CNTs增强金属铜复合泡沫的制备工艺及电磁屏蔽性能

目的金属铜泡沫是一种综合性能优良的电磁屏蔽材料,采用碳纳米管(CNTs)对其进行复合,拟进一步改善其电磁屏蔽性能。方法以三聚氰胺泡沫为模板,采用化学镀和电沉积技术相结合的工艺,制备CNTs增强金属铜泡沫。在对基底泡沫进行化学镀银实现导电化的基础上,研究了电沉积时间、CNTs含量以及后续热处理对复合泡沫形貌及镀层结构的影响。并采用矢量网络仪对CNTs增强金属铜复合泡沫的电磁屏蔽性能进行了测试。结果化学镀银采用Ag NO3质量浓度为20 g/L、反应温度为25℃的条件时,银镀层较为均匀完整。复合泡沫的孔隙率随电沉积时间的增加而变小;CNTs体积分数为1.134%的复合泡沫镀层致密连续,CNTs分布较为均匀且无团聚现象。热处理后,复合镀层微观表面更加平整致密。在8.2~12.4 GHz范围内,CNTs/Cu复合泡沫的平均电磁屏蔽效能SE为43.07 dB,平均高出纯铜泡沫约18.77 dB。结论CNTs均匀分散嵌入铜泡沫骨架的结构中,对于吸收损耗和反射损耗都有明显的提升效果,复合泡沫的总体电磁屏蔽性能得到显著提升。

大口径机枪枪管内膛烧蚀行为与微观机理

为进一步探究枪炮身管内膛烧蚀机理,采用扫描电子显微镜、透射电镜等方法对比分析了现用大口径枪钢30SiMn2MoV与新型长寿命枪钢MPS700V内膛烧蚀形貌与微观组织特征,在此基础上,通过促进点燃试验对比了两种枪钢烧蚀行为,揭示了枪管内膛烧蚀的组织演化规律与微观机理。寿终内膛组织分析表明,两种枪管烧蚀裂纹尖端同时形成三个区域,分别为硫化物区、氧化物区和基体区,其中氧化物区中发现熔化非晶氧化物,MPS700V的氧化物区和硫化物区厚度均小于30SiMn2MoV。烧蚀模拟实验结果表明:直径为1~10 mm的MPS700V试样的烧蚀临界压力比相同尺寸下的30SiMn2MoV试样高30%以上;直径3.2 mm镀铬MPS700V试样的烧蚀临界压力比相同尺寸的镀铬30SiMn2MoV高39%以上;新型长寿命枪钢MPS700V的抗烧蚀性能优于现用枪钢30SiMn2MoV。烧蚀试样组织分析表明,与寿终内膛烧蚀组织相似,两种枪钢在模拟烧蚀后均形成氧化物与树枝晶。通过对比寿终枪管内膛与促进点燃下烧蚀的热力学、动力学及组织特征,提出枪管内膛烧蚀由高温高压火药燃气下内膛表面微区发生金属燃烧导致,并建立了相应的演化模型。