KOH预处理除尘灰制备颗粒活性炭的实验研究

用除尘灰分离炭粉为原料，采用KOH预处理，水蒸汽活化的方法制备颗粒活性炭。实验证明，KOH预处理制备的活性炭有较高的比表面积，并且KOH预处理对活性炭的微晶结构和表面形貌产生影响。当KOH含量为10％时，所制备的活性炭比表面积和收率较高，灰分较低。同时本文对KOH影响机理进行了探讨，在炭化阶段KOH有利于促进生成难石墨化的炭素前驱体；在活化阶段，KOH对碳的气化有催化作用。     

活性炭纤维吸附甲烷的理论计算

采用理想狭缝孔模型，微孔容积填充理论和分段吸附机理，用Langmuir公式计算活性炭纤维理想的甲烷吸附等温线，并通过与实测结果的比较分析，对Langmuir公式进行了修正，引入与微孔孔径分布有关的修正系数k，研究结果表明：相对于孔径小于1nm的微孔，活性炭纤维1－2nm微孔对吸附量影响较大，用修正公式计算的结果与实测数据吻合较好。     

活性碳纤维/树脂复合吸波材料的设计

研究了长度为1—2mm的活性碳纤维的介电特性。发现随频率的增大,介电常数的实部减小,虚部增大,具有频响效应。介电常数的实部和虚部均随复合材料中纤维质量百分含量的升高而增大。依据纤维的介电常数,通过阻抗匹配设计方法,优化设计两层和四层活性碳纤维吸波复合材料。根据优化结果制备了含有四个结构层的吸波复合材料,材料-10dB以下的频带宽度为8GHz,最大反射衰减-39．3dB。     

纳米相增强铜基复合材料制备技术的研究进展

综述了原位反应合成法、内氧化法、大塑性变形法、机械合金化法、粉末冶金法5类制备工艺的机理、特点和研究现状。原位反应合成法具有浸润性好,界面清洁等优点,但制备工艺成本高,不适于规模化生产;内氧化工艺简单、成本低,但容易造成组织缺陷;大塑性变形工艺可制备粒度可控性好,界面清洁的复合材料,但粒度分布不均匀;机械合金化工艺简单易行、产量高,但粒径分布宽,易混入杂质;粉末冶金工艺制得的产品界面反应少、分布均匀、可以进行机加工,但生产工艺复杂、成本高,复合材料界面容易受到污染。最后还探讨了纳米相增强铜基制备技术未来的发展趋势。     

碳纤维(碳毡)/树脂复合吸波材料的研究

分别研究了平铺排布的碳毡和单向排布的碳纤维类吸波复合材料的微波吸收特性。结果表明:单向排布的聚丙烯腈基碳纤维的吸波性能与纤维的排布间距和纤维含量密切相关。本实验条件下可获得有效带宽大于3 GHz,10 dB以下的反射衰减。平铺排布碳毡的吸波性能随碳毡含量的影响较大,含量0.27 wt%时,在8 GHz~18 GHz 频段获得90 %以上的吸收率。     

基于增强相构型设计的石墨烯/Cu复合材料研究进展

铜基复合材料具有优异的功能特性及力学性能,在电子、电工等领域具有广阔的应用前景.作为一类理想的增强相,石墨烯具有优异的综合性能以及二维结构特征.相比于其他如颗粒增强相、晶须增强相,石墨烯与Cu的性能匹配性更好,同时其在Cu基体中的分布结构具有更强的可设计性,可显著改善铜基复合材料的综合性能,因此利用新工艺实现石墨烯分布构型的调控设计成为当今铜基复合材料研究的热点.本文总结了近年来石墨烯在Cu基体中分布的构型(均匀构型、层状构型以及网络构型)及其相应的制备工艺,讨论了石墨烯构型对于铜基复合材料性能的影响,并展望了石墨烯构型设计的新思路,以及特殊构型石墨烯/Cu复合材料未来的发展趋势以及应用领域.     

原位化学法制备纳米ZrO2/Cu复合材料的研究

为了提高铜基复合材料的强度和电导率,采用具有良好机械性能和热物理性能的ZrO2(3%(摩尔分数)Y2O3)作为增强相,原位化学法制备了ZrO2纳米颗粒增强铜基复合材料,其主要制备工艺包括前驱复合粉体CuO、ZrO2的制备,经氢气还原得到ZrO2/Cu复合粉,再经过压制,真空烧结,复压等工序制得最后的样品.研究了制备工艺包括初压压力,烧结温度、时间对材料性能的影响;结果表明,在初压压力为550MPa,975℃烧结1.5h时,可得到最佳性能复合材料.透射电镜观察表明,在ZrO2/Cu纳米复合粉中,氧化锆纳米颗粒形状为圆形和四方形,平均尺寸约为20nm左右.纳米ZrO2在基体中分布均匀,细化了晶粒,提高材料硬度,使复合材料具有良好的综合性能.随着ZrO2含量的提高,密度、电导率降低,硬度升高.     

碳毡电路模拟吸波复合材料的研究

分别研究了含矩形碳毡电路屏和“十”字形碳毡电路屏吸波复合材料的微波吸收特性，并对碳毡电路屏的吸波机理做了初步的探讨。结果表明，碳毡电路模拟吸波材料的吸波性能与电路屏阵列单元的结构和尺寸密切相关。矩形电路屏阵列单元中矩形缝隙的长或宽增大，材料的吸波性能提高；矩形缝隙之间的距离增加，材料的吸波性能降低。本实验条件下当矩形缝隙的长、宽和间距分别为24、12和6mm时，材料可获得8．56GHz的有效带宽和-25dB的最大反射衰减。“十”字形电路屏阵列单元中“十”字形缝隙的臂长或臂宽增大，材料的吸波性能提高；“十”字形缝隙之间的距离增加，材料的吸波性能降低。“十”字形缝隙的臂长、臂宽和“十”字形缝隙之间的距离分别为16、8和6mm时，材料的有效带宽7．2GHz，最大反射衰减-26．2dB。     

氧化物热电材料NaCo2O4的研究

综述了氧化物热电材料的热电性能影响因素,说明了NaCo2O4的结构、性质及提高热电性能的途径,介绍了国内外最新制备NaCo2O4的NaCo2O4单晶的制备法、固相反应法、PC法、CAC法。为了进一步研究氧化物NaCo2O4的热电性能,详细分析掺杂位置和可能掺杂的元素以及不同Na位含量对NaCo2O4热电性能的影响,并对NaCo2O4的热电材料应用前景进行了展望。     

平面等角螺旋天线阵列/树脂复合材料的吸波性能研究

研究了含平面等角螺旋天线阵列复合材料的微波吸收特性,并对天线阵列的吸波机理进行了初步的探讨。结果表明:含平面等角螺旋天线阵列复合材料的吸波性能与天线的起始半径、外半径和两臂间电阻阻值密切相关,经合理设计,吸波材料的有效带宽达6.64GHz,最大吸收峰值-19dB。