MnZn铁氧体/PTFE复合材料的电磁性能研究

采用SrTiO3溶胶对MnZn铁氧体进行表面改性,得到MnZn铁氧体/SrTiO3复合粉体,以PTFE为基体,制备了的MnZn铁氧体/SrTiO3/PTFE复合材料。探讨了表面改性和热处理对复合材料电磁性能的影响。结果表明:复合材料在低频阶段具有较高磁导率和介电常数以及较低磁损耗和介电损耗,表面改性和热处理可以在一定程度上提高复合材料的电磁性,复合材料的介电频率响应符合德拜弛豫理论。     

碳纳米管的化学镀铁钴和电磁参数研究

基于化学镀方法将CoB和FeB二元合金包覆在多壁碳纳米管模板上,制备了一种新的一维纳米复合材料.将JEM-2010透射电子显微镜显示多壁碳管的外径从13 nm增加到35 nm,能量色散X分析仪也表明碳管的表面镀覆了铁磁性纳米金属颗粒.用Angilent8722ES矢量网络分析仪在2～18 GHz测试了复合材料的动态电磁参数,在2 GHz时,铁包覆碳纳米管复合材料的复介电常数的实部ε′和虚部系数ε″分别为23.90和14.31,在2 GHz时复磁导率的实部μ′和虚部μ″分别为2.64和1.63,而钴包覆碳纳米管复合材料的ε′,ε″,μ′和μ″分别为12.00,2.04,1.28 和0.39.在低频处复合材料的磁导率和磁损耗相对于纯碳管有明显的增加.这种电磁特性可以应用于微波吸收材料.     

纳米复相α-Fe /Nd2Fe14B材料电磁波吸收性能研究

采用熔体快淬及晶化退火工艺制备了Nd2Fe14B/α-Fe纳米晶双相材料,对该材料在0.5～18GHz频段的复介电常数、复磁导率进行了测试,其磁谱表现为驰豫型特征。由于磁损耗和介电损耗的共同作用,纳米复相Nd2Fe14B/α-Fe吸波材料在9～17GHz具有良好的吸波性能,其匹配厚度为1.6～2.5mm。     

Ni/SWNTs纳米材料抗氧化和电磁波吸收特性研究

为了提高单壁碳纳米管(SWNTs)的电磁波吸收能力,该文采用化学镀的方法在SWNTs表面镀覆一层金属镍。观察和分析了镀层的形貌、成分和微观结构。使用矢量网络分析仪测试了镀镍碳纳米管/石腊(Ni/CNTs/PAR)复合材料在8~18 GHz频率范围内的复介电常数和复磁导率。透射电镜观察结果和X-ray能量散射图谱表明SWNTs表面包覆了一层致密的金属镍;热重分析曲线显示表面镀镍处理将SWNTs的抗氧化温度从400℃提高到650℃;测得的电磁参数表明Ni/SWNTs/PAR复合材料在测试频域内具有良好的电磁介电性能;当该复合材料厚度为2.0 mm时,在低频的X波段(8.2~12.4 GHz)约有2.5 GHz的频域反射损失超过了10 dB,表明该复合材料在X波段具有良好的电磁波吸收性能。     

极化磁化方程与负折射率材料

在新的极化磁化方程的基础上,在线性各向同性介质中,导出相对介电常数与相对磁导率之间的关系,解释极化现象和磁化现象是完全对称的,相对介电常数与相对磁导率可以同时为负,不可以一正一负．给出了介质中的洛仑兹力公式．根据能量守恒定律、介质中的洛仑兹力公式、介质极化磁化方程以及法拉第电磁感应定律,导出介质中的能流密度和介质中的能量密度．指出相对介电常数与相对磁导率同为负时,介质中能量密度仍为正．     

液固混合烧结制备渗流型镍锌铁氧体/钛酸钡复相陶瓷

利用自燃烧法制备Ni0.5Zn0.5Fe2O4粉体,利用溶胶凝胶法配制BaTiO3溶胶,通过BaTiO3溶胶混合Ni0.5Zn0.5Fe2O4粉体烧结制备得到xNi0.5Zn0.5Fe2O4/(1-x)BaTiO3复合粉体,再将其压成片状或环状后,在不同温度下成功烧结制备了渗流型复相陶瓷.研究了xNi0.5Zn0.5Fe2O4/(1-x)BaTiO3中镍锌铁氧体的摩尔分数x对陶瓷介电性能和磁性能的影响,结果表明:当x≤0.5时,复合体系与传统渗流型复合材料相似,介电常数随着x的增加呈指数性增长;当x0.5时,复相陶瓷在低频下的介电常数基本上不随x变化而变化,稳定在10 kF/m左右;随着x从0.5增加到0.9,磁导率可从5 H/m升高至18 H/m.很明显,利用液固混合烧结方法,可以制备得到一种同时具有高介电常数和一定磁导率的复相陶瓷.     

