神奇的"避火衣"

古典名著《西游记》第十六回,说唐僧师徒来到观音院,院主为窃取七宝袈裟,企图放火烧死唐僧。孙悟空去南天门找广目天王,借来神奇的“避火罩”,护住了唐僧师徒。 这个神话反映了古代人们渴望有一种神奇的“火灾防护品”,使火灾的损失减少。我国古代就有一种“火浣布”,是一种不怕火烧的布,穿上它制     

DIY制作航天飞机模型的方法和意义

DIY手工制作活动通过对空间图形的直观图或视图的观察、分析和想像,在头脑里建立起空间图形的表象,并通过制作过程将这一表象变成具体的实物模型,这对于发展人的空间智能和实际操作能力都具有十分现实的意义。航天飞机模型的制作大致分为准备工具和材料、设计图纸、制作部件、拼装等几个步骤,采用的原材料大多为可以二次利用的废弃物品。通过自己动手设计图纸、搜集材料、制作拼接,不仅能够将书本上的知识运用于实践,还能够培养青少年学生的想象力、意志力、实际操作能力,亲身体会劳动和创造的快乐,培养热爱科学、追求卓越的自信心。     

高导热低热膨胀Al-20％Si/石墨片复合材料的制备与性能研究

采用真空热压烧结工艺制备高导热、低热膨胀的Al-20％Si/石墨片复合材料,探讨了热压强度、烧结温度和时间、石墨含量等工艺参数对复合材料导热性能的影响.采用金相显微镜观察复合材料的微观形貌,采用激光热导仪、膨胀系数分析仪以及电子万能测试机测试复合材料的导热系数、热膨胀系数和三点抗弯曲强度.结果表明:Al-20％Si/石墨片复合材料结构较为致密,石墨片在铝基基体中分散均匀;不同的工艺参数对复合材料的导热性能有明显影响,热压强度和温度越高,烧结时间越长,复合材料的导热性越好.当石墨质量分数为5％,热压强度45 MPa,烧结温度450℃,时间60 min时,垂直方向z导热系数约44 W·m-1·K-1,热膨胀系数约15×10-6/℃;但复合材料在三点弯曲压力下呈脆性断裂,抗弯曲强度仍待提高.     

对"不良导体导热系数测定"大学物理实验的改进和探索

"不良导体导热系数测定"实验是大学物理实验中很重要的一个试验.本文对该实验的现状进行分析,在既不改变学时,也不需对现有实验仪器作重大调整或改造的前提下,改进教学内容,进一步丰富实验内涵,从而提高该实验在物理教学中的效果.     

碳纳米管/氮化碳纳米片导热聚合物的制备和性能

以静电自组装的方式将改性的碳纳米管(CNTs)和石墨相氮化碳(g-C3 N4)制备成杂化填料CNT@CNNns,并填充到环氧树脂(EP)中以制备导热复合材料.采用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、Zeta电位仪、扫描电镜(SEM)、热重分析仪(TGA)和热导率仪(Hot Disk)等对样品进行了表...     

高能球磨对TiB_2/Cu复合材料组织和性能的影响

对Cu、TiB2混合粉末进行了高能球磨实验和相应的粒度分析以及粉末形貌观察,研究了高能球磨对Cu基复合材料的力学性能、电学性能和显微组织的影响。结果表明,高能球磨使粉末细化,在球磨初期,粉末粒度下降很快,当粉末粒度下降到一定值,细化难以继续进行,得到TiB2颗粒细小弥散分布的复合粉末;TiB2的加入,使铜基体的硬度、强度得到显著提高,电导率下降;相比常规粉末冶金方法,高能球磨方法制备的TiB2/Cu复合材料的硬度、强度大大提高,而电导率较低。     

原位转化碳纤维增韧氧化铝复合材料的制备工艺

以聚丙烯腈预氧化纤维为先驱纤维,使其在真空烧结过程中原位转化生成碳纤维来增韧氧化铝陶瓷材料.利用热重–差热分析和X射线衍射研究了聚丙烯腈预氧化纤维的相结构和化学结构以确定制备复合材料的升温烧结工艺,并探讨了加压方式和聚丙烯腈预氧化纤维含量对复合材料组织结构和性能的影响.研究发现聚丙烯腈预氧化纤维在差热曲线上444℃左右的放热峰和X射线衍射图谱中17左右的衍射峰是由预氧化阶段残留的未充分氧化的聚丙烯腈分子引起的;而1073℃左右的吸热峰和25.5左右的衍射峰说明预氧化纤维在加热烧结过程中已开始向碳纤维转变.热压烧结制备的复合材料的力学性能明显优于无压烧结.随着聚丙烯腈预氧化纤维含量的增加,复合材料的密度和显微硬度降低,而断裂韧性则先升高后降低,当聚丙烯腈预氧化纤维体积分数为20%时,复合材料的断裂韧性最大,达9.39MPa.m1/2,说明原位碳纤维的生成提高了复合材料的断裂韧性,其增韧机制主要为纤维拔出和脱黏.     

