电磁搅拌作用下TM颗粒—Al红外功能复合材料的研究

电磁搅拌工艺将铝液和在红外光谱上具有强辐射能力的含硼硅酸盐晶体ＴＭ颗粒复合在一起，制成果一－Ａｌ经外功能复合材料，复合材料组织致密，颗粒分布均匀，研究发现，ＴＭ颗粒可显著提高铝在中、完上光谱为１．３－１４．５μｍ的光谱比辐射率和光谱辐射出射度。     

有效介质理论与金属—陶瓷复合材料PTC效应

用有效介质理论对金属－陶瓷复合材料的ＰＴＣ效应进行定量分析。通过将ＧＥＭ方程应用于金属－陶瓷二相复合系统的电导率分析，发现所得到的方程与实验结果及有关工作基本相符。从而探明了提高金属－陶瓷复合材料的ＰＴＣ效应的有效途径。     

木材-金属复合材料的研究现状

木材-金属复合材料综合了木材和金属的优点,具有一系列优良的特性,如耐磨、耐热及电磁屏蔽等,木材金属的复合是实现木材高性能化和功能化、提高木材附加值的重要方法之一,为木材和金属都提供了新的发展空间,已开发的木材-金属复合材料的品种有金属化木材、金属覆面板、复合管及表面金属化木材等,     

金属磁性颗粒构成的左手化复合材料

研究了具有色散现象的金属磁性颗粒无规地浸没在无色散基质中的复合材料有效折射率．考虑金属磁性颗粒的大小与入射波波长比较小得多时，采用有效介质近似的方法研究了金属磁性颗粒的体积分数变化，可实现系统由右手化复合材料向左手化复合材料的转变；通过理论分析和数值计算发现，对具有色散现象的金属磁性颗粒浸没在非色散现象基质中的复合材料，随着金属磁性颗粒体积分数的变化，其复合材料将由右手征材料向左手征材料渡越；且表征左手征材料的有效负折射系数n。实部的绝对值将随金属磁性颗粒体积分数f的增加而缓慢减小，左手征特性材料的频带将逐渐窄化。     

纳米金属钴/膨胀石墨复合材料的制备、表征及其电磁屏蔽性能

以醋酸钴为前驱体,乙醇为溶剂,通过浸渍、干燥及H2还原,制备了磁性纳米金属钴颗粒均匀分散在膨胀石墨(EG)纳米层面的复合材料,其中纳米金属钴颗粒呈球形,粒径为300~1 000 nm,主要为金属相,含少量碳化物,属于软磁性材料.在EG纳米层板上铺展的磁性纳米金属钴颗粒有较高的磁导率,因而具有良好的低频电磁屏蔽效应.通过调控铺展在纳米石墨层板上纳米金属钴的含量可以改变复合材料的导电性与导磁性,使得复合材料在较宽的频段内具有良好的电磁屏蔽效能.结果表明,在Co含量为10%~40%时,复合材料的电磁屏蔽效能较好,例如,30%Co-EG在300 kHz到1.5 GHz范围的电磁屏蔽效能可达62~110 dB.     

复合材料飞机电磁环境的多尺度分析

复合材料飞机电磁环境的分析属于多尺度,电大尺寸问题,采用传统数值方法会引起离散化剖分的奇异性问题。文章提出了一种基于薄层阻抗边界条件的多尺度分析方法,在该方法中,首先采用全波频域方法在微观尺度下计算复合材料的电磁响应,考虑其材料、结构和厚度等参数的影响,并将其等效为具有相同电磁响应的边界条件;其次将此等效边界条件引入到复合材料飞机电磁响应的计算过程中,在宏观尺度下用全波频域方法计算整个飞机的电磁环境。多尺度分析方法无须对复合材料飞机蒙皮进行电磁离散化,解决了网格剖分的奇异性问题,实现复合材料飞机电磁环境的数值研究。     

颗粒尺寸和电磁搅拌参数对SiC增强铝基复合材料组织的影响

Sic颗粒掺入金属基复合材料形成一种高性能与低成本的金属基复合材料,被认为是应用范围最广、开发和应用前景最大的一类金属基复合材料。铝基复合材料的增强颗粒尺寸和制备工艺直接影响着材料的组织及性能,因此研究增强颗粒物的尺寸和制备参数对铝基本复合材料组织的影响具有重要作用。本论文研究了SiC颗粒尺寸和电磁搅拌参数对Al基复合增强材料组织的影响。通过研究得出最适宜的SiC颗粒尺寸和电磁搅拌参数,对提高铝基复合材料的组织性能具有重要意义。     

