刚玉质浇注料气孔孔径分布及其与强度的相关性

分别以活性氧化铝微粉和Al2O3-SiO2凝胶粉作为结合剂,制备了2种刚玉质浇注料.研究了浇注料结构中的气孔孔径分布,并借助回归方程和灰色关联理论分析了不同气孔孔径区间与浇注料强度的相关性.研究发现:浇注料气孔孔径分布受其内部微粉填充效应和基质烧结效应共同影响;回归曲线证实浇注料气孔孔径中位径值与其强度间具有很高的相关性,相关因子R2>0.9;不同孔径区间与浇注料强度的灰色关联度有明显差异,且同一孔径区间与其强度灰色关联度的大小也随热处理温度的变化而变化.对于活性氧化铝微粉结合的刚玉质浇注料,在110～1 500℃的整个热处理温度范围内,<0.5μm的气孔孔径区间与强度的灰色关联度最大.     

含镁铝尖晶石的铝酸钙水泥的合成与流变特性

在1400℃和1500℃温度下合成了不同配比的铝酸钙水泥(CMA)。检测结果显示, 当温度升高时镁铝尖晶石的粒径由5 μm生长到15 μm。合成温度达到1400℃时, 镁铝尖晶石晶粒呈团簇状并分布在铝酸钙晶粒周围; 当合成温度升高至1500℃时, 镁铝尖晶石晶粒穿插在铝酸钙晶粒中。另外, 随着水泥中镁铝尖晶石含量的增加, 水泥的凝结时间延长, 同时粘度下降。相应的, 水泥储能模量和流动点的大小分别为0.15 MPa和4.44%。提高镁铝尖晶石相的含量或增大铝酸钙晶粒尺寸会减弱水泥水化时絮凝结构的强度。     

中远红外超宽波段高反射一维光子晶体薄膜结构设计

红外高反射薄膜是实现超低损耗光学器件、红外隐身等技术的关键基础材料.根据多层光学薄膜的传输矩阵原理,得到一维光子晶体的反射率和透射率表达式,分析推导了一维光子晶体的能带结构.利用传输矩阵原理,以Ge和SiO2为介质材料设计了28层λ/4一维光子晶体结构.随后,利用有限元法计算其光子能带,使用折射率差值更大的PbSe和S...     

基于几何相位超表面的高效独立双频点圆偏振太赫兹波束调控

为了克服超表面普遍具有的波长依赖性,提出了一种基于几何相位的多功能超薄超表面,在双频点处对透射圆偏振太赫兹波实现独立波前调控。该超表面单元由表层金属层和中间介质层组成,其中表层金属图案相同,均是由双C型开口环谐振器、中间金属圆环和长方形金属片谐振器构成。通过分别旋转表层金属谐振器,可以控制交叉偏振透射光具有相同的振幅和不同的相位。将单元结构按照特定的规律排列,可对入射波的波前实现任意调控,例如,在低频f₁=0.701 THz,分别实现了携带拓扑电荷数+1、+2、+3、+4的涡旋波束,其纯度均在60%以上;在高频f₂=1.663 THz,实现了对入射圆偏振波的汇聚,且焦距误差仅为0.04。仿真结果表明,设计的超表面在双频点处对电磁波具有良好的调控。     

分散剂对刚玉质浇注料基质流变行为的影响

研究了三聚磷酸钠、聚乙二醇和分散氧化铝3种分散剂对刚玉细粉-铝酸钙水泥-硅微粉和刚玉细粉-α-Al_2O_3微粉-Al_2O_3/SiO_2凝胶粉组成的2种刚玉质浇注料基质浆体流变特性的影响.采用NXS-11A型旋转粘度计测定了2种浆体在不同剪切速率(D_s)下的剪切应力(τ),计算了相对应的粘度(η),根据料浆的τ-D_s和η-D_s曲线,确定了料浆的流变特性.研究结果表明:在刚玉细粉-铝酸钙水泥-硅微粉混合浆体中,三聚磷酸钠和聚乙二醇的分散效果较好,且合适的加入量分别为0.1%和0.05%～0.1%;在刚玉细粉-α-Al_2O_3微粉-Al_2O_3/SiO_2凝胶粉混合浆体中,ADW1的分散效果较好,且最佳加入量为0.25%左右.     

