橡胶基复合吸波贴片的电磁性能研究

制备了一系列炭黑/羰基铁/硅橡胶复合吸波材料,研究了炭黑含量对羰基铁/硅橡胶电磁性能的变化规律.用同轴线法测试了炭黑和羰基铁在2～18 GHz的电磁参数.对复合材料的导电性能、吸波性能及屏蔽性能进行了测试,对其各项性能的变化规律进行了总结.研究发现,在羰基铁与硅橡胶质量比固定在50:100(即50 phr)时,随着炭黑含量的增加,各项性能都呈现出增强的趋势,但当炭黑质量与硅橡胶的质量比达到70:100后(即70 phr),再增加炭黑的加入量,各项性能几乎没有改变.另还对导电、吸波以及屏蔽性能的关系进行了分析.     

新型导电胶中铜粉表面化学镀纳米银颗粒的导电机理研究

通过讨论集中电阻及邃穿电阻的影响因素来分析覆纳米银铜粉导电胶的导电机理。系统地从理论计算和试验验证两方面考察了导电胶的固化工艺对电性能的影响;考察了所制备的导电胶对铜板的电性能;并对纳米填料对导电胶导电机理影响进行了分析。结果表明随着填料体积分数的增加,填料之间距离越小,相互接触的概率越大。填料之间接触点越多集中电阻越小,当填料相互之间的距离足够小时隧穿电子或场致发射电子才能通过树脂基体。因此填料体积分数只有达到渗流阈值以后,才有优良的导电性;导电填料的形貌主要影响集中电阻的大小。树枝状的覆纳米银铜粉,由于其枝干长,枝杈多,相互搭接的概率大大加大,从而降低了集中电阻;纳米银颗粒主要影响隧穿电阻的大小。纳米银颗粒表面能高,在170～200℃即出现熔化现象,为电子跨过势垒,形成隧穿电子提供足够的能量。最后场致发射现象也影响着隧穿电阻的大小。这是由于在导电胶固化连接铜板之后,铜板两端施加电压较高时,在搭接面之间的导电胶中产生较强的均匀电场,产生场致发射现象,增强了导电胶的电性能。     

不同导电填料对防静电涂层温度-电阻效应的影响EI北大核心CSCD

箭体外表面防静电涂层通常既需承受一定的温度又需防静电性能,此时涂层的表面电阻率变化规律即温度-电阻效应,对防静电涂层的研制、开发及应用有着重要的意义。以有机硅改性丙烯酸为成膜物,通过选取典型的非金属导电填料—导电炭黑和金属导电填料—镍粉和银粉,制备一系列不同导电填料含量的防静电涂层,研究导电填料的种类和含量对防静电涂层温度电阻效应的影响。研究结果表明:导电填料的种类及含量对防静电涂层的温度-电阻效应影响显著。基于体积膨胀理论,导电炭黑涂层体系随温度升高而体积膨胀,导电网络被阻断,表面电阻率随温度的升高而增大,但其正温度系数(PTC)效应不显著,PTC强度仅为1.24,且导电炭黑含量与其PTC强度呈负相关;镍粉涂层体系的PTC效应显著,PCT强度高达10^(6),且镍粉含量与其PTC强度也呈负相关;银粉涂层体系则在渗流阈值前PTC效应显著,PTC强度为4.58,而渗流阈值后则几乎不表现PTC效应。制备了含导电炭黑和镍粉的复合导电填料涂层体系,其PTC强度较纯镍粉涂层体系大大降低,可为箭体外表面防静电涂料的设计提供新的思路。     

石墨烯/生漆复合抗静电涂层的制备与性能

分别以碳系材料石墨烯、炭黑、石墨为导电填料,生漆复合物为基材制备生漆复合抗静电涂层,讨论了导电填料含量对涂层导电性与力学性能的影响,并用扫描电镜(SEM)和热重分析仪(TGA)对涂层进行分析。结果表明:当导电填料石墨烯、炭黑、石墨的添加量分别为0.6%、15%、15%时,涂层具备抗静电能力。石墨烯复合涂层的附着力为0级、柔韧性1mm、耐冲击性50cm,优于未加填料的涂层以及添加石墨、炭黑为导电填料的复合涂层。同时,石墨烯复合涂层的耐介质性能以及耐热性能均表现优异。     

