铁镍磁性涂层碳纤维软磁性能及电磁屏蔽效能的研究

目的制备兼具良好电磁屏蔽效能和软磁性能的新型屏蔽材料。方法采用化学镀的方法在碳纤维表面制备FeNi合金涂层和Ni涂层。运用SEM、EDS、XRD分析涂层碳纤维的形貌、成分和镀层结构。通过VSM研究其软磁性能。采用万用表测量其电阻并计算电导率。利用网络矢量分析仪测量其电磁参数并计算其电磁屏蔽效能,进而对FeNi合金涂层碳纤维和Ni涂层碳纤维的上述性能进行对比。结果金属镀层均匀且晶粒细小。FeNi合金涂层碳纤维的矫顽力为29.25 Oe,饱和磁化强度为25.61 emu/g。在7.92~18 GHz频率范围内,FeNi合金涂层碳纤维的电磁屏蔽效能均在30 dB以上,峰值为40.79 dB。结论金属涂层能使碳纤维具有软磁性能,并能有效地调整其电磁参数,进而显著提高其电磁屏蔽效能。与Ni涂层碳纤维相比,FeNi合金涂层碳纤维的上述性能更加优异。该研究为兼具良好电磁屏蔽效能和软磁性能的新型屏蔽材料的制备提供了新方案。     

注射成形Fe-50%Ni软磁合金的研究

Fe-50％Ni合金是一种典型的高磁导率和低矫顽力的软磁材料。作者采用注射成形方法制取Fe-50％Ni,研究了在注射成形工艺中烧结工艺对最终产品性能及微观组织的影响,并分析了影响产品磁性能的一些主要因素。实验结果表明:提高烧结温度和延长烧结时间能够较好地改善产品的力学性能;密度是影响产品磁性能的主要因素,杂质(主要指C,O,N)的含量和晶粒尺寸对剩磁、磁导率和矫顽力也有较大的影响;通过注射成形方法制取的Fe-50％Ni,其性能要优于采用传统粉末冶金方法制备的Fe-50％Ni。     

注射成形Fe-50%Ni软磁合金的研究

Fe-50 %Ni合金是一种典型的高磁导率和低矫顽力的软磁材料,有着广阔的应用前景.本次实验采用注射成形方法制取Fe-50 %Ni,研究了在注射成形工艺中烧结工艺对最终产品性能及微观组织的影响,并分析了影响产品磁性能的一些主要因素.实验表明,烧结温度的提高和烧结时间的延长能够较好改善产品的力学性能;密度是影响产品磁性能的主要因素,杂质(主要指(C、O、N)的含量和晶粒尺寸对剩磁、磁导率和矫顽力也有较大的影响;通过注射成形方法制取的Fe-50 %Ni,其性能要优于采用传统粉末冶金方法制造的Fe-50 %Ni.     

TiAlN/VN纳米多层膜的微结构与力学和摩擦学性能

采用反应磁控溅射制备了TiAlN/VN纳米多层膜, 并使用X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、纳米压痕仪和多功能摩擦磨损试验机对多层膜的微结构与力学和摩擦学性能进行了表征和分析。研究结果表明: 不同调制周期的TiAlN/VN多层膜均呈典型的柱状晶生长结构, 插入VN层并没有打断TiAlN涂层柱状晶的生长。在一定调制周期下, TiAlN/VN纳米多层膜中的TiAlN和VN层之间能够形成共格生长结构, 其硬度和弹性模量相比于TiAlN单层膜均有显著提升, 其中, TiAlN (10 nm)/VN (10 nm)的硬度和弹性模量最大增量分别达到39.3%和40.9%。TiAlN/VN纳米多层膜的强化主要与其共格界面生长结构有关。另外, TiAlN单层膜的摩擦系数较高(~0.9), 通过周期性地插入摩擦系数较低的VN层能够使得TiAlN的摩擦系数大大降低, TiAlN/VN纳米多层膜的摩擦系数最低为0.4。     