铁镍纤维的磁场诱导制备及电磁性能研究

羰基铁和羰基镍的混合蒸汽受热后分解产生的铁、镍原子在外加磁场的诱导下形成铁镍纤维.通过控制羰基铁和羰基镍的体积比,混合蒸汽的分解温度和外加磁场强度等因素,可制备出铁含量在10%～90%(质量分数)、镍含量在90%～10%(质量分数)之间的铁镍纤维,其直径可在2～10μm内调控.分析了铁镍纤维的结构特征,结果发现铁含量不同的铁镍纤维,碳元素以不同形式存在,其形貌呈现直线型、"Y"字型和"Z"字形特征.并通过对影响铁镍纤维生长因素的调控,可实现铁镍纤维形貌和直径的可调.将铁镍纤维和树脂混合后制成波导样品,采用网络分析仪在X波段测量了铁镍纤维的电磁参数.结果显示铁镍纤维具有较高的磁导率和较好的频散特性.在8GHz处磁导率实部接近3,虚部约为1.2.     

La3+掺杂SiC纳米线的电磁性能与第一性原理计算

SiC 纳米线具有吸波性能强、作用频带宽、密度低的优点,但是由于 SiC 较差的阻抗匹配条件和较低的电导率,影响了其吸波性能的进一步提高。为了调节 SiC 的电子结构,改善其电磁性能,以硅微粉、活性炭、La₂O₃粉末为原料通过碳热还原法在 1 600 ℃合成了 La³⁺掺杂 SiC 纳米线。结果表明：掺杂 La³⁺能够增大 SiC 纳米线的长径比和堆垛层错密度,增强其形成三维网状结构和界面极化的能力,其介电性能得到了提高。在 2～18 GHz 范围内,其介电实部由 3.08～13.48(x=0)提升至3.33～19.75(x=1.0%),介电虚部由 3.45～6.98(x=0)提升至 5.03～11.56(x=1.0%)。同时 La³⁺掺杂提高了 SiC 纳米线的电导率,增强了其电导损耗。由于 SiC 纳米线界面极化和电导损耗的同时增强,掺杂 2.0%的 La³⁺的 SiC 纳米线在厚度为 2.0 mm 时达到了最小反射损耗(R_L     

B4C陶瓷中原位生成TiB2及其对力学性能的强化机制

以 TiO₂为烧结助剂,采用反应烧结法在 B₄C 陶瓷中原位生成 TiB₂,制备出致密的 B₄C 陶瓷,并对其强化机制进行了分析。结果表明：随着 Ti O₂添加量的增加,B₄C 陶瓷的致密度和抗弯强度先增大后减小,断裂韧性不断增大。当 Ti O₂添加量为 5% (质量分数)、烧结温度为 1 700 ℃时,B₄C 陶瓷致密度达到 99.6%;当 TiO₂加入量为 15%时,B₄C 陶瓷的 Vickers硬度为 36.0 GPa,断裂韧性为 4.38 MPa·m^1/2,抗弯强度为 405 MPa,综合性能最优。原位生成的 TiB₂抑制了 B₄C 陶瓷晶粒长大,消除了裂纹尖端应力,使裂纹产生偏转和分叉,对 B₄C 陶瓷起到细晶强化和增韧作用。     

以托帕石为原料的莫来石耐火骨料的制备及其烧结机理

以澳大利亚托帕石精矿为原料,经湿法球磨、烘干后以150MPa压力压制成20×20mm的试样,再分别经1 300、1 400、1 500、1 600、1 700和1 750℃煅烧3h,通过测试试样煅烧后的线变化率、显气孔率、体积密度、吸水率和常温耐压强度,研究了煅烧温度对试样烧结性能的影响,分析了烧结机理。结果表明,试样经1 300℃煅烧3h后,托帕石完全转化为柱状莫来石晶须。随煅烧温度升高,莫来石晶须逐渐烧结;试样经1 750℃煅烧3h后,显气孔率为1.4%,体积密度为2.89g/cm3,常温耐压强度为648MPa。烧结机理分析表明:试样在1 300~1 500℃为固相烧结,烧结传质方式为体积扩散;当煅烧温度高于1 600℃时,试样中生成少量的液相,液相的存在起到烧结助剂作用,使试样致密化过程明显加快,晶粒尺寸显著增大。