空心微珠表面金属化及其电磁防护性能研究

以无机非金属空心微珠为芯材用化学镀工艺进行了镀铜、镀镍、镀银等表面金属化实验,得到表面金属包覆完整的导电粉体,该粉体作为电磁防护涂料的导电填料具有密度小、导电性能良好的优点。分析了空心微珠表面金属化的化学反应,并通过扫描电镜观察空心微珠表面包覆金属层的情况,结合X射线衍射仪分析粉体Cu-Ag金属化后的表层成分,表明获得了银层包覆完整的产物。空心微珠表面Cu-Ag金属化后,制成电磁屏蔽涂料,其电磁屏蔽性能可达到-40dB;表面Ni金属化后,制成吸波涂料,可获得面密度小、吸波性能良好的吸波涂层。

导电高聚物吸波材料的研究进展

针对传统吸波材料存在的密度大、电磁参数不易调节的弱点,介绍了一种新型微波吸收材料--导电聚合物;综述了导电聚合物的结构特点、导电机理及研究进展,以及导电高聚物的电磁参数、在雷达波频段的吸收性能等应用研究的进展,并探讨了导电聚合物在红外兼容、智能隐身及其吸波机理研究等方面面临的挑战和发展趋势.

Cu/Ag复合电磁屏蔽涂料的研究

为提高铜系电磁屏蔽涂料的抗氧化性与电磁屏蔽效能 ,本文采用化学镀法在铜粉体上沉积金属银层 ,获得了具有更为优良导电性的Cu/Ag复合电磁屏蔽涂层 ,表面电阻率由铜系涂层的 0 0 5Ω·cm下降到 0 0 0 2 5Ω·cm。优良的电导率使得涂层具有很好的电磁屏蔽性能 ,Cu/Ag复合涂层的电磁屏蔽效能在 10 0KHz～ 1 5GHz频段范围内达到 - 80dB左右。研究还表明镀银工艺中化学镀的时间对粉体的电导率有重要影响。

铜系电磁屏蔽涂料中助剂作用的研究

研究了在铜系导电涂料中添加偶联剂、有机膨润土等助剂 ,其不同的用量对涂层的导电性能、电磁屏蔽效能的影响 。

材料类本科专业工程伦理教育体系的阶梯式设计与实践

现代社会需要具有工程伦理素养和管理能力的新工科工程专业人才。本文介绍了在国家工程教育认证背景下,北京工业大学材料类专业的培养目标,以"资源节约和环境友好"为特色的课程体系,以及在专业课程中阶梯式的工程伦理教育,以培养学生的工程伦理意识、工程伦理规范认知以及工程决策能力。从新生研讨课、学科基础必修、专业选修理论与实践课程、毕业设计,四年不断线的阶梯式连续工程伦理教育,充分挖掘课程思政元素,将"材料、资源、环境协调发展"理念贯穿于整个培养过程,对培养学生的"意识和责任"起到重要作用。

海藻酸钙/环氧微胶囊在水泥基材料中的自修复作用

采用锐孔-凝固浴法制备海藻酸钙/环氧树脂复合微胶囊,将其应用于水泥基自修复材料。表征了微胶囊的微结构、力学强度和吸水溶胀等性能,并通过X射线计算机断层扫描技术和SEM/EDS分析微胶囊在水泥基材料中的修复作用机制。结果表明:制备的海藻酸钙微胶囊为三维网络支架结构;在粒径为0.7～2mm,粒径尺寸不影响微胶囊的强度;海藻酸钙含量决定微胶囊的强度、吸水率和溶胀率。海藻酸钙/环氧微胶囊的裂缝修复机制为:基体产生裂缝,微胶囊发生破裂释放环氧树脂,粘结裂缝;裂缝中有水渗入时,微胶囊吸水溶胀,堵塞裂缝,进而促进周围水泥颗粒的继续水化,修复裂缝。

合成纤维复合夹层屏蔽结构改性及其电磁特性研究

提出具有复合介质夹层屏蔽结构模型的设想,利用铜箔-聚四氟乙烯为原材料,设计了单层屏蔽结构与复合夹层屏蔽结构的对比实验,测试了复合夹层屏蔽结构的电磁屏蔽效能增量,并用Ватолцн多层电磁屏蔽理论公式进行了验证。具有复合夹层屏蔽结构材料的电磁屏蔽效能明显优于单层屏蔽结构材料的电磁屏蔽效能。继而以涤纶无纺布、锦纶合成纤维为研究对象,采用电化学改性的方法,制备了具有复合夹层屏蔽结构的柔性电磁屏蔽材料。结果表明,通过对研究对象的选择和优化电化学改性的工艺,可以制备出1MHz～1000MHz入射电磁波频段范围内,满足不同要求的合成纤维复合夹层屏蔽结构改性材料,其SE值最高可达98dB。

三明治型电磁屏蔽材料的制备与性能

根据 Schelkunoff的多层电磁屏蔽理论,分析了双层和3层屏蔽材料的综合屏蔽特性,提出了一种简单有效的三明治型夹层结构材料设计方案 .制备出金属箔、涂料两种三明治型层状电磁屏蔽材料.通过理论计算、样品的综合屏蔽性能测试和SEM微观组织观察,讨论了三明治型材料设计方案的正确性与材料的性能. 结果表明,三明治型电磁屏蔽材料的屏蔽效能增量（△SE）随电磁波频率的增加而增大,可以实现结构优化;金属箔三明治型电磁屏蔽材料的屏蔽效能增量与理论计算结果相符合;涂料三明治型电磁屏蔽材料的SE值比普通型高,当入射电磁波的频率为 1GHz时,三明治型比普通型高18dB.

