硼酸镁晶须的制备及其中子辐射屏蔽性能

采用高温固相法制备硼酸镁晶须的最佳工艺条件为:焙烧温度大于900℃,焙烧时间为8.0 h.制得的晶须粗细均匀,晶型完美,直径约为1.5μm,长度约35μm,长径比约为24.经XRD、SEM和FT-IR分析确定为硼酸镁晶须.以酚醛树脂为基体,添加硼酸镁晶须制备硼酸镁晶须/酚醛树脂复合材料,探讨了硼酸镁晶须添加量和材料厚度对热中子屏蔽率的影响;当硼酸镁晶须添加量为40份时,热中子屏蔽率为73.64%,继续增加添加量,热中子屏蔽率增幅不大;材料厚度为1.0 cm时,热中子屏蔽率为85.01%,继续增加厚度,热中子屏蔽率增加不明显.实验结果表明,以硼酸镁晶须制备聚合物中子屏蔽材料不仅可行,而且对热中子辐射具有较好的屏蔽性能.

草酸盐法制备纳米硼酸镁晶须研究

以MgCl2.6H2O、H3BO3和H2C2O4.2H2O为原料,利用草酸盐法制备出形貌良好的纳米硼酸镁晶须,其长度300～500 nm,直径60～100 nm,探讨了制备硼酸镁晶须的最佳工艺条件,分析了Mg2B2O5的生长过程中H2C2O4的作用。同时采用高温固相法,以NaCl为助熔剂,制备出长度10～35μm,直径1～2μm针状硼酸镁晶须。通过对比发现,用H2C2O4.2H2O代替NaCl作为添加剂,可以降低煅烧温度,同时大大缩短了煅烧时间,制备得到的晶须更为纯净、长度直径可达到纳米级别。

氧化锆对炭纤维增强耐烧蚀复合材料烧蚀性能的影响

以热硫化硅橡胶为基体,以炭纤维、白炭黑、氧化锆为填料,制备了热硫化硅橡胶/氧化锆耐烧蚀复合材料。考察了甲基苯基硅橡胶、炭纤维、氧化锆的含量对复合材料烧蚀性能及力学性能的影响。实验结果表明,随着甲基苯基硅橡胶、炭纤维、氧化锆含量的增加,复合材料的质量烧蚀率降低。当甲基乙烯基硅橡胶和甲基苯基硅橡胶各为50份、白炭黑30份、6 mm炭纤维10份、Zr O230份条件下,制备的复合材料耐烧蚀性最佳,抗拉强度5.28 MPa,质量烧蚀率为0.028 g/s,衬底温度在烧蚀72 s后升到最高温度102℃,烧蚀后氧化锆衍射峰强度增加。

耐烧蚀硅橡胶复合材料的制备及其烧蚀性能研究

以双组分硅橡胶为基体,以白炭黑、短切碳纤维、ZrO_2为填料,制备了耐烧蚀硅橡胶复合材料。研究了硅橡胶基体、短切碳纤维、ZrO_2的含量对硅橡胶复合材料力学性能和耐烧蚀性能的影响,并确定了耐烧蚀硅橡胶复合材料的最佳配方:VMQ50份,PVMQ50份,气相白炭黑20份,ZrO_215份,9mm短切碳纤维10份。研究显示,耐烧蚀硅橡胶在氧乙炔火焰烧蚀下,形成了表面层、碳化层、热解层和基体层,其中表面层和碳化层起着耐烧蚀、抗氧化和热防护的作用。

草酸盐法制备硼酸镁晶须及其生长机理

以MgCl2·6H2O、H3BO3和H2C2O4·2H2O为原料,利用草酸盐法制备出长度为4.0～8.0μm,直径为0.6～1.5μm,长径比约为10,形貌良好的硼酸镁晶须。采用XRD、SEM及TG-DTA等分析手段,研究了烧结温度、烧结时间、n(B)/n(Mg)、n(H2C2O4)/n(Mg)对硼酸镁晶须的生长过程和质量的影响,探讨了其最佳制备条件。结果显示,硼酸镁晶须的最佳制备条件为:烧结温度为800℃,烧结时间为4.0h,n(B)/n(Mg)=1.2,n(H2C2O4)/n(Mg)=1.2。根据XRD和TG-DTA分析,MgC2O4前驱体对硼酸镁晶须的形成和生长有较大的促进作用,分解产物不引入其它杂质,使得制备的晶须纯度较高。晶须的生长机理为S-L-S机理。

