氮化石墨烯对高温高频压电陶瓷材料性能的影响

在PbTiO_3高温高频压电陶瓷材料中添加不同含量的氮化石墨烯,并进行物相组成、显微形貌和压电性能的测试与分析。结果表明:氮化石墨烯的添加,有利于提高机电耦合系数、机械品质因数、压电常数d33和居里温度,降低介电常数;随氮化石墨烯含量的增加,材料的机电耦合系数、机械品质因数、压电常数d33和居里温度均先增大后减小,介电常数先减小后增大;PbTiO_3压电陶瓷的氮化石墨烯质量分数优选为2.5%,其机电耦合系数、机械品质因数、压电常数d33和居里温度分别较未添加氮化石墨烯材料提高58%、36%、55%、11%,介电常数则减小22%。     

Li2CO3对低温烧结PZT压电陶瓷性能的影响

采用传统固相法在1 050℃烧结温度下制备Pb0.995Cd0.005(Zr0.965Ti0.035)O3(PZT)压电陶瓷材料,研究Li_2CO_3的加入对PZT陶瓷材料的烧结和压电、介电性能的影响。结果表明,加入质量分数为0.10%的Li2CO3时Pb0.995Cd0.005(Zr0.965Ti0.035)O3压电陶瓷综合性能最佳:烧结密度为7.46 g/cm3,d33为70 p C/N,εT为273,tanδ=0.020。该材料可作为制备叠层压电陶瓷元器件的候选材料。     

超音速等离子喷涂Al_2O_3-3%TiO_2涂层的耐磨性能研究

采用超音速等离子喷涂技术制备Al2O3-3%Ti O2涂层,通过单变量实验研究喷涂电流、喷距等工艺参数和不同磨粒磨损条件对涂层磨损质量损失的影响,并与大气等离子喷涂工艺进行对比。结果表明:超音速等离子喷涂制备的Al2O3-3%Ti O2涂层致密,孔隙率小,微裂纹很少且短;涂层组织随喷涂电流的增加更加均匀,表现出磨损质量损失减小,即相对较大电流制备的涂层表现出更好的耐磨性;喷距对涂层磨损率影响不明显;摩擦正压力和磨粒粒度都影响涂层的耐磨性能,粒度影响更显著。相比大气等离子喷涂,超音速等离子喷涂AT3涂层的显微硬度提高50%,在相同工况磨损条件下,耐磨性能为大气等离子喷涂的2~3倍。     

FeSiB非晶磁粉芯制备工艺研究

以机械破碎的Fe78Si9B13非晶粉末为原料制备非晶磁粉芯,研究绝缘包覆工艺中的钝化剂、绝缘剂、黏结剂对磁粉芯性能的影响。结果表明:在测试频率范围内,磁粉芯有效磁导率μe具有良好的稳定性,且随绝缘包覆剂量的增大而减小,品质因数Q则随添加量的增大而增大;钝化剂的质量分数在4%~8%较为适宜,此时磁粉芯的磁导率达到45 H/m;当绝缘剂加入量占磁粉质量的4%、测试频率为800 kHz,其品质因数Q达到最大值,为123;最适黏结剂添加量占磁粉质量的3.5%。     

电流密度对Al-Si合金微弧氧化膜结构及耐蚀性的影响

采用微弧氧化技术在Al-Si合金表面制备氧化物陶瓷膜层,利用激光共聚焦显微镜、SEM、EDS、XRD、极化曲线等测试方法研究电流密度对Al-Si合金微弧氧化膜层的生长过程、微观结构、元素成分、相组成和耐蚀性的影响规律。结果表明:随电流密度的增大,起弧所需时间减短,膜层厚度和粗糙度均增加,膜层生长速率先增大后减小。电流密度较小时,氧化膜生成相为γ-Al_2O_3,当电流密度达到13.3 A/dm~2时,氧化物生成相出现α-Al_2O_3和莫来石相。当电流密度小于16.6 A/dm~2时,氧化膜的耐蚀性随电流密度增大而增强;当电流密度大于16.6 A/dm~2时,氧化膜耐蚀性能降低,相对于合金基体,氧化膜始钝电位降低,维钝电流密度降低两个数量级。     

铝合金表面陶瓷化及绝缘性能研究

采用直流脉冲微弧氧化工艺,在6063铝合金表面制备氧化陶瓷膜,讨论不同工艺条件下陶瓷膜的绝缘电阻和击穿电压。在择优选出Na2SiO3系电解液配方情况下,研究占空比、频率等放电参数及处理时间变化对陶瓷膜绝缘性能影响的规律。结果表明：膜层厚度随着氧化时间（5~45 min）的增加而增厚,但临界点后有所下降;膜层电绝缘性能随占空比（5%~30%）的增大先扬后抑,也存在临界点;膜层电绝缘性能随频率（0.1~1 kHz）的增加而变好。优化的电参数组合是提高陶瓷膜性能的关键之一。     

