阵列式碳纤维复合材料的制备与微波吸收机理研究

以碳纤维为代表的碳材料具有质轻、导电性好、化学稳定性强等突出的物理化学性质,将其作为吸波剂使用可以提升材料的吸波性能、使用寿命并有效降低重量。通过“电场取向优化+基体灌封固化”的工艺完成了不同组分阵列式碳纤维复合材料的制备,采用SEM、FT-IR等手段对材料的形貌和化学成分进行表征,利用矢量网络分析仪对材料在2~18 GHz频段内的复介电常数和复磁导率进行表征,分析了微观结构对材料电磁参数、界面阻抗匹配及电磁波吸收性能的影响规律,最后研究碳纤维空间排布形式、复配粉体成分对其吸波性能的影响机制。结果表明,材料的电磁损耗机制由电介质损耗、干涉相消、界面极化弛豫、磁损耗共同构成;当复合材料厚度为2.0 mm时,反射率<-10 dB(6.1~7.6 GHz),在6.5 GHz处最大衰减值为-15.2 dB,热导率达到3.2 W/(m·K);验证所制备的材料在满足电磁波吸收功能的同时还具有一定的导热性。

100N静重式力标准装置的智能控制系统研究

针对100N静重式力标装置的原理和设计特点,需根据不同被校传感器的特点,选择合适的砝码组,并保证稳定可靠地加卸载。因此,为保证装置复现力值的准确性,实现工作的智能化,设计了一种智能控制系统,并进行试验验证。结果表明:该系统能可靠、准确地控制标准装置对不同外形、不同量程传感器提供稳定的标准力值。

凸轮泵的理论计算及模拟

针对凸轮泵两叶或三叶转子,介绍了由圆弧—共轭曲线组成的转子型线,根据啮合特性及几何原理建立其型线的参数方程,并建立二维模型。通过模拟软件Fluent,导入UDF文件使两个转子同步反向旋转,采用动网格技术和湍流模型对凸轮泵模拟分析,可得结论:叶谷为圆弧、叶峰为共轭曲线的转子模型较好;在转子的节圆半径相同的前提下,转子为两叶的凸轮泵输出的流量大,但呈现的波动很剧烈,而三叶的凸轮泵输出流量小,但较为平稳。并通过试验验证其模拟的正确性。

不同蛋种鸡饲料对SPF鸡群产蛋性能的影响

为了提高SPF鸡的生产能力和质量 ,在相同的SPF鸡饲养条件下 ,选择分别来源于北京正大和北京科澳协力生产的全价营养蛋种鸡饲料 ,经高压消毒后 ,饲喂品种相同的SPF种鸡 ,结果显示两个鸡群在生产性能方面存在明显差异 (p <0 0 1)。其中饲喂北京科澳协力饲料的SPF鸡群的产蛋率和利用率都明显高于另一个鸡群 ,主要表现在SPF鸡群开产早期的蛋重上和产蛋高峰期后产蛋率的维持上。

