纳米铝膜等效介电常数和磁导率的有限元模拟

通过建立纳米铝膜/电介质复合材料的计算模型,用有限元软件Ansoft's HFSS TM模拟纳米铝膜/电介质复合结构的电磁散射参数(S参数),并利用S参数反演得到纳米金属Al膜的等效介电常数和磁导率.模拟和计算结果表明:在纳米金属膜/电介质复合结构中,反射率随薄膜厚度的增加而增加,透射率则随之减少;吸收率的峰位与薄膜厚度的变化没有关系,只与电介质厚度和介电常数有关;在X波段,随频率增加,薄膜等效介电常数实部逐渐增加,虚部逐渐减小;磁导率实部先出现振荡,后逐渐增加;虚部则先减小,后增加,再减小;薄膜厚度的变化对等效介电常数实部和磁导率影响不大,但对等效介电常数虚部的影响显著.     

Cr代替部分Si对Sendust微波吸收特性的影响

利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)研究了Cr代替Sendust部分Si后对其微波吸收特性的影响.结果表明:Cr代替部分Si后,使FeSiAl的脆性得到改善,颗粒的纵横比增大,从而使FeSiAl磁导率提高;Cr的加入虽对合金的复介电常数实部变化影响不大,但虚部增加较大;且微波吸收带宽通过添加Cr后改善较大.     

尖晶石结构磁介电材料的研究进展

随着通信技术的发展,对无限通信设备的集成度有了更高的要求,天线小型化成为目前重要的研究方向。等磁介电材料是一种既具有磁导率又具有介电常数,且磁导率和介电常数几乎相等的材料,使用等磁介电材料作为天线的基板,能有效的减小天线的尺寸,提高带宽,增加辐射效率。铁氧体是由Fe2O3和一种或多种金属氧化物复合而成,具有较高的磁导率和介电常数,由于其同时具有磁特性和介电特性,是一种潜在的等磁介电材料。综述了近几年尖晶石结构磁介电材料的国内外研究进展,着重讨论了掺杂改性对烧结温度、磁导率、介电常数、直流电阻等电磁特性的影响。最后指出目前研究中存在的问题,并展望了该材料在未来发展的方向。     

不同形貌羰基铁的复合对电磁特性及吸波性能的影响

目的增强羰基铁的低频吸波性能,掌握吸收峰频率的调控方法。方法将球形羰基铁与片状羰基铁混合,制作复合材料。通过扫描电子显微镜对两种羰基铁的微观形貌进行分析。通过矢量网络分析仪测量5种质量配比下(3∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶3)羰基铁复合材料的复介电常数和复磁导率,分析不同形貌羰基铁的复合对电磁特性的影响。同时分析不同配比羰基铁复合材料的吸波性能。结果随着球形羰基铁加入比例的提高,复合材料的复介电常数实部和虚部均逐步下降。羰基铁复合材料的复磁导率实部整体变化不大,虚部呈下降趋势。当片状羰基铁和球形羰基铁质量比为1∶2时,在3.08 GHz处最大吸波性能为20.2 dB,有效吸波带宽(反射率损耗不大于8 dB)为2.43 GHz。结论球形羰基铁的加入可以有效调控复合材料的吸收峰在低频范围内定向移动,增强1~4 GHz范围内的低频吸波强度,扩宽有效吸波带宽。球形羰基铁的加入,降低了片状羰基铁的介电常数,复合材料的电磁阻抗匹配条件得到优化,电磁损耗耦合效应增强,从而提升了该复合材料的吸波性能。     

CoFeZrRE磁性薄膜微波电磁特性研究

研究在微波段具有高磁导率和大磁损耗的CoFeZrRE薄膜,采用射频磁控溅射工艺制备该类薄膜,探讨了工艺参数和薄膜厚度对CoFeZrRE薄膜结构和电磁性能的影响.重点研究了掺杂稀土元素的含量和种类对薄膜磁各向异性、饱和磁化强度等基本磁参量以及微波磁导率和磁损耗的影响.结果表明,重稀土元素（如Dy,Tb）提高微波磁损耗的效果更显著;CoFeZrRE类薄膜具有较高的微波磁导率和磁损耗（2 GHz处,μ＇和μ＂均高于200）,有望在微波吸收和抗电磁干扰领域获得广泛应用.     