面心立方TiB陶瓷粉末填充型导电胶(英文)

将纯钛渗硼方法合成的面心立方TiB导电陶瓷粉末作为填料,制作了树脂基陶瓷导电胶。研究了陶瓷导电胶的电性能。导电胶的体电阻率随着面心立方TiB粉末含量的变化而变化。面心立方TiB陶瓷粉末填充型导电胶表现出与金属填充型导电胶相同的逾渗行为,渗流阈值出现在面心立方TiB陶瓷粉末含量为60%时。当面心立方TiB含量为75%时获得了最小体电阻率,0.1Ω·cm。为检验力学性能的可靠性,进行拉伸试验,测量不同TiB粉末含量导电胶的剪切强度,发现剪切强度随着面心立方TiB粉末含量的增加而降低,当TiB粉末含量为70%时,剪切强度约为12.26 MPa。制备了铜粉添加型导电胶用作对比,评估了2种导电胶的抗氧化性能。结果表明,陶瓷导电胶具有优异的抗氧化性能和良好的稳定性。     

造粒炭黑含量对Cu-Fe摩擦材料性能的影响

采用干压擦筛造粒法制备了炭黑造粒颗粒,研究了炭黑造粒颗粒含量(质量分数)对Cu-Fe摩擦材料显微组织、力学性能、摩擦性能的影响。结果表明:炭黑造粒颗粒易被压制成条状形态,当炭黑造粒颗粒质量分数较低时,其与金属基体能形成完整的界面,而含量较高时界面易出现孔洞和裂纹;随着炭黑造粒颗粒质量分数的增加,摩擦材料的力学性能先增加后降低、摩擦系数和磨损量均先降低后增加。当炭黑造粒颗粒质量分数为5%时,摩擦材料的力学性能最大,摩擦系数最低,磨损量最小,材料的综合性能最佳。     

造粒炭黑质量分数对Cu-Fe摩擦材料性能的影响

采用干压擦筛造粒法制备了炭黑造粒颗粒,研究了炭黑造粒颗粒质量分数对Cu-Fe摩擦材料显微组织、力学性能、摩擦性能的影响。结果表明：炭黑造粒颗粒易被压制成条状形态,当炭黑造粒颗粒质量分数较低时,其与金属基体能形成完整的界面,而含量较高时界面易出现孔洞和裂纹;随着炭黑造粒颗粒质量分数的增加,摩擦材料的力学性能先增加后降低、摩擦系数和磨损量均先降低后增加。当炭黑造粒颗粒质量百分数为5%时,摩擦材料的力学性能最大,摩擦系数最低,磨损量最小,材料的综合性能最佳。     

耐高温导电导热防腐蚀涂料的研制和机理分析

采用聚全氟乙丙烯和聚苯硫醚树脂共混改性,用炭系混合物为导电填料研制耐热、耐腐蚀和导电(导热)涂料.通过研宄导电填料种类、添加量和混合填料的比例对涂层导电性能的影响,确定了涂料的配方:PPS70%;FEP5%;填料25%(石墨:炭黑=3:1)所得涂层的具体技术指标为:导电性能:0.36Ω·m;耐腐蚀性能:能在200℃下耐强酸、强碱和有机溶剂的侵蚀(氧化性酸除外).在相同填料含量下,混合填料的涂层比单一填料涂层导电性能好,其原因是不同空间构型的导电粒子之间配合更有利于在涂层中形成三维导电网络.     