RDX基浇铸PBX的老化性能

采用-55~71℃温度循环老化试验,研究了RDX基浇铸高聚物粘结炸药(PBX)老化时,随时间的外观变化、结构完整性、质量/体积变化率、机械感度、力学性能及发射安全性。进行了65,75,85,95℃老化试验和老化样扫描电镜(SEM)及动态力学分析(DMA)的研究。结果表明,25个温度循环后,PBX炸药装药内部无可见裂纹和气孔,结构完整性未发生变化,质量/体积变化率小于1%,撞击感度增加到16%,在锤重400 kg和落高3 m的撞击条件下,未发生爆炸,PBX的抗压强度增加、压缩率下降,力学性能显著劣化。65℃恒温老化252 d后,抗压强度增加47.5%,压缩率下降9.8%。随老化时间延长,β松弛的动态力学损耗峰值(tanδ)降低,网络交联程度提高,与填料之间的结合更为紧密,显示后固化交联反应是力学性能劣化的原因之一。     

湿法球磨元素粉放电等离子烧结制备Ti-22Al-25Nb合金

采用湿法球磨将Ti、Al和Nb单质粉混合,通过放电等离子烧结工艺在不同温度下制备Ti-22Al-25Nb合金。用扫描电子显微镜、X射线衍射仪以及差热分析法对混合粉末和烧结试样的形貌、物相结构、热稳定性进行表征;用摩擦磨损试验机分析材料的摩擦性能,以及不同烧结温度对Ti-22Al-25Nb合金显微组织和性能的影响。结果表明:通过湿法球磨能将Ti、Al和Nb单质粉混合均匀,合金元素间未发生反应;烧结温度为1 000～1 300℃,随烧结温度的增加,材料的致密度和组织均匀性提高,1 000～1 200℃试样存在大量孔洞和Nb偏析,当达到1 300℃时,试样中几乎无孔洞和Nb偏析,组织分布均匀,由典型的α2、O和B2相组成;硬度随烧结温度的升高而增大,在1 300℃的烧结温度下硬度值达到429HV,相对于1 000℃下试样的硬度值提高9%;摩擦因数和磨损体积随烧结温度的增大而减小,在1 300℃下,试样摩擦因数为0.4,磨损体积为9×10-4mm3/m。     

蒸镀Al和Al-Mn薄膜的组织与耐蚀性研究

利用真空蒸镀技术在碳钢基体上制备出纯Al和Al-Mn合金薄膜,并对不同厚度、蒸发速率下Al和Al-Mn薄膜的表面形貌、结构、结合力和耐蚀性进行了研究。结果表明:纯Al和Al-Mn合金薄膜表面光滑均匀;铝薄膜在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性随膜层厚度和蒸发速率的增加而升高;薄膜与基体的结合力随薄膜厚度的增加缓慢下降,但结合力均高于60N。退火处理使铝薄膜的粗糙度增大,但薄膜与基体的结合力基本保持不变。Al-Mn合金薄膜中的Mn以Al-Mn固溶体形式存在,其耐蚀性明显优于相同厚度下的纯铝薄膜。     

Fe1-xBx磁性纳米膜微波磁损耗研究

用直流磁控溅射法制备了Fe1-xBx薄膜。用谐振腔点频测试其微波磁损耗。测试结果和理论计算基本相符。研究了薄膜的制备工艺、组分、厚度、各向异性场、饱和磁化强度和阻尼系数等对微波磁损耗的影响。发现增大薄膜的各向异性场或饱和磁化强度、适当增大阻尼系数对提高磁损耗和展宽共振峰频带有益,而且阻尼系数的微小变化将对磁损耗值产生重要作用。试验也表明制备工艺、薄膜组分、厚度对磁损耗具有重要影响。     

提高蓝宝石高温强度和红外透过率的镀膜法研究

采用射频磁控反应溅射法,以高纯Si为靶材,高纯O2和N2气为反应气体,在蓝宝石衬底上制备了氧化硅和氮化硅薄膜。讨论了N2气流量、射频功率、溅射气压和靶基距等工艺参数对Si3N4薄膜沉积速率的影响规律。结果表明:随N2气流量的增加,沉积速率先降低,最后趋于稳定;随射频功率增加,沉积速率增加;随溅射气压和靶基距增加,沉积速率先增后减。同时,高温强度试验和FTIR测试结果表明:在800℃时,镀膜后蓝宝石的弯曲强度比镀膜前提高了50.2%;平均透过率净增加8%以上,达到了很好的增透保护效果。     