纳米碳管增强镁基材料的复合工艺及性能研究

采用正交试验方法研究了碳纳米管加入量、复合温度、搅拌时间等工艺参数对用铸造方法制备纳米碳管增强镁基复合材料过程的影响,并探讨了这些工艺参数对复合材料力学性能和显微组织的作用.试验结果表明:碳纳米管(CNTs)能明显细化复合材料的晶粒组织,提高复合材料的抗拉强度、伸长率.在3个工艺参数中,CNTs对材料的力学性能影响最大,其含量约为1%时对力学性能最为有利;其次是加热温度,温度取低值(680 ℃)较好;搅拌时间在3 min时,其综合性能较好.影响材料拉伸强度的3个因素最优组合为A 2B 1C 3,影响伸长率的3个因素的最优组合为A 2B 1C 3.     

快淬Nd3Fe68Co18B11扁平粉粒微波电磁特性研究

本文研究了快淬Nd3Fe68Co18B11磁粉在不同球磨时间下的形貌、微结构和电磁特性。发现通过高能球磨能得到扁平状、大小趋于一致的小颗粒，同时细化晶粒，从而提高材料在微波低频段的磁导率、降低介电常数。基于传输线理论的数值模拟结果表明，所得磁性微粉在微波低频段具有良好的吸收性能。     

低介电常数纳米氧化硅薄膜(英文)

介绍了一种新制备低介电常数 SiO2薄膜的方法。以 TEOS 为前躯体、盐酸为催化剂、CTAB 作为模版剂,采用溶胶-凝胶法制备硅溶胶,以浸渍提拉法制备薄膜。采用 FITIR、XRD 和 AFM 等方法表征了薄膜,并用阻抗分析仪测量介电常数。结果表明,通过调节 CTAB 的浓度和老化时间可以制得介电常数小于 2.2 的 SiO2 薄膜,薄膜拥有较好的机械强度和耐刮擦性,通过采用六甲基二硅胶烷(HMDS)对薄膜表面进行修饰,可以提高薄膜的疏水性能从而提高其在空气中的稳定性。     

Zr-0.39Sn-0.32Nb合金微弧氧化膜变温介电性能研究

目的 研究锆合金微弧氧化膜的介电性能随温度的变化规律,了解?100～250℃范围内它们的介电频谱特性.方法 采用恒压模式的双极性微弧氧化脉冲电源,在硅酸盐电解液中对Zr-0.39Sn-0.32Nb合金进行微弧氧化处理,用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)及激光拉曼光谱仪(Raman),分析微弧氧化陶瓷膜的形貌和相组成.采用变温介电谱仪测量?100～250℃范围内不同厚度微弧氧化膜的介电常数、介电损耗以及电导率随环境温度变化的频谱图(0.01 Hz～1 MHz).结果 Zr-0.39Sn-0.32Nb合金表面制备出20～45μm厚的微弧氧化陶瓷膜,它们都由m-ZrO2单斜相和少量t-ZrO2四方相组成.微弧氧化膜的致密内层对其介电特性影响较大,多孔外层降低其绝缘性能.在?100～250℃范围内,微弧氧化膜的低频区介电常数、介电损耗、电导率均随着温度的增加而快速增加,而温度对它们在高频区的影响较小.同时,在0～100℃范围内,锆合金微弧氧化膜介电性能稳定.在50 Hz工频和20℃环境中,微弧氧化膜的导电率约为10?12 S/m.结论 环境温度对锆合金微弧氧化陶瓷膜介电特性有较大影响,特别在低频区变化显著.     

热处理温度对碳基复合吸波材料电磁性能的影响

在聚丙烯腈(PAN)聚合液中加入Fe,用去离子水凝固成膜后,分别加热至600、700和800℃制备了3种电磁损耗型碳基复合吸波材料。通过X射线衍射仪(XRD)对不同热处理温度下的复合材料进行物相分析,推断Fe在热处理中的反应过程。比较3种复合材料的介电常数和磁导率。结果表明,随着热处理温度的升高,复合材料的介电常数增加,其对电磁波损耗能力增强。     

Enhanced electromagnetic characteristics of carbon nanotubes/carbonyl iron powders complex absorbers in 2-18 GHz ranges