三种不同导电填料对聚氨酯导电涂层应用性能的影响

目的 筛选出对聚氨酯涂层导电性能改善最佳的导电填料和助剂。方法 使用三种不同的无机导电填料—微米级ITO、微米级导电云母和导电钛白粉,用不同的分散剂DISPERBYK-P104S、DISPERBYK- 163、DISPERBYK-2001对三种无机填料分别进行分散处理改性,选出对改性填料分散性最好的助剂,然后研究用该助剂改性的填料对聚氨酯树脂涂层导电性、力学性能、耐热性能等应用性能的影响,最终选出最好的导电填料。结果 利用沉降试验,筛选出了提高填料分散性能最好的助剂为DISPERBYK-P104S。通过测试涂层的导电性能、耐腐蚀、力学性能和耐热性能发现,用助剂DISPERBYK-P104S改性过的导电钛白粉掺入聚氨酯树脂涂层后,所有性能均优于其余填料掺入的涂层。涂层的电阻在室温下最小,为10.84 MΩ,而且在100 ℃加热2 h后,电阻仍然只有24.53 MΩ。水接触角（WCA）方面,该涂层初始时接触角为107°,在3.5% NaCl溶液中浸泡400 h后,水接触角仍能达到90°以上。涂层在3.5% NaCl溶液中浸泡800 h后,附着力仍然在2.1 MPa以上。该涂层拉伸强度为16.53 MPa,拉断伸长率为650%,具有较好的弹性和力学强度。同时,在300 ℃下烧蚀三次后（每次15 min）,该涂层的表面仍然保持平整。结论 当导电填料为用DISPERBYK-P104S改性过的导电钛白粉时,聚氨酯树脂涂层的表面电阻在100 ℃以下均介于0.5~25 MΩ之间,而且该导电涂料的其他应用性能为最佳。     

溶胶-凝胶法制备SiO2-PEDT复合抗静电薄膜

首次采用溶胶-凝胶法制备了SiO2-PEDT复合溶胶和抗静电薄膜.通过扫描电镜(SEM)观察了薄膜的表面形貌;利用表面电阻仪和分光光度计对薄膜导电性能和光学性能进行了研究.结果表明随加水量R的增加,溶胶的胶凝时间缩短,溶胶稳定性变差,最佳加水量为R=2;PEDT导电粒子在薄膜中均匀分散;当PEDT溶胶含量小于5.08%(质量分数,下同)时,薄膜表面电阻随PEDT溶胶含量增加保持在1010Ω/□,此时导电机理为电子隧道效应;当PEDT溶胶含量大于5.08%小于7.44%时,薄膜表面电阻大幅减小,由8×1010Ω/□下降为8×108Ω/□,此时导电机理转变为导电通道效应;当PEDT溶胶含量大于7.44%时,随PEDT含量的增加,表面电阻进一步降低(由8×108Ω/□减小为7.2×107Ω./□).复合薄膜的透过率随PEDT含量呈线性减小,由99.8%降低为94.2%.薄膜的结合强度随PEDT含量的增加逐渐降低.     

稀土Er改性6063铝合金导电性能研究

研究了在6063铝合金中加入微量稀土元素Er及经不同时效处理后对其导电性的影响。结果表明,随着Er含量的增加,导电性能提高,当Er含量为0.1wt%时达到最大值,之后随着Er含量的增加而逐渐降低;稀土Er可以降低合金中多余的Si、Fe等杂质元素对6063铝合金的危害作用,并形成对合金导电性能有利的化合物;随时效时间的延长,导电性能逐渐提高,时效工艺为200℃×5 h时达到最大值,之后随时效时间的延长而逐渐降低。     