SiO_2气凝胶隔热透波复合材料的制备及其性能研究

采用溶胶-凝胶法,以三甲基氯硅烷为改性剂,经表面疏水改性处理和CO2超临界干燥,制备了莫来石纤维增强Si O2气凝胶隔热透波复合材料。并研究了气凝胶复合材料的疏水性能、力学性能、隔热性能及介电性能,结果表明:制备的莫来石纤维增强Si O2气凝胶复合材料具有良好的疏水性能、力学性能、隔热性能和介电性能,是一种性能良好的隔热透波一体化材料。

SiO_2气凝胶材料的特性及其在夹层结构天线罩上的应用

分析了SiO2气凝胶高温隔热特性和透波特性,与常用的隔热材料和透波材料对比,SiO2气凝胶具有较低的热导率和较小的介电常数,是一种高温隔热透波性能良好的材料。分析了夹层结构天线罩宽频带透波的原理,介绍了夹层结构天线罩的研究进展。结果显示,SiO2气凝胶材料因其良好的高温隔热透波特性能够满足夹层结构天线罩内层材料的需求,必将在夹层结构天线罩上得到广泛的应用。

烷基化改性对石英复合陶瓷材料性能的影响研究

采用六甲基二硅氮烷对石英复合陶瓷进行烷基化改性,研究了烷基化改性前后材料的力学性能、吸潮性能、介电性能、氧乙炔烧蚀性能及粘接性能。结果显示,烷基化改性能够极大地改善石英复合陶瓷材料的防潮性能,对介电性能和氧乙炔线烧蚀率和粘接性能略有提升,对力学性能基本无影响。

硅橡胶/双酚A-苯胺型苯并噁嗪树脂耐烧蚀复合材料的制备与烧蚀结构的研究

苯并噁嗪树脂具有优异的成炭和抗高温氧化性能,是新一代的耐烧蚀树脂。以双酚A-苯胺型苯并噁嗪树脂为耐烧蚀树脂,采用1H-NMR、DSC和转矩流变仪研究其成环率和加工性能;以硅橡胶为耐烧蚀基体,采用熔融共混方法制备了硅橡胶苯并噁嗪树脂耐烧蚀复合材料。进行力学和氧乙炔焰烧蚀检测,利用FT-IR、Raman和SEM研究复合材料综合性能和烧蚀结构。结果表明:苯并噁嗪树脂能够明显提高硅橡胶复合材料的耐烧蚀性能,当树脂添加量为20份时,复合材料具有较好的耐烧蚀和力学性能;该复合材料经过氧乙炔焰烧蚀后,烧蚀层形成表面陶瓷层、裂解炭化层和基体层。表面陶瓷层主要由SiO_2,SiC和C组成,裂解炭化层的主要组由C,SiO_2,SiC以及炭化彻底的碳和炭化不完全的有机结构组成。

低成本复合陶瓷隔热材料成型及防隔热结构实验研究

通过对连接原材料的优选,采用廉价的原料制备出了低成本的高硅氧纤维增强复合陶瓷隔热材料。分析了浸渍复合过程、热处理温度和纤维编织方式对材料性能的影响,并得出了相应的工艺参数。探讨了热流实验下不同连接方式的防隔热结构性能,实验结果表明,胶粘剂连接的防隔热在热流实验中发生破坏,而紧固件连接的防隔热结构通过热流实验考核,结构稳定性和隔热性能均较好,能够满足弹体表面热防护的需求,具有较好的应用前景。

石墨的含量对硅橡胶/石墨复合材料的影响

以热硫化硅橡胶为基体,添加石墨制备硅橡胶/石墨复合材料,研究了石墨的含量对硅橡胶/石墨复合材料力学性能、耐烧蚀性能及摩擦磨损性能的影响。试验结果表明:随着石墨量从0份增加到12份,材料的抗拉强度及硬度变化不大,而石墨的增加使硅橡胶的质量烧蚀率从0.056g/s降低到0.051g/s,耐烧蚀性提高了10%;摩擦磨损量从0.0042g减小到0.0032g,耐磨性提高了24%左右。

硅橡胶增韧改性苯并噁嗪树脂的研究

用硅橡胶对苯并噁嗪树脂进行增韧改性,对增韧体的冲击强度测试结果表明,增韧体的冲击强度随着硅橡胶的加入量增加而明显增大,当硅橡胶加入量为80份,玻璃纤维加入量为20份时,改性硅橡胶对苯并噁嗪树脂具有良好的增韧效果。硅橡胶增韧苯并噁嗪树脂二元复合材料在90℃下熔融共混,经过一次固化、二次固化可以制备出性能稳定的试样。对增韧体断面形貌进行电镜扫描观测,并进行了相应的理论分析。