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...     

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。     

稀土锆酸盐热障涂层材料的研究进展

稀土锆酸盐热障涂层材料具有耐高温、抗烧结、低导热、高温相结构稳定和抗腐蚀性能好等优点,被认为是最具有潜力的新型高温热障涂层材料体系之一.概述了目前关于这种热障涂层材料体系的晶体结构、物理性能、力学性能、抗热震性以及热腐蚀性等的研究进展,并进一步展望了稀土锆酸盐热障涂层材料的发展方向.     

B4C添加量对Al2O3-C材料性能的影响

以板状刚玉(粒度≤1、≤0.075 mm)、Al-Si合金粉(粒度为50μm)、α-Al₂O₃微粉(粒度为5μm)、鳞片石墨(粒度≤0.074 mm)和B₄C粉(粒度为20μm)为原料，硝酸镍为催化剂，酚醛树脂为结合剂制备了Al₂O₃-C材料，研究了B₄C添加量(加入质量分数分别为0、3%、6%和9%)对Al₂O₃-C材料性能的影响。结果表明：1)随着B₄C添加量的增加，试样的线变化率明显减小，常温抗折强度和耐压强度明显增大；当B₄C添加量为3%(w)时，试样经1 450℃处理后的线变化率降至0.65%,常温抗折强度和耐压强度最高，分别为28.7和57.3 MPa。2)当B₄C添加量为6%(w)时，试样经1 400℃空气气氛氧化后的氧化指数降至3.9%,抗氧化能力明显增强。     

不锈钢连接用改性磷酸盐粘接剂的制备及界面反应机理

为了提升磷酸盐胶黏剂的耐高温性能，以自制的磷酸二氢铝为基体，纳米Al₂O₃、Si粉和低温熔融玻璃粉(Zn–B–Si–Al–R)等为填料，制备出一种新型磷酸盐粘结剂，并对其界面反应机理进行了分析。结果表明：当Fe₂O₃、ZrO₂、Cu O的添加量分别为5%、10%、15%(质量分数)时，粘结剂在500℃的高温拉伸强度为5.28 MPa，质量损失率仅为7.8%。从室温至500℃，粘结剂与不锈钢基体热膨胀系数匹配良好，两者的差值始终小于1.5×10^–6 K^–1。同时，电势差异促进了Fe与Cu的离子交换，在界面处形成成分梯度层，有效缓解因热失配而产生的热应力，提高粘结剂在高温下的粘结强度。     

FeCoNiMnY高熵薄膜的软磁性能及噪声抑制特性

采用电化学沉积法制备了FeCoNiMnY高熵薄膜，利用XRD、VSM和VNA等测试手段对其性能进行表征，并研究了不同Y元素浓度对高熵薄膜晶体结构、软磁性能和噪声抑制特性的影响。结果表明，Y的添加一方面粗化了晶粒尺寸，增加了合金矫顽力(从12.09 kA/m增加至21.7 kA/m);另一方面，元素Y的添加引起的晶格畸变提高了高熵薄膜的电阻率(高达336μΩ·mm)。FeCoNiMnY高熵薄膜的最大功率损耗比在6.1 GHz处可达到0.84。上述结果表明，FeCoNiMnY噪声抑制片在千兆赫频率下的抗电磁干扰应用中具有很大的潜力。     

B4C增强SiC基复合陶瓷力学性能和抗氧化性能

为改善SiC基复合陶瓷的抗氧化性能，以SiC基复合陶瓷为对象，研究了B₄C的添加量对SiC基复合陶瓷显微结构、力学性能和抗氧化性能的影响。结果表明，添加B₄C可提高材料中SiC的结晶性和石墨化程度；经1 450℃处理后，当B₄C添加量为6%(质量分数)时，SiC基复合陶瓷的线变化率由1.39%降至0.58%；抗折强度和抗压强度分别由28.06 MPa和48.03 MPa提高到50.25 MPa和98.58 MPa(分别提高1.8倍和2倍)；当B₄C添加量由0增加到6%时，SiC基复合陶瓷经1 400℃烧结(氧化气氛)的氧化指数由30.33%降低至18.35%，氧化层厚度由3.52 mm降至0.23 mm。添加B₄C可提高SiC晶须的生成量，显著增强SiC基复合陶瓷的强度和抗氧化性。