金属折线栅电磁特性的数值计算

本文在分析介质层上金属折线栅电磁特性基础上，采用对折线栅等效电纳特性曲线进行分段值和外推的方法，有效地简人了等效电纳的计算。计算机模拟结果表明，该方法不仅可以显著提高计算速度，而且特别适合宽频带内折线栅结构尺寸的优化设计。     

一种提取介质结构等效电磁参量的改进方法

基于对提取人工电磁材料等效结构电磁参量的传统 S 参数提取法的研究, 提出一种新的既适用于异向介质也适用于传统介质简单明确的改进方法。改进方法具有 3 个优势: 1)采用反正弦函数提取等效折射率 n,无需使用附加限制条件 n^" ≥0 和 z^' ≥0 便可直接得出 n 的正负属性,避免了传统 S 参数提取法应用上述限制条件可能引起的误差; 2) 明确给出一种多值反正弦函数的取值方案,解决了传统 S 参数提取法中多值反三角函数的取值困扰问题; 3)改进方法对厚度较小或厚度较大的介质结构都能适用,克服了传统 S 参数提取法仅适用于介质厚度足够小的限制。通过对均匀异向介质板、均匀传统介质板以及典型的 SRR-Rods 异向介质结构等效特性参量的提取,证实了此方法的正确性、有效性和优越性。     

有机-无机复合电介质的电场分布特性及介电强度的有限元分析

有机聚合物介质材料由于其具有柔性、易加工、轻量化以及耐高压的特性而在电介质储能领域中具有广泛的应用前景。然而,受限于有机材料较低的介电常数,通过添加具有高介电常数纳米颗粒制备有机-无机复合电介质材料成为储能领域的研究热点。利用有限元分析方法,系统研究无机纳米颗粒介电常数及分布特征对复合电介质内部电势及电场强度的影响规律,探究影响材料介电强度的主要因素。在此基础上,总结提高复合电介质储能密度的有效途径,以期对高储能密度电介质材料的设计提供理论预测和指导。     

金属颗粒分散压电陶瓷复合材料的压电性能

金属颗粒分散压电陶瓷复合材料是一种新型的3-0型压电复合材料,其有效压电性能受金属相体积分数的影响.利用基于格林函数的有效介质理论,结合由于金属相的弥散导致压电陶瓷内电畴的取向分布变化,对金属相体积分数对复合材料有效压电性能的影响进行理论计算.结果表明,复合材料的有效压电性能随金属相体积分数的增加呈下降趋势,理论计算和文献报道的实测结果基本吻合,表明该方法能够预测压电陶瓷/金属复合材料体系显微结构与压电性能之间的关系.     

金属纤维复合材料的电磁波吸收特性的研究

将金属纤维混入混凝土，制成金属纤维复合材料混凝土，与普通混凝土进行电磁波吸纳比较试验，证实金属纤维复合材料有良好的吸收电磁波特性。利用该特性，金属纤维复合材料可用作国防工业和民用工业的电磁波屏蔽材料。     

求解复合材料等效性能的混合均匀化方法

考虑到层合板结构的多尺度特征，将均匀化方法与三维弹性子层板方法相结合，推导出一种新的方法，用以求解层合复合材料的等效刚度．该方法通过均匀化过程，将此三维刚度问题简化为二维问题，便于有限元网格划分及数据处理，提高计算效率．其潜在的优点是，可在二维规模上方便、准确地求得纤维方向含有周期性损伤时的损伤刚度．数值算例显示该方法具有较好的精度．     

金属电磁带隙波导色散特性分析

建立了紧凑格式二维时域有限差分法(CFDTD)模型,利用二维网格划分计算三维传播问题,简化了计算量.提出了一种纵向均匀的中心缺陷型六角晶格金属电磁带隙波导结构.利用CFDTD仿真该金属电磁带隙波导,获得该结构的基模场分布及频率.改变纵向传播常数,得到对应的基模频率以及色散特性,计算结果表明色散特性满足电磁带隙的缩放特性.测量该波导在11～15 GHz以内的传输率, 12 GHz附近的波导波长和色散曲线,仿真结果与测量值误差在5%以内.     