LED信号机闪灯现象的原因分析

LED信号机是运用到铁路上的新型产品,其控制电路的适用性和安全性不容忽视。本文重点对LED信号机运用中的问题进行分析,以期引起相关者对此问题的重视。

石墨烯复合吸波材料的研究进展及未来发展方向

吸波材料是解决电磁波辐射污染的有效手段和影响雷达隐身的关键因素,该材料的研究对军用和民用都具有非常重要的意义,因此它一直是各国尖端科技的重要研究方向之一。自石墨烯被首次发现,学术界便掀起了对二维材料的研究热潮,相关学者开展了各类型石墨烯复合材料的研究,且在吸波领域的理论研究和新型吸波材料的开发取得了突出成果,短短几年时间内,石墨烯已经成为了新型复合吸波材料的研究热点。相比铁氧体、炭黑等传统吸波材料,石墨烯应用于吸波材料具有以下优势:(1)独特的二维材料性质、巨大的性能可调控工作表面;(2)良好的导电性以及特殊的边界效应。然而,单纯以石墨烯作为吸波剂的吸波材料,其性能测试结果与预期值存在显著差距,无法实现开发一种新型轻质、高效吸波材料的预期目标。因此,近三年来石墨烯复合吸波材料的研究重点主要集中在石墨烯二维结构的吸波机理和石墨烯/磁损耗型复合吸波材料的制备,研究者主要从选择合适的磁性纳米成分和优化制备工艺方面不断探索,并取得了丰硕的成果,深度挖掘出石墨烯对电磁波的潜在吸波性能。目前,通过优化石墨烯复合吸波材料组分已基本可以实现2～18 GHz频段范围内反射率小于-10 dB。对于石墨烯电磁波吸收机理的研究,主要依托其二维结构,应用密度泛函理论和原子-键电负性均衡理论模型来探索本征石墨烯和掺杂石墨烯的构型;在较高性能的石墨烯复合吸波材料制备过程中已取得成功应用的磁性纳米成分包括四氧化三铁、铁酸镍、硫化镉等。其中,以四氧化三铁、氧化铁为代表的铁氧体应用得最早;随着共沉淀法、溶剂热法等制备方法的不断成熟,各类新型磁性纳米颗粒可以与石墨烯复合,使之兼具磁损耗和电损耗能。近两年,相关学者将超材料的思想引入石墨烯复合吸波材料的研发中,以结构设计为手段,实现了新型透明石墨烯复合吸波材料的制备。此外,由于石墨烯自身的功能特性,石墨烯复合吸波材料大多也具有高效的热传导性能和良好的结构强度,可以实现材料的结构功能一体化。本文归纳总结了石墨烯复合吸波材料的研究历程和最新研究进展,介绍了石墨烯复合吸波材料的二维结构吸波机理、磁性掺杂成分的选择、大尺寸材料的制备工艺,分析了石墨烯复合吸波材料亟需解决的问题并展望其未来发展前景,以期为制备"宽薄轻强"的新型石墨烯复合吸波材料提供参考。

石墨烯/碳纳米管复合材料的微波吸收性能研究

石墨烯和碳纳米管都是新型纳米尺寸碳材料,具有极大的比表面积、良好的导电性以及优秀的机械性能等特性。通过微波膨化法在石墨烯(寡层石墨)表面空隙结构内生长了碳纳米管,制备出石墨烯/碳纳米管复合材料,碳纳米管不仅可以发挥连接石墨烯层片结构的作用,还可以与石墨烯共同发挥协同吸波效应;同时生长碳纳米管所添加的催化剂在微波状态下分解为纳米磁性颗粒,提高整体复合材料的吸波性能。通过采用SEM、EDX、XRD等对材料的形貌、化学成分进行表征,并用矢量网络分析仪测试了材料在2~18GHz频带内的复介电常数和复磁导率,利用计算机模拟出不同厚度的微波衰减性能。结果表明,材料的电磁损耗机制由电介质损耗、磁损耗共同构成,微波吸收峰随着材料厚度的增加向低频移动,当厚度为2.5mm时,在14.4GHz时最大损耗值为-28dB,并且在频带12.4~17.7GHz的范围内达到-10dB的吸收。

导热吸波材料的研究进展及未来发展方向

随着电子设备功率密度的提高,电子器件的电磁兼容和散热问题日趋严重,兼具双功能特性的导热吸波材料成为解决该问题的新趋势。目前,该类材料主要的研发思路是在高分子基体中同时加入导热填料和吸波剂以实现材料的导热吸波双功能。然而,橡胶等高分子材料中功能填料添加量存在最大限度,导热填料与吸波剂添加量存在此消彼长的问题,难以实现两种性能的协同提升。目前,尚无有效手段解决这一难题,只能通过协调两种功能填料的添加比例,确定材料导热和吸波性能的最优平衡点。鉴于影响材料导热性能和吸波性能的因素很多,且各因素之间相互影响,本领域学者通过研究填料组分之间的关系,综合分析了粒径、结构参数和成型工艺参数等因素对材料性能的影响,最终得到了对实际应用具有较高指导价值的组分调节机理和方法。经过十多年的发展,导热吸波材料的制备技术取得了长足进步,但仍存在一些技术瓶颈没有突破,制约着整个行业的发展。例如,缺乏材料微观结构和功能单元模型、通用设计理论不能指导实际工业生产、尚无兼具导热与吸波功能的单组分填料等问题都严重制约了导热吸波材料基础设计理论的发展。在导热吸波材料的工业化生产过程中,材料导热性能测试标准种类多,测试结果不具有对比性;而吸波性能目前存在两种评价方法,其在评价指标、测试原理、测试方法和测试标准等方面存在较大差异,检测结果无法横向比较。综上,目前导热吸波材料的性能评价缺少统一规范的标准,严重制约了产品的推广应用。同时,导热吸波材料的主要功能指标还需要进一步提升,以满足实际使用的需求。本文综述了导热吸波材料的研究历程和最新研究进展,分析了导热吸波材料研究中需要解决的问题,并展望了其未来的研究热点和技术发展方向,旨在为制备高性能导热吸波材料提供参考,提升行业技术水平,改善产品性能。

