多层异构复合材料的制备及吸波性能

通过模板法与物理混合法相结合,成功制备了三维网络结构的BaTiO_(3)(BTO)+Fe_(3)O_(4)三聚氰胺泡沫异质结构复合材料,采用扫描电镜和X射线衍射对复合材料样品的表面形貌和晶体结构进行了表征,并使用矢量网络分析仪测试了该样品在2~18 GHz频率范围内的复介电常数和复磁导率,并根据测量数据计算了反射损耗值。随后,使用COMSOL多物理场仿真软件进行有限元分析,研究了该复合体系的吸收机制和吸波性能。结果表明:成功引入了BTO和Fe_(3)O_(4)形成的大量异质界面到三维网络结构碳中,构建了异质结构。BTO和Fe_(3)O_(4)优化了三维网络结构的阻抗匹配,从而显著提高了多层异构复合材料的有效吸收带宽。此外,BTO、Fe_(3)O_(4)和三维网络碳结构构筑成了高气孔率的三维网络,导致电磁波在材料内部发生多次反射和散射,增强了电磁波与材料之间的相互作用,实现了对电磁波的吸收,提升了吸波效率。该复合材料展示了出色的吸波性能,当复合材料的厚度为2.9 mm时,最强的反射损耗值达到−54.76 dB,而当复合材料的厚度为2.7 mm时,有效吸收带宽提升至7.92 GHz。

氮化硼包覆碳化硅纤维表面CVD法生长碳纳米管研究

目的通过调节化学气相沉积(CVD)的工艺参数,实现碳纳米管(CNTs)在氮化硼(BN)包覆的碳化硅纤维(SiCf)表面的可控生长。方法通过控制单一变量,采用扫描电子显微镜、热重分析、X射线光电子能谱等表征手段,系统地研究了CVD工艺参数和BN表面改性对CNTs形貌、长度、含量的影响。结果通过改变CVD工艺参数,实现了对CNTs形貌、长度、含量的调节与控制,获得了CNTs和BN协同改性的SiC纤维(SiC@BN-CNTs)。其中,SiC@BN-OH在反应温度为700℃、反应时间为20 min等参数下具有最大的CNTs产率(质量分数为10.6%),且形貌良好、含量较高。结论浸渍催化剂和缩短碳源与载体的距离对生长CNTs有积极影响,增加了CNTs的长度和生长密度;通过调节反应温度和时间能够实现对CNTs长度、含量的精确控制,从而获得高质量、高结晶度的CNTs;在反应器中,气体和催化剂的含量相互影响,在制备过程中需要考虑气体和催化剂的比例,按比例同时增加气体和催化剂的流入速率能够获得更好的结果。BN表面羟基化改性处理增强了BN对催化剂的吸附,促进了催化剂颗粒的分散,提高了CNTs的产率。

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。

注射成形Fe-50%Ni软磁合金的微观结构与性能

Fe-50%Ni合金是一种典型的高磁导率和低矫顽力软磁材料,有着广阔的应用前景。本实验采用注射成形方法制取Fe-50%Ni生坯,研究了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(主要为C、O、N)的含量和晶粒尺寸对剩磁、最大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,其性能要优于采用粉末冶金方法制造的Fe-50%Ni。

粉末注射成形产品的精度控制及其数学模型

粉末注射成形技术是一种近净成形技术,该工艺过程较长,每个环节都会对最终产品的尺寸精度产生影响,典型的粉末注射成形产品的尺寸精度仅为±0.3％,而传统的模压技术尺寸精度为±0.1％,针对这些情况,分析了影响粉末注射成形产品尺寸精度的各关键因素,并给出了计算其精度的数学模型。

网络课程的教学系统设计研究

“E—learning”作为时下热门的网络语汇，正被越来越多的人所关注，它所代表的潮流和趋势正在不断影响现代人的学习观念。

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。

陶瓷硬质纳米多层膜研究进展

陶瓷纳米多层膜因具超硬效应而成为近年的研究热点.本文对这类人工材料的研究进展和存在的不足进行了评述,并展望了进一步研究的方向.二十年来,陶瓷纳米多层膜的实验研究已取得明显进展:在微结构特征方面,两调制层形成共格外延生长结构是纳米多层膜产生超硬效应的必要微结构条件已成为共识;材料组合方面,由于模板效应,不同结构类型的材料,甚至非晶材料都可在纳米多层膜中形成共格外延生长结构,高硬度纳米多层膜材料体系已得到大大的拓展.与此相比较,对纳米多层膜强化机制和设计准则的研究相对滞后,仍停留在以金属纳米多层膜基于位错运动受阻于界面的理论解释上.因而,建立适合于陶瓷纳米多层膜的强化机制和设计准则;拓展纳米多层膜的材料组合,开发以碳化物、硼化物甚至氧化物为基的纳米多层膜将成为进一步研究的方向.

