GNS/PMMA泡沫复合材料的制备及其电磁屏蔽性能

本文采用电泳法在泡沫镍表面沉积一层石墨烯,接着浸渍一层聚甲基丙烯酸甲酯,最后去除泡沫镍模板获得石墨烯/聚甲基丙烯酸甲酯泡沫复合材料。采用扫描电镜、四探针电导率仪及矢量网络分析仪等对材料的形貌结构及性能进行表征。结果表明该泡沫复合材料完整地继承了泡沫镍的三维骨架结构,石墨烯在聚合物骨架中相互连接形成全连通的导电网络,使得该复合材料具有良好的电导率及电磁屏蔽性能。孔径0.25mm、厚度1.5mm的该复合材料的电导率最大可达1.5S·m-1,在8~12GHz范围内,其电磁屏蔽效能最高可达12.7dB,其中吸收损耗占总损耗的99%。因此以吸收损耗为主要屏蔽机制的石墨烯/聚甲基丙烯酸甲酯泡沫复合材料是一种有前途的轻质、透气型电磁屏蔽材料。

碳纤维增强树脂基复合材料在低温条件下的微动摩擦磨损性能

在FTM200型摩擦磨损试验机上,以PH13-8Mo不锈钢为配副件,采用正交试验方法在低温-45,-20℃以及室温条件下探讨了法向载荷、微动频率和微动振幅及试验时间对碳纤维增强环氧树脂基复合材料微动摩擦磨损性能的影响.结果表明,法向载荷、微动频率和振幅、试验时间以及温度对摩擦系数的影响均非常显著.在-45℃时,复合材料的摩擦系数均高于室温时的摩擦系数.法向载荷和温度对复合材料磨损量的影响显著.在相同的温度下,复合材料磨损量随法向载荷的增大而增加;在相同的法向载荷下,-45℃时,复合材料的磨损量较室温时的大,其磨损区域萌生出较多的微动裂纹,疲劳剥落现象较明显,其微动磨损机制以疲劳磨损为主;而在室温下,其磨损表面主要为表面树脂的刮痕以及少量的微动裂纹,其微动磨损机制为磨粒磨损.

基于模板匹配的生物触角电信号采集系统

生物(如蜜蜂)触角作为自然界最高效的感测系统,研究其感知机制是仿制高性能传感技术的关键。针对触角感知机制研究过程中存在的实验过程非标准化、手动操作干扰与效率低等问题,本文开发了一种适用于采集生物触角电信号(含触角反应时间信息)的自动化实验装置。首先,针对实验中昆虫头部的自动识别定位问题,建立了昆虫头部轮廓特征的图像模板,对昆虫头部实现了基于豪斯多夫(Hausdorff)法的模板匹配。然后,针对昆虫头部相对于标准检测位置的角度偏差问题,提出了基于长轴最小外接矩形的昆虫头部中轴线角度计算方法。最终,通过生物触角电信号采集装置采集得到昆虫触角接触试剂时产生的电信号。本文以蜜蜂为研究对象,实验结果表明:利用模板匹配可实现对蜜蜂头部准确率95.3%的快速匹配定位,蜜蜂头部的位姿角度纠正误差小于1°;触角与实验试剂的接触距离能够满足触角感知机制实验的要求;采集得到蜜蜂触角对蔗糖溶液的接触反应时间等参数与人工实验得到的结果一致。该系统在无人干扰的状态下实现了生物触角接触信号的有效采集,提高了生物触角感知机制实验的标准化水平,为研究与分析生物触角感知机制中所涉及的生物触角反应时间提供一种实验方法与装置。