Si含量对VAlSiN涂层微结构、力学性能和摩擦磨损性能的影响

采用反应磁控溅射技术,在300℃下制备不同Si含量的VAlSiN涂层。研究Si含量的变化对VAlSiN涂层相结构、生长形貌、化学状态、力学性能和摩擦磨损性能的影响。结果表明:不含Si的VAlN涂层呈现(111)择优取向生长。随着Si含量的增加,VAlSiN涂层的(111)择优取向逐渐消失,最终转变为非晶结构。Si含量大于1.8%(原子分数,下同)的VAlSiN涂层是由nc-VAlN和a-Si_3N_4组成的多相复合涂层。与VAlN涂层相比,添加少量Si(0.8%)的VAlSiN涂层晶粒尺寸减小,致密度得到提高,对应的涂层硬度也得到显著增大,达到30.1GPa。继续增加Si的含量,VAlSiN涂层的柱状生长结构被打断,硬度逐渐下降,最后稳定在22GPa左右。VAlSiN涂层的摩擦因数随着Si含量的增加先降低后升高。当Si含量为0.8%时涂层的磨损率最低,达1.2×10~(-16)m~3·N~(-1)·m~(-1)。     

氧化石墨烯化学接枝提高纳米银的负载效果

目的 分别使用酰氯法和氨基开环法接枝修饰氧化石墨烯(GO),利用接枝分子的"锚定效应"提高纳米银颗粒在GO表面的分散效果.方法 先对GO-Cl-DA(GO经酰氯化后接枝对苯二胺)和GO-DA(采用"一锅法"对GO和对苯二胺直接混合接枝)进行比较,之后又比较了先接枝后沉积纳米粒子(两步法)和接枝/沉积同时进行(一步法)得到的杂化材料.采用红外光谱、X射线衍射谱、X射线光电子能谱和热失重曲线等,分析了材料的组成、热稳定性、接枝方式、银纳米颗粒的负载效果等.结果 在氨基与环氧基开环反应或酰胺键的作用下,对苯二胺分子能有效地接枝在GO表面,其中,"一锅法"(即氨基开环法)的接枝效率较高,操作简便.在沉积银的过程中,两步法对基底还原程度更彻底,纳米银的负载量从一步法的1.01％(原子数分数)提高到了7.22％,且分散性更好,并由此提出了接枝小分子对纳米颗粒的锚定效应.结论 含有氨基的分子对氧化石墨烯进行修饰时,采用氨基开环法既简单,又高效,接枝分子通过锚定效应改善原位沉积的无机纳米粒子,可获得负载效果优异的杂化材料.     

TiN／TiB2纳米多层膜的共格外延生长

两种材料以纳米量级交替优积彤戚的纳米多层薄膜因具有超硬效应而得刮广泛的关注和研究两调制层在小周期时形成共格界面的外延生长结构是纳米多层膜产生硬度异常升高的重要微结构特征。具有超硬效应的氧化物纳米多层膜多形成相同晶体结构类型的共格外延生长结构，然而，近期的研究表明，两种不同晶体结构类型的材料，在特定的晶面形成异结构共格外延生长的纳米多层膜不仅会产生超硬效应，且具有硬度增量更大和高硬度的调制周期范围更宽的明显优势。     

TiAlN单层和TiAlN/CrN多层涂层的微结构与耐腐蚀性能研究

本文采用多弧离子镀技术制备了TiAlN单层和TiAlN/CrN多层涂层,通过扫描电子显微分析、X射线衍射、电化学腐蚀测试以及浸泡腐蚀试验等方法研究其微观结构和耐腐蚀性能.结果 表明:相比于TiAlN单层涂层,TiAlN/CrN多层涂层具有相同的NaCl型面心立方结构,其表面大颗粒及孔洞等缺陷明显减少、结构更为致密、晶粒...     

VC/TiC超晶格薄膜的微结构及超硬效应

采用磁控溅射工艺制备VC/TiC超晶格薄膜,并采用EDXA、XRD、HRTEM和纳米力学探针研究调制周期对超晶格薄膜的微结构和力学性能的影响。研究结果表明,当超晶格薄膜的调制周期低于临界厚度时,制备的VC/TiC超晶格薄膜能够形成共格生长结构,并获得硬度显著提高的超硬效应。然而,随着调制周期的进一步增大,超晶格薄膜的共格结构遭到破坏,导致薄膜的硬度逐渐降低,并最终趋于其组元的混合平均值。XRD结果表明,当形成共格生长结构时,超晶格薄膜内部将产生共格协调应变,从而改变不同调制层的弹性模量,这也是VC/TiC超晶格薄膜能够获得超硬效应的重要原因。