碳纳米管/聚合物复合材料的介电与储能特性研究

基于RC网络模型,导出了碳纳米管/聚合物复合材料复介电常数的表达式.深入探讨了碳纳米管的含量、碳纳米管的弯曲度和电磁波频率对碳纳米管/聚合物复合材料储能特性的影响,构建了碳纳米管/聚合物复合材料储能特性的理论模型.数值计算了碳纳米管/聚合物复合材料的复介电常数和储能密度.模拟结果表明:在聚合物基质中适当添加碳纳米管,能使材料复介电常数的实部显著增大,储能特性显著增强;增大碳纳米管的弯曲度和电磁波的频率会导致材料的储能密度明显降低.理论值与已获得的实验数据相吻合.     

长径比对铁纤维涂层反射率的影响研究

基于麦克斯韦方程,给出了多晶铁纤维的微波磁导率和介电常数的理论公式,利用电磁参数进而得到铁纤维涂层的反射率,即获得铁纤维涂层的反射率对长径比的依赖关系,分析了铁纤维长径比对反射率的影响。结果表明,必须依据反射率理论公式对铁纤维的长径比进行优化设计,才能得到宽频带、低反射率的铁纤维涂层。     

等离子体介质在非相对论情况下的磁导率的分析

等离子体作为物质的第四态,与一般物质有着不同的特性,尤其是电磁性能更为复杂。本文研究非相对论情况下等离子体的磁导率。推导出非相对论麦克斯韦粒子分布情况下的介电常数,根据Silin提出的各向同性等离子体中磁导率与介电常数的关系,数值计算了两种典型等离子体波色散关系下的磁导率。结果表明,在等离子体中那些不满足色散关系的波很快就衰减,满足色散关系的波,磁导率仅仅是频率的函数。同时,等离子体磁导率还受温度的影响。     

金属膜介电性能调控研究

微米级粉体吸收剂性能指标已经达到理论极限,纳米结构金属薄膜由于具有更高的磁导率有望成为一种新型的微波吸收材料,但目前受限于界面匹配性能,必须控制其介电常数使其适合界面匹配.本文主要讨论金属薄膜的介电机制以及对其介电常数调控的可能性.基于重整化有效媒质理论的计算结果表明,可以通过相应技术途径使连续金属膜变成不连续,并控制不连续金属膜单元尺寸,当单元尺寸处于微米量级范围内时,金属膜的有效介电常数可以降到微波可匹配范围内.     

溶胶凝胶法制备SiO2/活性炭复合材料及其吸波性能研究

以正硅酸乙酯为硅的前驱体、活性炭为基体,通过溶胶凝胶反应制备SiO2/活性炭复合材料;以XRD,SEM,BET以及电磁参数测定等手段,对SiO2/活性炭复合体的孔隙结构、电阻率、以及电磁参数等性质进行表征.实验结果表明,活性炭与正硅酸乙酯混合后,经过溶胶凝胶反应,SiO2与活性炭形成结构均一的复合物,且溶胶凝胶温度较低时,反应速度较慢,生成的SiO2颗粒较小、分布较均匀.通过改变SiO2的质量分数量,可以改变SiO2/活性炭复合材料的电磁参数,进而影响其对电磁波的吸收性能,当SiO2质量分数为12%时,复合材料有最佳吸波性能.     

SiCp/Mg-Zn-Zr复合材料的制备及其阻尼性能

采用搅拌铸造法制备SiC颗粒增强Mg-Zn-Zr复合材料，并分析了Mg-Zn-Zr复合材料的压缩强度和内耗与SiC粒度的关系.结果表明：加入粒度10 μm的SiC颗粒，可使基体合金的压缩强度增加；SiC粒度为20 μm的复合材料阻尼性能优于SiC粒度为10和50 μm的复合材料.     

CNTs／PS和CNTs／PEE的制备及性能

通过溶液共混制备了不同碳纳米管(CNTs)质量分数的CNTs/聚苯乙烯(PS)、CNTs/聚醚酯(PEE)复合材料,研究CNTs对复合材料导电性能、力学性能的影响.CNTs的加入可以使复合材料的导电性能得到明显提高,CNTs/PS体系的电导率大于CNTs/PEE体系的电导率.随着CNTs质量分数的增加,CNTs/PS复合材料的断裂强度先增大后减小,在CNTs质量分数为1%时达到最大值,但CNTs/PEE的断裂强度随CNTs质量分数的增加逐渐下降,扫描电镜(SEM)结果显示CNTs在PS中的分散性稍好于在PEE中的分散性.     