微波吸收剂吸波性能对比分析

为了对比不同类型微波吸收剂及其混合物的吸波性能,利用MG公式,计算了X波段电阻型碳纤维吸收剂和磁介质型铁氧体吸收剂在不同配比下的混合物的等效电磁参数,并分别分析了其吸波性能。通过对比材料的阻抗匹配特性和衰减系数表明,在铁氧体中添加碳纤维并不能提高吸波性能。虽然混合吸收剂兼具电损耗和磁损耗,可以增强对电磁波的衰减,但是由于一般的电性材料具有较高的介电常数,掺杂磁性材料会破坏材料的阻抗匹配特性,使得表面反射增强,吸波性能得不到改善。     

油井变频电磁场防蜡机理研究

结蜡是油井生产中经常遇到的问题,严重时会使产量递减甚至停产。常用的防蜡技术有很多种,由于受到使用条件的限制或其他因素的影响,防蜡施工费用高、工作量大,需频繁进行清蜡,严重影响生产效率。为了能够实现节能、环保、高效的防蜡效果,提出了变频电磁场防蜡技术。根据麦克斯韦电磁理论原理,电磁场相互转化时磁场的强度决定于线圈的直径、电流强度以及线圈匝数。通过实验对变频电磁场防蜡器激励源在不同电流强度和频率时的防蜡效果进行对比,结果表明在一定范围内电流值增大防蜡效果会增强,但是超出一定限度就会出现下滑趋势;在相同电流强度的情况下,低频段的防蜡效果明显优于高频段防蜡效果。显微镜实验同样验证了以上结论的正确性。现场三口井的应用实践表明,通过最佳电流强度和频率的配置,确实可以起到延长洗井周期,提高产量,降低电能消耗,提高油井生产效率的效果。     

基于S参数的极化独立metamaterial的透射性质及有效电磁参数

提出了一种极化独立的工作在微波频段的metamaterial。这种metamaterial是由"渔网"结构的金属片印在电介质基板两表面构成的。采用有限元法模拟厚度为2 535μm的一维metamaterial平板的S参数(散射参数)的振幅和相位。根据S参数可获得metamaterial的内在性质(有效介电常数ε和磁导率μ)。此结构在10.85 GHz到11.45 GHz频段显现"双负"现象。这种负折射metamaterial在11.34 GHz时具有较高的透射(-0.27 dB)和较低的反射(-30.70 dB)。品质因数在10.96GHz时达到最大值为22.5。折射率为-1时品质因数为15.5。     

介质蜂窝等效电磁性能数值仿真分析研究

针对规则周期性介质蜂窝夹芯结构材料介电性能的等效计算,提出采用有限元数值仿真和反演计算的方法分析研究不同构型介质蜂窝单胞的几何参数对其等效介电性能的影响规律,并探讨了周期性介质蜂窝单胞的尺寸效应对介质蜂窝的等效介电性能的影响,数值结果表明周期性介质蜂窝结构材料的等效介电性能在面内具有明显的尺寸效应,随着介质蜂窝单胞数目的无限增大,介质蜂窝的等效介电性能将趋于一个均匀化值．     

金属/PET复合材料力学性能的研究

用Instron5565万能强力机对不同金属／PET复合材料在不同温度、不同金属厚度、不同速度下进行力学性能的测试．实验结果发现，温度对金属／PET复合材料的力学性能影响最大．当超过PET玻璃化温度之后金属层对复合材料的初始模量影响显著，并且厚度在6．7μm时，对PET的初始模量贡献最大．拉伸速度增加使材料初始模量和拉伸强度增大但伸长率减小．     

Fe_3O_4与聚苯胺复合基质碳纤维手性材料电磁参数的实验研究

以碳纤维为手性掺杂体,以Fe_3O_4与聚苯胺复合物为基质,制成手性复合材料．利用微波圆波导法在8.5～11．0GHz频率范围内测量了偏转角、轴比、复反射系数,计算出手性材料的介电常数、磁导率和手性参数．对手性材料电磁参数受频率和基质中Fe_3O_4浓度的影响进行了分析．实验结果表明用复合物作基质制作手性材料提高了电损耗、磁损耗和手性参数．