纳米铜镍复合粉的化学合成及表征

采用硫酸铜、硫酸镍为主要原料，调整它们的配比，以联氨为还原剂，在６０℃左右反应生成了纳米金属铜镍复合粉，并采用透射电镜、Ｘ射线衍射仪和带能谱分析仪的扫描电镜进行了粒度、形貌及成分等分析．所获得的铜镍复合粉粒度平均为４０ｎｍ．从反应的热力学分析计算证明了反应进行的可行性．

超声辅助处理回收锂离子电池正极材料

采用超声辅助分离的方法,选取适当的有机溶剂,调整超声作用时间及超声作用后溶液静置的时间,使锂离子电池正极涂层从铝箔上溶解下来。此方法可以直接回收铝箔,与铝箔分离的含钴酸锂的涂层可以作为钴化工产品的原料。当超声波作用时间不少于20 min,超声作用后溶液静置时间不少于60 min时,100 mL的强极性溶剂DMAc可以分离14.6 g正极材料。用过的有机溶剂可以通过蒸馏回收再利用,目前其回收率约为78%。

值得关注的新型材料—木材陶瓷

木材陶瓷是近年来开始研究的一种新型材料 ,它是将木材或其它木质材料经树脂浸渍后 ,在高温下炭化而得到的一种多孔碳素材料。在适当的生产工艺条件下 ,产品具有较高的强度性能 ,可以用作结构材料 ;在热、电、磁和摩擦性能方面具有独特的性能 ,因而又是一种功能材料 ;在生产、使用及废弃后的处理中 ,不会产生环境污染 ,具有良好的环境协调性 。

减缩型聚羧酸减水剂提高混凝土早期抗裂性的作用研究

减缩型聚羧酸减水剂(SRPC)是一类兼具减缩与减水双重作用的新型混凝土外加剂,它对混凝土早期抗裂性的作用将影响其在工程中的应用。本文利用平板抗裂试验对比测试了掺SRPC、聚羧酸减水剂(PCE)及小分子减缩剂(SRA)的混凝土早期抗裂性,并通过对表面张力、收缩率、孔结构、水化热等参数的分析,讨论了SRPC影响混凝土抗裂性的作用机理。试验结果表明,尽管SRPC在掺量0.15%(质量分数)下的减缩效果弱于掺量1.5%(质量分数)的SRA,但SRPC表现出更佳的早期抗裂性能。机理分析表明,SRPC除了与SRA都是通过降低孔溶液表面张力及改变毛细孔结构从而减少混凝土的收缩外,还通过延缓水泥水化速率、降低早期水化放热量、抑制混凝土中水分蒸发等作用,改善混凝土的早期抗裂性。

聚羧酸减水剂共聚单体活性及共聚物结构组成

以过硫酸铵分别引发甲基烯丙基聚乙二醇醚(MAPEG)、异戊烯基聚乙二醇醚(IPEG)、乙氧基乙烯基聚乙二醇醚(VEPEG)大单体与丙烯酸(AA)小单体进行自由基共聚合反应,制备了一系列不同单体配比的3种低转化率(<15%)共聚物,并进行了凝胶渗透色谱、高效液相色谱测试,通过K-T法计算得到了3个共聚体系中单体竞聚率分别为r(MAPEG)=0.017,r(AA)=1.700;r(IPEG)=0.042,r(AA)=1.630;r(VEPEG)=0.250,r(AA)=7.060。竞聚率结果表明,丙烯酸比大单体有更高的共聚活性;对比3种大单体共聚合活性,VEPEG大单体有更高的竞聚率且在链增长阶段显示出更高的活性;VEPEG-AA共聚体系的共聚物组成曲线符合一般理想共聚特征,而MAPEG-AA、IPEG-AA共聚物组成曲线表现出非理想共聚特征。

异丁烯醇聚氧乙烯醚与丙烯酸的竞聚率及共聚物链段分布

以过硫酸铵(APS)为引发剂,在50℃对异丁烯醇聚氧乙烯醚(HPEG)大单体与丙烯酸(AA)进行低转化率(<15%)的水溶液共聚反应。用凝胶渗透色谱和高效液相色谱分别测定反应体系中HPEG和AA剩余量。依据设计反应单体投料比,K-T作图法处理数据,得到异丁烯醇聚氧乙烯醚(HPEG)与丙烯酸(AA)的竞聚率分别为:r1(HPEG)=0.017,r2(AA)=1.70。进而分析了HPEG与AA共聚物P(HPEG-co-AA)的链段微结构和链节分布。当投料比为1∶4时,二元共聚物P(HPEG-co-AA)中HPEG以1个单体单元存在。丙烯酸均聚形成的链段以3~15个单体单元的链段长度为主,链段数均长度为7.8。

