基于声发射技术的高强全珊瑚钢筋混凝土板破坏特性研究

为了探究全珊瑚钢筋混凝土板破坏特性,设计了3种不同配筋率(0.85%、1.13%和1.41%)的高强全珊瑚钢筋混凝土板构件.结合声发射技术,开展了全珊瑚混凝土板构件四点弯曲加载试验,揭示了配筋率对高强全珊瑚钢筋混凝土板力学性能的影响.基于声发射参数速率过程理论,建立了损伤定量评估模型,并进一步提出了可用于工程实践的损伤评估准则.结果表明:随配筋率增大,高强全珊瑚混凝土板构件起裂荷载、起裂时间与峰值荷载均增大,但中心挠度降低了11.29%;单位时间声发射参数变化均存在2个峰值区,可作为板构件的起裂评判和破坏预兆;根据声发射参数累计值变化可将高强全珊瑚混凝土板构件破坏过程划分为轻度(<0.35)、中度(0.35~0.66)、高度(0.66~0.84)和重度(>0.84)损伤4个程度.所建立模型适用于不同配筋率的全珊瑚混凝土板构件损伤评估.

预拌混凝土生产废水零排放应用试验研究

为实现预拌混凝土搅拌站生产废水零排放的资源化利用,结合压汞法、SEM、XRD微观结构分析方法,探究了废水掺量及其存放时间对混凝土力学性能与微观结构的作用与影响规律。结果表明:废水掺量100%的砂浆7 d抗压强度相比于普通砂浆提高了33%,28 d抗压强度提高了16%,而其它废水掺量的试件抗压强度均有一定程度的提高;废水提供的碱性环境有利于促进水泥的水化;预拌混凝土生产废水中含有的微颗粒对混凝土微观结构起着填充和粘结作用,提高了混凝土的密实度。

模板法制备MoSi_2/竹炭复合材料及吸波性能

以竹材炭化的多孔竹炭(BC)为模板,金属间化合物二硅化钼(MoSi_2)为吸收剂,采用包埋硅(Si)粉固相烧结工艺制备MoSi_2/BC多孔复合吸波材料。利用XRD、SEM和矢量网络分析仪对MoSi_2/BC复合材料的物相组成、显微结构、介电和吸波性能进行表征。结果表明:在氩气(Ar)保护气氛下,1450℃烧结制备的MoSi_2/BC复合材料主要含物相MoSi_2、SiC及无定型碳。BC基体孔隙内除分布有MoSi_2外,还布满排列无序、尺寸长短不一、相互交叉呈网状的碳化硅晶须(SiC_W),SiC_W的存在可有效提高复合材料电磁波吸收性能。在8.2～12.4GHz频率范围内,与环氧树脂混合后,复合材料反射率随MoSi_2/BC含量增加而逐渐减小。MoSi_2/BC含量为50%(质量分数)时,随试样厚度增加反射率降低,且最小反射率向高频方向移动;在11.87GHz处最低反射率为-13dB,反射损耗小于-10dB带宽约达1.0GHz,具有良好的吸波性能。

纤维吸波材料研究进展

吸波材料的吸波性能是影响雷达隐身的关键因素,对军用和民用都有重要意义。纤维以其独特的结构与电磁性能,备受吸波材料研究者的关注。综述了碳纤维吸波材料、碳化硅纤维吸波材料以及多晶铁纤维吸波材料的研究现状和吸波机理,并对新型纤维吸波材料如碳纳米管、竹炭纤维在吸波领域的应用进行阐述,展望了纤维吸波材料未来的发展趋势。

氧化铝基吸波材料研究进展

雷达波吸收材料在国防领域发挥着重要的作用。厚度薄、密度低、吸收频带宽、吸收强是当前吸波材料的研究重点。高马赫飞行的武器装备会因空气阻力而使机体局部温度很高,常温吸波材料不适用,亟待研究耐高温并高效吸收电磁波的吸波材料。以氧化铝为基体,复合不同类型吸收剂制备的高温吸波材料已被广泛关注与研究。本文系统总结近年来金属(合金)/氧化铝复合吸波材料、非金属/氧化铝复合吸波材料、其他含氧化铝复合吸波材料的研究现状,对不同结构(纳米线、微球及纳米颗粒等)吸收剂与多种形态(多孔膜、纤维或纳米颗粒)氧化铝基体制备的复合吸波材料的结构、性能和吸波机理进行了分析,并对金属(合金)/氧化铝复合吸波材料及非金属/氧化铝复合吸波材料的发展方向做出展望。在金属(合金)/氧化铝复合吸波材料方面应加强:(1)开发纳米级的球形超细金属吸收剂,利用纳米粒子的特殊效应来提高吸波性能;(2)进一步探索合理的制备工艺,达到吸收剂与基体良好匹配。在非金属/氧化铝复合吸波材料方面:(1)进一步加强氧化铝纤维布和氧化铝网状基体与纳米吸波剂复合的研究;(2)加强高分子特殊核壳结构、阻抗匹配层等方面的研究;(3)加强宽频吸波材料及吸波剂改性增强吸波材料的研究;(4)开展金属氧化物粉体与无机黏结剂组成的无机基体方面研究。

竹炭/SiC复合材料结构及其吸波性能

以Si粉、竹炭为原料,采用包埋法制备具有类蜂窝结构的竹炭（bamboo carbon,BC）/SiC复合材料。结果表明：BC/SiC复合材料主要由β-SiC相、少量α-SiC相和非晶碳组成。BC/SiC复合材料呈蜂巢状多孔结构,孔内壁分布着直径不同、相互熔结连接的SiC三维聚集体结构层,其断裂韧性为18.8 MPa·m^1/2,弯曲强度为34.5 MPa。BC/SiC复合材料形成的两相界面,提高了BC/SiC复合材料的吸波性能：介电常数实部最大值为9.14,虚部最大值为2.06;样品厚度为2.5 mm时,在10.7 GHz处,最低反射系数为–10.16 dB;反射系数〈–8 dB的有效吸收带宽达2.1 GHz。

念珠状碳化硅/二氧化硅纳米线的制备及电磁波吸收性能

通过一种简单、低成本的方法,以竹炭为碳源,在惰性气氛条件下碳热还原二氧化硅,成功制备了念珠状碳化硅(Si C)/二氧化硅(Si O2)纳米线。采用扫描电子显微镜、X射线衍射与X射线光电子能谱对念珠状Si C/Si O2纳米线的微观形貌、物相组成和化学组成进行了表征。结果表明:Si C纳米线表面光滑,直径约为150~200 nm;1~2μm的珠状突起主要成分为Si O2,并均匀分布在Si C纳米线上。室温条件下,在X波段(8.2~12.4 GHz)测试了试样的复介电常数,并以传输线理论计算出样品在不同厚度的反射损耗。结果表明:当厚度为1.80 mm时,试样的有效吸收带宽(RL<–10 d B)为2.32 GHz,最小RL值达到–43.58 d B。