应答器传输模块的动态特性及高速条件下的适用性评价

分析应答器传输模块(BTM)的动态特性,辨析与BTM动态特性相关的基本概念,包括静态作用距离、动态作用距离、最小允许作用距离、BTM的接收能力等,建立这些概念的数学表达式。给出了与BTM动态特性相关的关键参数计算方法以及BTM设备动态特性的测试方法。提出BTM在高速条件下的适用性评价步骤是:明确线路环境、机车环境和设备安装等外部约束条件,确定BTM设备的可用性需求,计算BTM的最小允许作用距离和最小允许作用时间、BTM的动态接收能力和动态处理能力等指标;对拟用BTM设备通过测试采集相关技术指标;将采集的指标与计算的指标进行比较,评价拟用BTM设备的适用性。通过此评价方法实现了对BTM动态特性及高速适用性的定量评价。

基于石墨烯复合材料的散热结构温度场分布有限元分析

高导石墨烯复合材料具有优异的热物理性能,与铜等传统热管理材料相比,具有密度低、导热性能好的优势,是非常理想的电子封装材料。但由于其高成本、低强度的缺点,严重制约了这类材料的应用。本文以课题组制备的石墨烯高导热复合材料为基础,采用复合材料作为关键散热部件材料,既利用了复合材料的定向高导热特性又解决了成本高、力学强度差的问题,并且通过ANSYS软件进行温度场模拟,成功将热源表面温度降低11.5℃,证明了在特殊区域,采用新型高导热石墨烯复合材料代替传统材料的手段,可以改善整个结构导热性能。研究成果为新型热管理材料在相关领域的应用提供了技术支撑。

稀土元素Yb在镁合金中的改性作用

稀土镁合金已成为近些年的研究重点之一。本文通过对国内外近年来Yb改性镁合金的研究进行了概述,分析了稀土Yb独特的改性作用和强韧化效果。指出了含Yb镁合金目前存在的问题,并结合自身课题组的工作对Yb在镁合金中的合金化改性作用前景进行了探讨和展望。

变频调速在采暖热水锅炉控制中的应用

介绍了变频调速技术节能的原理以及在锅炉燃烧工况调节中的应用方法和范围。

凸轮泵内部瞬态流场的动网格数值解析

根据凸轮泵啮合特性建立了渐开线方程,当型线方程的压力角介于40°-50°时,共轭转子相对运动时不产生干涉效应.为了阐明压力角对转子型线方程和几何参数的影响,基于FLUENT动网格模型和局部网格重构的网格变形技术,应用RNG k-ε湍流模型及PISO算法对凸轮泵内部流场进行数值解析.通过定量监测排出端流量波动和吸入端压力脉动,获得不同压力角和不同工况下,流量波动和压力脉动的瞬态特性.结果表明：凸轮泵排出端流量和吸入端压力呈周期性变化,当转子压力角逐渐增大时,二者有减小的趋势;转速是影响流量波动和压力脉动的主要因素,随着转速升高,排出端流量和吸入端压力提升明显,脉动现象明显;当转速升高到一定程度后,排出端速度与吸入端压力的脉动值增加较少.

金属光子晶体薄膜可见光和微波波段传输性能

一维金属光子晶体薄膜是由金属-介质多层结构组成的等效均匀的各向异性超构材料。相比单层金属膜层,该结构在色散调控方面具有更多的自由度。在该结构中由于表面等离子体激元(SPP)的存在,可实现倏逝波的定向传输。在本文中,等效介质理论、时域有限元差分法(FDTD)的计算结果和实验结果都表明,传输倏逝波的波长、频宽和强度可通过金属光子晶体结构调整实现主动设计。金属膜厚比例越小,传输波长的中心和截止波长越长,频带越宽。当金属膜层厚度小于SPP穿透深度时,可获得宽频段的倏逝波的传输。同时,对金属光子晶体在微波波段的传输性能也进行了研究,发现其在微波波段等效介电常数为负,具有良好的反射性能。该结构的屏蔽效能远大于厚度相近的ITO薄膜的电磁屏蔽效能。在厚度只有几百纳米时,该结构即可实现良好的电磁屏蔽效能。通过金属光子晶体薄膜可实现电磁屏蔽材料的薄膜化、轻质化和可视化。