植酸/金属离子共掺杂聚苯胺/纤维素复合材料的制备与电化学性能研究

以再生纤维素微球为基底,通过原位聚合法制备了金属离子与植酸共掺杂的聚苯胺/纤维素复合材料,采用扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）、X射线粉末衍射仪（XRD）、热重分析仪（TGA）和比表面积分析仪（BET）对材料进行了表征,并探究了不同金属离子掺杂对复合材料电化学性能的影响。结果表明,与纯聚苯胺相比,以再生纤维素微球为基底的聚苯胺/纤维素复合材料的倍率性能、导电性均有大幅提升,锌离子、锂离子分别与植酸共掺杂后制备的聚苯胺/纤维素复合材料,在5 mV/s的扫描速率下比电容分别为343 F/g、332 F/g,远大于单一植酸掺杂的复合材料的比电容（286 F/g）;对锌离子、锂离子掺杂的复合材料进行了300次充放电测试后,其比电容保持率分别为87%、88%,均高于未经金属离子掺杂的复合材料的比电容保持率（83%）,表明锌离子与锂离子掺杂可提升复合材料的循环稳定性。     

莫来石／Ce—TZP和莫来石／Ce—TZP／Al2O3复合材料

研究了热压莫来石／Ｃｅ－ＴＺＰ和莫来石／Ｃｅ－ＴＺＰ／Ａｌ２Ｏ３复合材料。以ＺＴＭ为基质,使用不同的复合比例,加入Ｃｅ－ＴＺＰ和Ｃｅ－ＴＺＰ／Ａｌ２Ｏ３,测定了材料的力学性能及物相组成,以期得到一种较为稳定的高性能复合材料。     

PA66/PA66功能化碳纳米管复合材料的制备及性能研究

以酸化的碳纳米管为原料,通过原位聚合在其表面接枝PA66得到PA66功能化碳纳米管（NF-CNTs）,然后用溶液共混法将NF-CNTs与PA66混合制备了PA66/NF-CNTs复合材料,对比了碳纳米管功能化前后对于复合材料性能的影响.结果表明:NF-CNTs在复合材料中分散性更好;与PA66/CNTs复合材料相比,PA66/NF-CNTs复合材料的体积电阻率更低,渗滤阈值从4%下降为3%;当NF-CNTs的添加量为2%时,PA66/NF-CNTs复合材料的初始失重温度达到最大值390℃,与纯PA66以及PA66/CNTs复合材料相比,分别提升了38℃和13℃.      

Microstructure and properties of SiC gradiently coated Cf/C composites prepared by a RCLD method

The SiC gradiently coated carbon fiber/carbon (C_f/C) composites were prepared by a two-step rapid chemical liquid deposition (RCLD) method. The microstructure and properties of the composites were investigated using X-ray diffraction, scanning electron microscopy together with energy dispersive X-ray analysis, bending tests, and oxidation tests. The experimental results show that the surface layer of the composites is composed of SiC, pyrocarbon, and carbon fibers. Their inner area consists of pyrocarbon and carbon fibers. The SiC content gradiently decreases with increasing distance from the outer surface to the center of the composites. Furthermore, the thickness of the SiC layer increases with increasing tetraethylorthosilicate content and deposition time. SiC coatings have no significant influence on the bending strength of the composites. However, the oxidation resistance of the composites increases with increasing thickness of the SiC layer.     

PP/EPDM/MOS无卤阻燃体系阻燃性能的研究

结合碱式硫酸镁晶须(MOS)的阻燃功能,以微胶囊红磷(MRP)为协效剂,制备了无卤阻燃型PP/EP-DM/MOS/MRP共混物,并与PP/EPDM/Mg(OH)2/MRP共混物进行比较;对氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL-94)、热重分析(TGA)及锥形量热器(CCT)测试表明:MOS的阻燃效果优于MH,主要是由于在燃烧过程中形成了稳定致密的碳层,对基材起到了保护作用;提出PP/EPDM热塑性弹性体的动态硫化可进一步提高PP/EPDM/MOS/MRP阻燃体系的阻燃性能。     

PAN／Cu／Ni纤维及复合材料的电磁屏蔽性能

用聚丙烯腈纤维经化学镀铜再电镀镍制成的导电ＰＡＮ／Ｃｕ／Ｎｉ纤维作填料，与ＨＩＰＳ树脂熔融共混，制备了导电复合材料．对纤维表面镀层的形态结构、导电性及复合材料的导电性和电磁屏蔽性（包括导电填料量、混炼时间及纤维表面处理等）进行了深入地研究．同时对复合材料电磁屏蔽的理论值与实验值做了比较．     

Dielectric AlN/epoxy and SiC/epoxy composites with enhanced thermal and dynamic mechanical properties at low temperatures

In a superconducting magnet, the thermal properties of the insulating material at low temperatures is an important technical index to ensure the normal operation of a superconducting coil. Herein, a low-temperature thermal conductivity testing device with a tiny uncertainty was developed to measure the composites. Furthermore, SiC/epoxy and AlN/epoxy composites were prepared and their properties were tested at low temperatures. The results showed that the composites have a better thermal conductivity at low temperatures than pure epoxy. In addition, the AlN/epoxy and SiC/epoxy composites have excellent dynamic mechanical properties and low coefficient of thermal expansion. Due to the fair thermal and dynamic mechanical properties, the composites will have potential application in the superconducting magnet.