The electromagnetic (EM) characteristics of the carbon nanotubes/carbonyl iron powders (CNTs/CIPs) complex absorbers synthesized by mixing CNTs with CIPs were studied at 2-18 GHz, for the aim of the absorbing coating with thinness, lightness, width, and strength. Compared with CIPs, the CNTs/CIPs composites had higher electrical conductivity, permittivity, and dielectric loss, which gradually increased with the increasing CNTs content (W_CNTs). Among them, with W_CNTs = 2.2 %, a reflection loss (R_L) exceeding −20 dB was obtained in the frequency range of 6.4-14.8 GHz for a coating thickness of 1.2-2.5 mm. Particularly, a minimum R_L of −33.3 dB was found at 11.2 GHz corresponding to a matching thickness of 1.5 mm. The excellent EM-wave absorption properties are a consequence of a proper EM matching and enhanced absorption abilities resulting from the addition of a small quantity of CNTs with high electrical conductivity, permittivity, and dielectric loss. Thus, CNTs/CIPs complex absorbers may be promising candidates for EM-wave-absorption materials with strong-absorption, thin-thickness, light-weight, and low-cost.     

光亮剂对化学镀镍磷合金镀层的影响

为了优化酸性化学镀Ni-P镀液中光亮剂的配方,运用试验方法确定了复合光亮剂的最佳成分配比,通过对不同光亮剂条件下镀层宏观形貌的观察与分析,结果表明:1000mL镀液中,添加12mL CdSO4、12.5mL C4H6O2、23mL C12H25NaO3S的复合光亮剂进行施镀,可得到镜面光亮的镀层,镀层中晶粒尺寸呈纳米尺度.     

不同电解温度下阳极氧化铝薄膜纳米孔的自组织过程

研究温度对阳极氧化铝薄膜纳米孔自组织过程的影响.使用环境扫描电镜(ESEM)研究了铝试样在硫酸、草酸、磷酸溶液中,于不同电解温度下阳极氧化形成的氧化铝薄膜形貌.通过分析阳极氧化时电流密度与时间关系曲线,研究了温度对阳极氧化铝薄膜纳米孔自组织过程的影响.提出降低电解温度能够缩短纳米孔自组织过程的时间,是由于降低电解温度增大了纳米孔内表面的表面张力.并且提出在不同的电解质溶液中,电解温度对纳米孔自组织过程的影响程度不同,电解温度对纳米孔自组织过程的影响以在硫酸溶液中最敏感,草酸次之,在磷酸溶液中的影响最小.     

CNTs/SiC/Cu复合材料制备及性能

以碳纳米管(CNTs)、碳化硅(SiC)粉体、锌(Zn)粉和CuSO_4·5H_2O为主要原料,用化学镀的方法制备CNTs /Cu复合粉体,再采用非均相沉淀法制备CNTs/SiC/Cu复合粉体.在750 ℃、100 MPa的制度下进行真空热压烧结后制得CNTs/SiC/Cu复合材料,其中Cu的含量(体积分数,下同)为70%,CNTs的含量(体积分数, 下同)分别为0,3%,5%,8%,12%.利用XRD、SEM分析样品的物相组成和显微结构;利用阿基米德排水法、显微硬度计、三点弯曲法测试了复合材料的密度、显微硬度和抗弯强度.结果表明,随着碳纳米管含量的增加,CNTs/SiC/Cu复合材料的密度、显微硬度和抗弯强度等性能发生相应变化,其中,抗弯强度呈现逐渐升高趋势.与未添加碳纳米管的30SiC/70Cu复合材料相比,添加12%CNTs的12CNTs/18SiC/70Cu 样品,抗弯强度提高了21.45 MPa.     

Effects of Growth Parameters on the Morphology of CNTs/Cu Composite Powder Prepared Using Cr/Cu Catalyst by Chemical Vapor Deposition

采用化学共沉淀法制备了Cr/Cu复合粉体催化剂,并用化学气象沉淀法（CVD）原位合成CNTs/Cu复合粉末。利用SEM, TEM和Raman光谱分别对其微观形貌和结构进行表征。结果表明：采用化学气相沉淀法,使用10 wt%Cr/Cu 的催化剂,在混合气体(Ar/H2/C2H4) 流量2450/300 mL/min下,于1073 K 温度生长30 min,可以得到优质、结晶良好的 CNTs/Cu 复合粉末     