高导热吸波材料的作用机理研究

为解决材料高导热性能与吸波效能之间的矛盾,将不同组分配比的硅橡胶、预处理后的吸波剂(羰基铁粉)和导热填料(Al_(2)O_(3))进行混炼和模压硫化成型,制备出导热吸波材料,并研究了样品的介电常数与磁导率频谱的规律,以及其高导热和电磁波吸收机理。结果表明,制备出的导热吸波材料在8~16 GHz频段范围内具有较好的吸波性能,最高导热系数达到1.75 W/(m·K),较普通吸波材料导热系数提高2倍以上。为解决电子器件散热和电磁干扰问题提出了一种便于操作、行之有效的方法。

羰基铁吸波材料性能提升研究进展

为了研究提升羰基铁吸波材料吸波性能,对大量研究羰基铁吸收剂的形貌控制、表面包覆材料以及与其他不同损耗吸收剂复配的文献进展进行回顾和概括,并对今后羰基铁性能提升方面的研究走向进行展望。研究结果表明,羰基铁吸收剂仍将是今后隐身和电磁兼容领域研究和应用的主要方向。

石墨烯/碳纳米管/纤维素纸复合材料的制备及电磁屏蔽性能研究

采用纤维素纸交替浸渍石墨烯纳米片(GNS)及碳纳米管(CNTs)分散液的方法,制备了GNS/CNTs/纤维素纸复合材料,并对其微观形貌、导电性及电磁屏蔽性能进行了表征。结果表明:GNS/CNTs/纤维素纸复合材料的导电性及屏蔽性能随着浸渍次数的增加而提高,当浸渍石墨烯及碳纳米管分散液各5次后,样品的电导率可达7.63S/cm,在30MHz^1.5GHz范围内屏蔽效能均高于22dB,最高可达32dB。更重要的是,所制备的复合材料拥有轻质、超薄、柔软等传统屏蔽材料不具备的优良特性,在高集成度电子设备的电磁防护领域展现出巨大的应用潜力。

山东省经济开发区土地集约利用评价研究

我国开发区土地利用粗放现象较为严重,土地集约利用意义重大。该研究基于发展方向区的划定,更加全面地评价土地集约利用程度,并进行了对开发区土地利用集约度与不同空间尺度区域经济发展的相关性分析。结果表明,开发区主区集约利用水平大都高于发展方向区,开发区土地集约利用水平与区域经济发展水平有一定的联系,但不存在显著的相关性。基于此,应继续加大开发区主区的内涵挖潜,重点开发发展方向区,并且不断改善土地利用状况和提高管理水平,增强土地集约利用与区域经济发展间的联系。

凸轮泵转子设计及内部瞬态特性数值模拟

以两叶、三叶凸轮泵为主要研究对象,首先建立渐开线型两叶、三叶凸轮泵转子型线,然后以CFD软件Fluent为工具,采用RNGk-ε湍流模型和PISO算法,并且借助Fluent动网格技术和UDF函数对凸轮泵内部流场进行非定常的动态数值模拟,研究凸轮泵内瞬时流场分布以及压强、速度变化规律.结果表明:基于动网格技术的凸轮泵内部流场的动态数值模拟,能够较真实地反映凸轮泵内部湍流流动的流场分布以及两叶、三叶凸轮泵内部流场的压强和速度的动态变化.由于凸轮泵转子之间、转子与泵内壁间间隙的存在,高压区域会通过间隙向低压区域高速返流,且压差越大涡旋越强,回流冲击越大,最终结果使得工作腔的压力升高.不管两叶还是三叶转子在转动时内部都会产生涡旋现象,且涡旋的位置、形状和大小随着转子的转动而周期性地产生、发展和消失.

凸轮泵转子型线优化设计及模拟计算

针对渐开线转子型线进行优化设计,在转子型线为渐开线-圆弧的基础上,引入一段高阶曲线,衔接渐开线与圆弧之间的过渡曲线,有效的消除曲线连接处所形成的"尖点"现象.通过对高阶曲线的边界限制和计算机软件的实施得出高阶曲线的方程,并根据几何方法及渐开线的性质从而得到整个转子型线的参数方程,并建立其三维模型.采用动网格技术对凸轮泵三维模型数值模拟计算,结果表明:优化后的模型出口处的"脉动"现象有很大的改善,有效的降低了工作噪音.随着转速的提升,介质在出口处的平均速度也随之升高.通过对比流场的模拟计算和实验结果,验证了模拟计算方法的可行性.