摩擦系数,并用SEM和超景深三维显微镜检测分析磨痕的表面形貌、磨痕深度和体积,对比分析载荷及摩擦频率的影响。结果载荷一定时,随着摩擦频率的增大,摩擦系数呈下降趋势,体积磨损率呈上升趋势。频率为3 Hz时,摩擦系数最小,为0.50;体积磨损率最大,为166.08×10~(-4) mm~3/(N·mm)。频率从1 Hz增至3 Hz时,摩擦系数减少了0.65,体积磨损率增加了3.1倍。频率一定时,随着载荷的增加,摩擦系数和体积磨损率均呈增加趋势。载荷为15 N时,摩擦系数和体积磨损率最大,分别为0.93和126.27×10~(-4) mm~3/(N·mm)。载荷从5 N增至15 N时,摩擦系数增加了0.27,体积磨损率增加了0.4倍。结论与载荷相比,摩擦频率对Al-Mg_2Si复合涂层摩擦性能的影响更大。     

磁控溅射法制备PZT基SMA/PZT异质复合材料

采用直流磁控溅射法在PZT基体上溅射沉积NiTiSMA薄膜,而制备出PZT基NiTii SMA/PZT异质复合材料.研究了溅射工艺参数与晶化温度对NiTi SMA薄膜相组成及SMA/PZT异质复合材料膜/基间结合状态的影响规律.结果表明,为保障NiTi SMA薄膜的晶体颗粒均匀、结构致密,膜/基间成分交换范围小及结合紧密,制各NiTi SMA/PZT异质复合材料的适宜工艺为:于基体温度150℃、氩气压强0.7 Pa条件下溅射沉积NiTi SMA薄膜,再经600℃二次晶化处理.显微观察发现,NiTi SMA薄膜与PZT基体之间以化学方式,而非物理方式结合.     

碳纤维／橡胶复合材料蠕变性能研究

研究了碳纤维对橡胶蠕变性性能的影响。结果表明：在相同的温度和恒定的压力下,碳纤维的含量越高、橡胶的硬度越大,应力松弛速率越小,橡胶的抗蠕变能力越强：碳黑能改善橡胶的蠕变性能。     

TIG焊变频电流下熔池谐振检测与研究

建立基于弧光传感的试验系统,在定点电弧在连续行走电弧下,利用频率线性变化的变动焊接电流对薄钢板ＴＩＧ焊熔池进行激振,当熔池固有振荡频率同激振电流频率一致时,熔池发生谐振。通过对电弧弧光采样数据幅值提取,检测出熔池振荡特征信号并可证明为熔池谐振信号,可用于实时判断焊接熔池尺寸信息,为解决连续行爱控制开辟了一条新途径。     

纳米Ag／PAM／EVA复合材料的制备及介电特性

利用γ射线辐照制备出均匀分布在PAM中的银粒子，直径约10nm。制备出的复合物再通过物理混合的方法与EVA复合，得到稳定的纳米Ag／PAM／EVA复合材料。结果表明：纳米银复合材料具有较高的电阻率和击穿场强，较低的tgδ和较高的介电常数。这种纳米粒子的新颖特性可以用库仑阻塞机理解释。     

TiB2基陶瓷/42CrMo合金钢梯度纳米结构复合材料力学性能与损伤失效机制研究

通过离心反应熔铸工艺制备出TiB2/42CrMo层状复合材料,经力学性能测试,该复合材料弯曲强度、断裂韧性与层间剪切强度分别达到1250 ± 35 MPa、75 ± 12 MPa·m1/2与450 ± 20 MPa,因此可以认为正是由于该层状复合材料层间原位生成陶瓷/铁基合金梯度纳米结构复合界面,形成合金/陶瓷相界尺度呈空间连续梯度变化的结构演化,不仅使该材料具有类似金属的典型塑性变形特征,而且又使得该层状复合材料在三点弯曲与短梁层间剪切测试过程中均表现出明显的失效延迟行为。