端基对大单体共聚活性及聚羧酸减水剂侧链分布的影响

为研究大单体端基对其共聚活性及形成共聚物结构的影响,测定了甲基烯丙基聚乙二醇醚(MAPEG)、异戊烯基聚乙二醇醚(IPEG)、乙氧基乙烯基聚乙二醇醚(VEPEG)与丙烯酸(AA)进行自由基水溶液共聚反应时的单体竞聚率,通过核磁共振氢谱(1H NMR)和前线轨道理论分析3种大单体共聚活性,对比了3组共聚合过程及共聚物微观结构的差异。结果表明:MAPEG和IPEG单体的化学结构及共聚合活性十分相似,而具有不同端基的VEPEG大单体有不同的共聚合活性;VEPEG-AA共聚体系的大单体转化率与MAPEG-AA和IPEG-AA共聚体系变化趋势相反。MAPEG-co-AA与IPEG-co-AA共聚物的侧链密度及侧链分布基本相同,VEPEG-co-AA共聚物侧链密度始终较低;但随着大单体加料量增加,大单体活性和共聚过程的差异使3种共聚物侧链密度差异变小。

导电聚苯胺/纳米Fe_3O_4复合材料的制备及耐热性研究

采用原位聚合法制备了烷基苯磺酸掺杂的导电聚苯胺与纳米Fe3O4复合材料,并对纳米Fe3O4进行了XRD表征,经粉体激光粒度分布测试表明分散剂的存在能较好地保持纳米粉的分散。研究发现复合材料与导电聚苯胺比较,其热分解温度提高了100℃以上,而且分解速率大大下降,这主要是由于纳米Fe3O4粒子对烷基苯磺酸掺杂剂有强烈的表面吸附作用。

吸水性微胶囊界面修饰提高水泥基材料抗渗性研究

在自修复水泥基材料中,微胶囊与水泥基体间的界面结合决定着微胶囊被裂缝触发的概率,从而影响自修复效果。本文针对吸水性微胶囊的界面结合问题,利用硅烷偶联剂KH550修饰环氧/海藻酸钙微胶囊表面,以改善其与水泥基体间的界面结合情况。采用X射线光电子能谱仪、电感耦合等离子体发射光谱仪等表征硅烷偶联剂在微胶囊表面的键合状况,利用压汞法分析水泥基材料的孔结构,并测试水泥基材料的抗渗性与自修复效果。结果表明,硅烷偶联剂能够与微胶囊外壁的海藻酸钙发生化学键合,微胶囊与水泥基体间的界面结合得到有效改善,水泥基体中有害孔数量减少,无害孔和少害孔数量增加,水泥基材料的抗渗性和自修复效果获得提升。

废弃印刷线路板的气流分选研究

利用气流分选的方法对粉碎后的废弃印刷线路板中的金属与非金属进行了研究,粉碎后的颗粒在气流作用下按照密度与粒度进行分选。分选后得到的金属主要集中在-60目(-0.3mm)粒度范围内,并且此粒度范围风选效果最好,计算所得不同粒度的金属含量均达到95%左右。

吸水性微胶囊对砂浆早期抗裂性的影响

通过赋予自修复微胶囊吸水-释水能力,从而使微胶囊改善混凝土的早期开裂问题。本文通过平板开裂试验测试了环氧/海藻酸钙吸水性微胶囊在不同条件下对砂浆早期抗裂性的影响,采用XRD、NMR等手段分析了微胶囊的微观作用机理。结果表明:吸水性微胶囊具有吸水-保水-释水功能,在砂浆基体中发挥了内养护作用,其释水行为可以有效降低砂浆平板的开裂指数。吸水性微胶囊加快了水泥的水化进程,促进了水泥矿物的水化反应,增加了基体中的C-S-H凝胶。

镀银铜粉电磁屏蔽水性涂料的制备及性能研究

以丙烯酸类乳液和片状镀银铜粉为主要原料,添加润湿剂、分散剂、消泡剂、流平剂和水,制备得到电磁屏蔽水性涂料。涂料的制备工艺为:先将润湿剂、分散剂、部分消泡剂和镀银铜粉进行搅拌混合,再加入乳液搅拌均匀,最后加入流平剂和余下消泡剂制得屏蔽涂料。讨论了镀银铜粉含量、乳液种类及用水量对涂层导电性和电磁屏蔽性能的影响,并从导电机理、电磁屏蔽原理和涂层微观结构方面进行了分析。所制备的涂料在100 kHz～1.5 GHz的频率范围内,其屏蔽效能达到55～65 dB。