石墨烯增强铜基复合材料显微组织和性能的研究

采用粉末冶金法制备了质量分数为0%(纯铜)、0.4%、0.8%和1.2%的石墨烯增强铜基复合材料,利用光学显微镜、高分辨场扫描电镜、高精度固体密度仪、数字式电导率仪和万能试验机对石墨烯增强铜基复合材料的微观组织和性能进行研究和分析。结果表明,铜粉纯度高、无杂质,随着石墨烯含量的增加,复合材料的孔隙率随之增加,而且石墨烯的团聚现象逐渐加重,晶粒尺寸呈现先降低后提高的现象,而石墨烯含量在0.8%时,晶粒尺寸最小为43.385 nm。以复合材料的物理性能方面来说,石墨烯增强铜基复合材料的密度和电导率呈现下降趋势。随着石墨烯含量的增加,复合材料的屈服强度和最大抗压强度呈现先上升后下降的趋势,而压缩率呈现逐渐下降的趋势,当石墨烯含量为0.8%时,屈服强度和最大抗压强度达到最大值,分别为80.79和332.88 MPa。     

纳米CaCO_3添加剂对PVC涂层流变性能的影响（英文）

制备了一系列经纳米CaCO_3改性的PVC涂层。研究表明,由于氯原子与Zn之间具有较强的络合力,PVC涂层的粘度随着热稳定剂Ba/Zn含量的增加呈线性增加。流变结果发现,当纳米CaCO_3含最≥10%(质量分数)时,其储能模量随着CaCO_3含量增加而下降。由于纳米填料较强的内聚能和较大的比表面积,FE-SEM发现存在部分刚性填料的集聚现象:且当CaCO_3含量超过临界值时,PVC涂层的不均质程度显著增加。从复数粘度分析可知,在较低频率时,改性PVC涂层呈现明显的宾汉塑性体流变特性;在高频时,其粘度与纳米填料含量呈反比。这些结果表明在纳米填料含量较高时,剪切有利于加速PVC大分子链的取向。     

Ti_3C_2 MXene填充环氧树脂复合材料摩擦学性能研究

该工作通过氢氟酸溶液刻蚀MAX相粉末(Ti_3AlC_2)制备得到了具有"手风琴"形貌、粒径在2～6μm、质量良好的Ti_3C_2MXene。采用溶液共混法,将Ti_3C_2MXene用作填料,制备了环氧树脂复合材料,研究了其摩擦磨损性能,探讨了其性能改善机理。结果表明:Ti_3C_2MXene的引入,增强了复合材料的硬度,改善了其摩擦磨损性能。随着填料含量的增加,摩擦系数和磨损率都呈现出先下降后增加的趋势。填料含量为0.25%的环氧复合材料的磨损率为最低(5.13×10~(-5)mm~3/mN),比纯环氧树脂降低了80%。当含量为0.5%时,Ti_3C_2/环氧复合材料的摩擦系数为最低(0.21),比纯环氧树脂降低了70%。Ti_3C_2/环氧复合材料由于Ti_3C_2MXene的引入,其硬度得到提高。随着填料含量的增加,硬度逐渐升高。当填料含量为1.0%时,复合材料硬度达最大值,比纯环氧树脂提高了29.4%。     

基于ERT的可视化压力测量方法

针对现有力触觉传感器价格昂贵、制作工艺复杂等缺点,提出了一种以导电硅橡胶材料为测量单元,结合电阻层析成像(ERT)技术的可视化压力测量方法。分析了导电硅橡胶材料的导电机理和导电硅橡胶材料所受压力与电阻之间的关系;对导电硅橡胶材料在不同激励方式下敏感场的电势分布进行了仿真,对比了材料电导率不同时测量电压的变化;搭建了可视化压力测量平台,对测量单元在不同区域、不同压力作用下的测量结果进行了验证。试验结果表明：压力为0～10 N时,可视化测量效果明显,并且能够实现整个测量区域的实时压力测量。相比于传统的触觉传感器,该压力测量方法无需多个传感器阵列,具有结构简单、结果可靠、成本低、可视化等特点。     