UHMWPE层合板透波性能研究

对采用不同工艺制作的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)复合材料以及玻璃钢复合材料的介电参数进行测试。结果显示,UHMWPE模压层合板具有很低的介电常数和损耗角正切。利用介电参数测试得到的数据对UHMWPE层合板透波性能进行计算和分析,并制作一块33 mm厚的层合板试样进行透波性测试。结果表明,UHMWPE层合板具有优异的透波性能。鉴于UHMWPE复合材料在防弹和透波方面所具有的优异性能,对其在防弹天线罩上的应用进行探讨。     

16Mn钢锌-锰系磷化膜的制备及耐蚀性研究

单独添加钼酸钠、硝酸镧及两者复配调整锌-锰系磷化液成分,在16Mn钢表面制备4种不同磷化膜。用扫描电镜对磷化膜表面形貌和成分进行表征与分析,用测厚仪测量不同磷化膜厚度,将电化学与浸泡试验相结合对不同磷化膜的耐蚀性进行测试。结果表明:单独添加钼酸钠、硝酸镧及两者复配对磷化膜的化学成分无显著影响,但不同磷化膜表面形貌、厚度和耐蚀性差异明显。单独添加钼酸钠、硝酸镧可改善磷化膜致密性,使其厚度减少、耐蚀性提高。钼酸钠与硝酸镧复配制备的磷化膜表面更平整致密,厚度约为8.7μm,腐蚀电位正移到-501.2 mV,腐蚀电流密度降至8.46×10^-6A/cm²,极化电阻增至2.71×10³Ω·cm²,在NaCl溶液中浸泡相同时间腐蚀较轻,耐蚀性更好。     

TbDyFe合金的高频动态磁滞特性研究

研究不同叠片厚度TbDyFe合金的动态磁滞特性是设计高频器件的前提和基础。利用AMH-1M-S测量不同叠片厚度TbDyFe合金的动态磁滞回线,获得矫顽力、剩磁、振幅磁导率等磁特性参数,探究其随频率和磁密幅值的变化规律。对磁滞回线面积计算获得材料的磁能损耗,研究叠片厚度对材料磁损耗和磁滞特性的影响。结果表明:当频率为定值时,TbDyFe合金的矫顽力、剩磁和幅值磁导率随磁密的增大呈近似线性增加;当频率升高时,叠片厚度大小对矫顽力、剩磁、幅值磁导率和损耗的影响愈加显著;叠片厚度小的样品其剩磁、矫顽力和损耗值偏小,幅值磁导率值偏大;当f为15kHz、Bm为0.09 T时,1 mm与2 mm厚的样品相比其损耗减小了32.2%。     

电磁波吸收最优厚度影响因素分析

对先驱体陶瓷样品的吸收厚度进行了优化计算。结果表明 ,影响材料对电磁波吸收的最优厚度的本征因素是材料复介电常数实部值与复磁导率实部值的乘积 (ε′μ′)及介电损耗与磁损耗的比值 (tgδε/tgδμ) ,薄的最优吸收厚度值要求大的ε′μ′及tgδε/tgδμ 大于或小于 1     

微烟NEPE推进剂及其粘合剂胶片的动态力学性能研究（英）

采用动态力学分析方法研究了微烟NEPE推进剂及其粘合剂胶片的动态力学性能.结果表明,微烟NEPE推进剂及其粘合剂胶片的tan δ(损耗角正切)曲线均存在α和β转变峰,分别由增塑剂和粘合剂体系的玻璃化转变引起,加入硝胺填料使两个转变过程的力学损耗tan δ增大,峰温向高温移动.微烟NEPE推进剂的试验常数和表观活化能均低于其粘合剂胶片对应的值,表明加入硝胺填料会增大粘合剂分子运动的自由体积,减弱分子链间的相互作用,可以解释微烟NEPE推进剂的力学损耗tan δ大于粘合剂胶片的原因.     

快速退火工艺对钛酸铋薄膜电学性能影响的研究

采用快速退火工艺处理的钛酸铋铁电薄膜,矫顽场Ec=9kV/cm,在室温下剩余极化强度 Pr=8μC/cm2;退火提高了钛酸铋薄膜的介电常数和材料的绝缘性,0.1M Hz附近薄膜材料的介电损耗tgδ<0.1.     

溶剂-反溶剂交替法制备大颗粒圆滑ε-CL-20

将六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)的滤液加入到反溶剂中,析出少量的晶体,起到类似"晶种"的作用,二次快加大量反溶剂使析出的晶体沿"晶种生长"以制备大颗粒圆滑ε-CL-20。分析了反溶剂体积和搅拌速率对ε-CL-20形貌和粒度的影响。对结晶后的ε-CL-20性能进行了表征。结果表明,与原料相比,采用这种方法制备出的ε-CL-20的晶体颗粒,具有表面圆滑、无尖锐棱角、高致密、粒度分布窄的特点。ε-CL-20的特性落高H_(50)从25 cm提高到40 cm,摩擦感度从96%降到32%,密度从2.0367 g·cm~(-3)提高到2.0384 g·cm~(-3)。