PZT/NiCoCu铁氧体磁电复合材料的相结构和电性能

采用传统固相法合成了0.9{Pb[Zr0.23Ti0.36+0.02(Mg1/2W1/2)+0.39(Ni1/3Nb2/3)]O3}(简称PZT基压电陶瓷)/0.1{Ni0.8Co0.1Cu0.1Fe2O4}(简称NCCF)磁电复合陶瓷材料,研究了该材料在不同烧结温度下的相结构、介电和压电性能.结果表明,该复合材料经不同温度烧结后,仍保持PZT基压电陶瓷和NiCoCu铁氧体的各自相结构,没有新相生成.在1 200℃下烧结时,材料具有较好的综合电性能:d33=317 pC/N,εr=2 593,tanδ=0.017.表明该磁电复合材料可能在高密度信息存储器方面表现出较大的潜在应用.     

不同烧结温度时的陶瓷基复合材料界面和性能

制备了轴承内圆精密磨削用陶瓷基立方氮化硼(cBN)复合材料.利用扫描电子显微镜和电子探针研究了复合材料的微观组织结构、界面成分分布,并用轴承内圆磨床测试了磨削性能.结果表明:随着烧结温度升高,复合材料界面成分扩散深度缓慢增加,烧结温度从700℃升高到800℃,扩散层厚度从大约3μm增加到6μm左右;界面强度增加速度大于陶瓷基体材料强度增加速度;当烧结温度为750℃时,复合材料界面结合强度与陶瓷基体材料强度相匹配,磨削时复合材料进给量达到8μm/r,磨耗体积比达到310~370,具有良好的锋利度和耐磨性能,磨削后的复合材料能观察到cBN磨损、破裂、脱落和陶瓷基材桥断裂的痕迹.     

A位取代对ZnO-0．5SiO2陶瓷烧结特性和介电性能的影响

采用常规固相反应法,以ZnO-0.5SiO2体系为基体成分,研究了A位取代ZnO-0.5SiO2陶瓷的烧结特性和介电性能的影响规律.结果表明:Mg在一定范围内A位取代ZnO-0.5SiO2中的Zn可形成(Zn1-x,Mgx)2SiO4固溶体,x(Mg)最大固溶度不超过0.5.当取代量超过固溶度后,出现Mg2SiO4和Mg2SiO3相.x(Mg)≤0.5,陶瓷介电常数变化不大,品质因子较高;x(Mg)＞0.5时,陶瓷介电常数增大,品质因子急剧下降.研究还揭示了(Zn1-x,Mgx)2SiO4(x=0.1～0.3)陶瓷在1 275℃烧结具有良好的介电性能,其介电常数为6.19～6.23,品质因子为48 000～53 000 GHz,频率温度系数为-50×10-6～-60×10-6/℃.     

烧结温度对LaMgAl_（11）O_（19）-Al_2O_3复相陶瓷的致密度和显微形貌的影响

以自制LaMgAl11O19（LMA）片状晶和α-Al2O3粉体为原料,采用无压烧结工艺在不同温度（1500℃、1550℃、1600℃、1650℃）下制备了LMA-Al2O3复相陶瓷,研究了烧结温度对LMA-Al2O3复相陶瓷的体积密度和显微形貌的影响。结果表明,LMA-Al2O3复相陶瓷的体积密度随烧结温度的升高呈先降低后升高的变化趋势,当烧结温度为1650℃时可制备获得较为致密的LMA-Al2O3复相陶瓷,添加10wt%的LMA片状晶对LMA-Al2O3复相陶瓷的致密度没有明显影响,但LMA片状晶的加入能够起到使Al2O3晶粒细化的作用。     

石墨烯片增强纳米复合材料微米圆柱壳的振动和稳定性

基于一阶剪切变形壳理论和应变梯度弹性理论,研究石墨烯片增强纳米复合材料（graphene platelets-reinforced nanocomposite,GPLRNC）微米圆柱壳的稳定性和自由振动。首先,通过Hamilton变分原理得到系统模型的控制微分方程。其次,利用Navier法获得GPLRNC微米壳的固有频率和临界屈曲载荷的解析解。结果表明,石墨烯片的充填质量和分布模式影响微米壳的稳定性和振动特性。当壳体内部石墨烯片的质量分数给定时,微米壳在石墨烯片的O-GPLRNC分布下具有最高的固有频率和临界屈曲载荷,在X-GPLRNC分布下则反之。此外,材料长度尺度参数、石墨烯片几何尺寸和微米壳几何尺寸对GPLRNC微米圆柱壳的稳定性和自由振动具有重要影响。