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。

沉积温度对磁控溅射制备V-Al-Si-N硬质涂层结构及性能的影响

采用磁控溅射工艺制备了不同沉积温度的V-Al-Si-N涂层,利用X射线衍射、扫描电镜、纳米压痕仪和摩擦磨损试验机对涂层的结构和性能进行了分析。研究结果表明:室温下制备的涂层生长缺陷较多,残余应力较大。适当提高沉积温度至300℃,涂层的晶体结晶性得到提高,柱状晶粗大贯穿整个膜厚,晶粒尺寸变大;继续提高沉积温度至500℃时,涂层呈(200)择优取向,晶粒尺寸变小,涂层致密度提高。随着沉积温度的提高,涂层的硬度略有下降,但是涂层的摩擦学性能得到大幅度提升。500℃制备涂层的硬度为29.7 GPa,磨损率达到6.1×10-17m3/Nm,比室温制备的涂层的磨损率降低了两个数量级。

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Ti Al N/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Ti Al N/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Ti Al N涂层柱状晶的生长。在一定调制周期下,Ti Al N/VN纳米多层膜中的Ti Al N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Ti Al N单层膜均有显著提升,其中,Ti Al N(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%。Ti Al N/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,Ti Al N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Ti Al N的摩擦系数大大降低,Ti Al N/VN纳米多层膜的摩擦系数最低为0.4。

纳米多层膜中的非晶晶化与超硬效应

通过对TiN/SiC、TiN/TiB_2和TiN/SiO_2纳米多层膜微结构和力学性能的研究,展示了通常溅射沉积态为非晶的SiC、TiB_2和SiO_2薄膜,在立方结构的TiN晶体层模板作用下的晶化现象,以及多层膜由此产生的生长结构和力学性能的变化．结果表明：SiC在层厚≤0．6nm时晶化为立方结构后,可以反过来促进TiN/SiC多层膜中TiN层的晶体完整性；TiB_2在层厚≤2．9nm时晶化为六方结构,并与TiN形成{111}TiN//{0001}TiB_2,<100>TiN//<11(?)0>TiB_2的共格关系；SiO_2在层厚≤0．9nm时晶化为立方结构的赝晶．多层膜中SiC、TiB_2和SiO_2品化后都与TiN形成共格外延的生长结构,并相应产生了硬度升高的超硬效应．随着SiC、TiB_2和SiO_2层厚的增加,它们又转变为非晶态,多层膜的共格外延生长受到破坏,其硬度亦明显降低．

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)。

德国应用科技大学教育体系模式及启示

文章主要探讨德国高等教育体系中应用科技大学教育体系及模式,通过对德国应用科技大学创造性培养、教学模式和教学方法设计以及专业设置的分析,探讨其独特的发展背景和教育体系模式。德国应用科技大学以培养实用型人才为目标,以就业率为导向,为德国工业界源源不断地提供高级管理和高级技术人才,这种实用导向的高等教育方式可以作为我国高等工科教育的参考和借鉴,加强我国应用教育体系建设和创新研究,逐渐走出符合中国特色的应用教育之路。

航空航天学科创新型人才培养教育课程体系对比研究

航空航天技术具有开拓创新精神和精益求精工匠精神的工程领军人才和工程精英人才提出了迫切需求。本文以航空航天学科创新型人才培养为目标,以经典的美国麻省理工学院和我国综合性大学的航空航天学科为例,对比研究了在航空航天学科专业设置和教育课程体系,改革航空航天学科教育,使学生知识、素质、能力相融合,成为德智体全面发展的社会主义建设者和接班人。

面向航空航天学科的校企合作创新型培养模式探讨

航空航天技术是21世纪最活跃、发展最迅速,对人类社会生活最有影响的科学技术领域之一,航空航天学科的人才培养需要符合这一科学技术领域的应用要求。通过分析航空航天产业的特性,对比分析国内外经典校企合作培养模式,航空航天学科背景下校企合作的深度融合,注重学生创新意识和实践能力的培养,提升学生的开拓创新精神和精益求精的工匠精神。

ZrYN层厚度对CrN/ZrYN纳米多层膜微观结构和力学性能的影响

采用磁控溅射技术在单晶Si基片上交替沉积CrN层、ZrYN层,制备不同厚度ZrYN层的CrN/ZrYN纳米多层膜。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、纳米压痕仪表征纳米多层膜的微观结构和力学性能。结果表明:随着ZrYN层厚度的增大,纳米多层膜中CrN相的结晶程度呈现出先上升后下降的趋势;纳米多层膜的硬度、弹性模量、韧性也呈现出先增大后减小的趋势;当ZrYN层厚度为0.9 nm时,纳米多层膜具有最高的硬度、弹性模量、韧性,分别为20.3 GPa、210.4 GPa、2.25 MPa·m^(1/2)。上述结果表明,随着ZrYN层厚度的增大,纳米多层膜出现由晶态向非晶态转变,在非晶态下,能够获得良好的综合力学性能。