搅拌摩擦通道挤压制备碳纳米管增强7075铝基复合材料

搅拌摩擦通道挤压是作者基于搅拌摩擦焊接和等通道转角挤压提出的一种固相状态制备金属基复合材料的新方法。采用搅拌摩擦通道挤压方法，通过添加不同体积分数的碳纳米管（CNTs）(0%、2%和4%)，制备了碳纳米管增强7075铝合金基复合材料（CNTs/Al-7075）。通过光学显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜观察并分析了CNTs在Al-7075基体中的分布特征，以及复合材料的细晶组织和第二相颗粒特征。采用固溶和时效处理改善CNTs/Al-7075复合材料的组织和力学性能。结果表明，采用搅拌摩擦通道挤压方法可以制备CNTs分布均匀的CNTs/Al-7075复合材料，实现7075铝合金基体晶粒细化，通过引入CNTs增强相可获得更为细小的晶粒组织。随着CNTs体积分数增加，CNTs/Al-7075复合材料的晶粒更加细化。固溶和时效处理改善了搅拌摩擦通道挤压制备的7075铝合金和CNTs/Al-7075复合材料的第二相析出行为，使材料的显微硬度得到提高。CNTs/Al-7075复合材料的强化机制综合了细晶强化、位错强化、载荷传递和第二相强化，其中以第二相强化为主。     

碳纳米管修饰的空心多孔NiO/SnO2纳米复合材料对丙酮传感性能的优化

通过静电纺丝法制备中空多孔的NiO/SnO2复合纳米纤维,在复合纤维表面装饰碳纳米管,在此基础上制备气敏传感器器件。利用TGA确定了复合材料热分解温度,得到热处理工艺;利用SEM、XRD、TEM、XPS分别对复合材料的形貌、结构、尺寸、表面成分进行了表征。使用WS-30A气敏元件测试仪对气敏元件响应进行测试,结果表明CNTs装饰的NiO/SnO2复合纳米材料制备的气敏传感器降低了丙酮检测最佳工作温度,为160℃,提高了检测灵敏度,对50 ppm丙酮的响应达到25.25,对检测丙酮有快速的响应(~8.2 s)以及恢复性能(~10.5 s),同时在30天的长期稳定性测试中也体现了良好的稳定性。证明了装饰CNTs 的 NiO/SnO₂复合材料在检测丙酮方面的潜在价值,同时本文也进一步讨论了CNTs, 中空多孔结构的NiO/SnO₂提高检测性能的作用机理。     

利用钛铁矿制备纳米碳管/碳化钛复合粉体材料的工艺

以钛铁矿为原料,在等离子体和微波场的分步作用下,制得了纳米碳管,碳化钛复合粉体材料.通过研究纳米碳管的等离子体生长工艺和微波强制碳化工艺,得出了合理的制备条件:制备纳米碳管的条件为微波功率550W,腔体内压强5kPa左右,CH_4流量2.3mL·min~(-1),H_2流量45mL·min~(-1),处理时间40min.强制碳化处理阶段,微波功率900W,时间20min.结果表明,纳米碳管/碳化钛复合镀层具有较高的硬度和较小的摩擦系数.     

Structural transformation of carbon nanotubes to silicon carbide nanorods or microcrystals by the reaction with different silicon sources in rf induced CVD reactor

Silicon carbide (SiC) nanorods and microcrystals were synthesized through a two-step reaction scheme. Carbon nanotubes (CNTs) were first grown over metal catalyst-loaded Si(1 0 0) wafer surface by thermal decomposition of C₂H₂. The grown CNTs were then reacted with a gas mixture of SiH₄ and C₃H₈ or tetramethylsilane (TMS) to form β-SiC nanostructures. The growth of SiC nanorods was observed when CNTs were reacted with SiH₄ and C₃H₈, whereas SiC microcrystals were formed when reacting the CNTs with TMS. However, the SiC nanostructures were not grown without CNTs. The diameter of the nanorods was around six times larger than that of the mother nanotubes. The nanorods were crystalline β-SiC with the diameter of 300–400 nm and grew along (1 1 1) direction. The structural transformation of CNTs to SiC nanorods or to microcrystals during the reaction was discussed in this paper.     

碳纳米管铜基复合颗粒的制备

采用混酸纯化法在碳纳米管表面引入羟基和羧基等基团.利用明胶使碳纳米管均匀地分散在五水硫酸铜溶液中,用葡萄糖在碱性条件下还原得到氧化亚铜内嵌碳纳米管复合颗粒,将其还原获得铜基内嵌碳纳米管复合颗粒.SEM和TEM观察结果表明碳纳米管均匀地分布在几百纳米至1μm的复合颗粒中.XRD分析表明得到的产物是纯净的Cu2O和Cu颗粒.复合球形貌影响因素研究发现明胶在复合物成球过程中起着关键性的作用,明胶与CNTs质量比为5～7时配比效果最佳.