镁合金表面有机防腐导电涂层的制备及性能研究

目的通过在AZ31镁合金表面微弧氧化陶瓷层上制备有机导电涂层,实现其既防腐又导电的功能。方法加入无机导电炭黑制备涂料体系,在前期制备的微弧氧化层表面,应用刮涂法制备不同配比的有机防腐导电涂层。采用场发射电子显微镜观察涂层的微观形貌,用电化学方法测试涂层耐蚀性,用双电侧四探针测试仪测量涂层电阻值。结果有机物中添加无机导电炭黑颗粒,对材料形貌有较大影响,随导电颗粒的添加,涂层表面质量下降,出现较多裂纹。与只有微弧氧化涂层的材料相比,其腐蚀电位提高了0.6～0.68 V。导电炭黑能有效地改善涂层的导电性,当炭黑添加量为10%时,涂层的平均电阻仅为70?。结论有机涂层由于封孔和惰性反应作用,能进一步提高微弧氧化涂层的耐蚀性,由于导电炭黑颗粒的隧道效应及导电网络作用,使得涂层导电性大幅提高。     

WC基体育器械用复合材料的制备及磨损性能研究

研究了烧结温度和SiC晶须含量对WC基体育器械用复合材料的显微形貌、抗弯强度、断裂韧性、硬度和摩擦磨损性能的影响,并分析了其作用机理。结果表明,当SiC晶须含量分别为0.4%和0.6%时,WC基复合材料的抗弯强度和断裂韧性都随着烧结温度的提高而呈现先增加而后降低的趋势,在烧结温度为1 400℃时取得最大值;随着SiC晶须含量的增加,SiC晶须改性WC基复合材料的硬度呈现先增加而后降低的趋势,在SiC晶须含量为0.4%时取得硬度最大值;随着载荷的增加,不同SiC晶须含量的WC基复合材料的摩擦系数整体呈现逐渐降低的趋势;在相同的载荷条件下,SiC晶须含量为0.4%时WC基复合材料的摩擦系数最小。     

铟掺杂二氧化锡透明导电性的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论(DFT)的赝势平面波法,对一系列掺杂In含量不同的SnO2(ITO)的电子结构进行第一性原理研究。结果表明:随着铟含量的增加,ITO的禁带宽度逐渐增加,导电性能逐渐降低,其中铟含量为6.25%(原子分数)的禁带宽度约为0,ITO导电性最佳;当ITO薄膜厚度为1μm时,通过掺杂能够有效地提高其透明度,在可见光光谱中铟含量为6.25%的ITO透过率最佳。     

热循环对片式电阻Sn-Cu-Ni-Ce焊点力学性能的影响

研究了在热循环试验条件下,片式电阻Sn-Cu-Ni-Ce焊点力学性能的变化规律以及不同含量的稀土元素Ce对Sn-Cu-Ni-Ce焊点力学性能的影响.结果表明,随着热循环次数的增加,片式电阻Sn-Cu-Ni-Ce焊点的剪切力逐渐降低;在长时间热循环条件下,焊点开始萌生裂纹,导致焊点可靠性下降.与此同时,添加微量稀土元素Ce可有效提高Sn-Cu-Ni-Ce焊点的力学性能,随着Ce元素含量的增加,焊点的力学性能逐渐提高,当Ce元素含量为0.05%左右时,焊点的力学性能最佳,且在长时间热循环条件下仍然优于其它焊点.     

纳米银填充导电浆料的研究进展

导电浆料是发展电子元器件的基础及封装、电极和互联的关键材料。随着电子元器件向微型化、精密化和柔性化等方向发展,国内外正在开展金属导电填料纳米化的研究。其中,纳米银填充导电浆料成为该领域的研究热点。纳米银作为导电填料对银浆性能影响是正面还是负面影响还没有一个统一的结论。一般认为纳米银填充到基体中,由于粒子间的接触点面积小,填料粒子数目增多导致接触电阻增加。只有当纳米银间距离在一定范围内时,由于隧道效应等使导电性增强。这主要与其颗粒大小和形貌、表面性质和烧结行为等密切相关。本文从纳米银填充导电浆料的导电机理、纳米银低温烧结、表面处理、填量、形貌和原位添加等方面综述了国内外研究者近年来在纳米银填充导电浆方面的研究进展,并对未来的发展方向进行了展望。