偶联剂A151对羰基铁粉/甲基乙烯基硅橡胶吸波复合材料性能的影响

用偶联剂A151对吸波填料羰基铁粉(CI)进行表面处理,研究偶联剂A151用量对CI/甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)吸波复合材料性能的影响。结果表明:偶联剂A151改善了CI与MVQ的相容性,提高了复合材料的加工性能,但对硫化速度有一定影响;添加偶联剂A151的复合材料硬度和拉伸强度增大,偶联剂A151/CI用量比为2%的复合材料综合物理性能较好;复合材料的内部损耗主要为磁损耗,偶联剂A151对复合材料吸波性能的影响很小。

羰基铁粉/硅橡胶磁性复合软材料的制备及力学性能研究

在无外磁场条件下以硅橡胶为基体,夹杂不同体积分数的微米级磁性羰基铁粉颗粒,经过室温硫化等过程,制备了羰基铁粉/硅橡胶磁性复合薄片材料,并对其在无外磁场以及磁场加载下开展了拉伸力学性能的测试与分析。结果表明,外加磁场增强了该类磁性复合软材料的力学性能;其拉伸强度、拉伸模量随夹杂体积分数的增大显著增强,断裂伸长率随羰基铁粉颗粒夹杂体积分数的增加出现先增大后减小的特征与趋势。通过对无外场与磁场下磁性颗粒复合软材料的实验测试与对比分析发现,羰基铁粉/硅橡胶磁性复合软材料的力学行为仍表现为与单一高分子聚合物基体材料类似的超弹性行为,含有较少参数的修正Mooney-Rivlin超弹性模型能够较好地描述其应力-应变关系,为该类磁性智能复合软材料的工程应用、力学性能与行为表征研究提供了可能的便捷分析途径与方法。

微米铁粉填充硅橡胶复合材料的压阻性能研究

利用磁场辅助硫化工艺,制备了含有排列的微米铁粉的硅橡胶复合材料,测量了体系的压阻特性。结果表明,该复合材料显示丰富的压阻特性,初始电阻大于1010Ω的体系显示负压阻特性,而小于1010Ω的体系显示正压阻特性;填充了10%,20%,50%（质量分数）铁粉的硅橡胶在加载压力0.2MPa前后出现正压阻渗流转变,电阻变化达103~105Ω个量级,然而,质量分数φ=50%,磁感应强度B=0.2T体系显示线性正压阻特性。初步研究认为,体系压阻行为的复杂性与磁场在基胶中诱导的导电路径构象的多样性有关。

CIPs@Mn_(0.8)Zn_(0.2)Fe_(2)O_(4)-CNTs复合材料低频吸波性能研究

随着5G无线通信与低频雷达侦察技术的飞速发展,低频电磁波辐射已成为当代的严重问题。目前,中高频段吸波材料的研究已趋于成熟,而设计低频段吸波材料仍面临巨大的挑战,亟待研究者们解决。基于四分之一波长相消机制,本研究设计了0.5~3 GHz低频段复合吸波材料。采用简单的一步水热法,诱导铁氧体在羰基铁粉与碳纳米管表面生长,制备出CIPs@Mn_(0.8)Zn_(0.2)Fe_(2)O_(4)-CNTs三元复合材料,对比研究了碳纳米管含量对材料吸收峰频率的影响。实验结果表明,引入碳纳米管,一方面为材料带来了界面极化、偶极极化等额外的损耗机制,增加了材料的衰减系数;另一方面基于四分之一波长相消机制,高介电与高磁导率的耦合,使材料在低频段获得良好的阻抗匹配。最终,在4 mm厚度下,样品分别在2.11与1.75 GHz处,获得了–40.8与–32.1 dB的反射损耗,–10 dB带宽分别为1.70~2.70 GHz和1.40~2.20 GHz。该复合材料制备工艺简单,低频吸收性能良好,具有很大的应用潜力,为开发更有效的低频吸波材料提供了新的思路和方法。

羰基铁粉/锶铁氧体/MVQ吸波复合材料的制备与性能研究

以羰基铁粉与锶铁氧体为吸波填料制备羰基铁粉/锶铁氧体/甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)吸波复合材料,研究羰基铁粉/锶铁氧体并用比对羰基铁粉/锶铁氧体/MVQ吸波复合材料性能的影响。结果表明,羰基铁粉/锶铁氧体/MVQ复合材料吸波峰处于羰基铁粉/MVQ和锶铁氧体/MVQ复合材料之间,在填料总体积分数不变的前提下,随着羰基铁粉用量的减小,复合材料吸波峰小于-10 dB的带宽先增大后减小、吸波峰向高频方向移动、拉伸强度和拉断伸长率变化不大、压缩永久变形减小、动态性能提高。

羰基铁粉/硅橡胶复合体系的物理性能研究

以微米级羰基铁粉为填充剂,硅橡胶为基体,制备了单组分室温硫化的复合橡胶。系统研究了羰基铁粉添加量对复合橡胶机械性能、热空气老化性能和耐热稳定性的影响;利用扫描电镜探讨了复合材料的微观结构。结果表明,复合橡胶的密度随羰基铁粉体积分数线性增大,拉伸强度增大,韧性和弹性降低;经150℃,96h老化复合橡胶机械性能基本不变,拉伸强度略有升高;200℃复合橡胶中的羰基铁粉开始氧化,368℃橡胶基体开始分解。

改性羰基铁粉/硅橡胶材料的制备及其力学性能

以微米级改性羰基铁粉为填充剂,甲基乙烯基硅橡胶为基体,制备了高温硫化的羰基铁粉/硅橡胶复合材料。研究了偶联剂种类、用量及羰基铁粉填充量对复合材料力学性能的影响,利用扫描电镜对硫化胶断面的微观结构进行了观察。结果表明,采用硅烷偶联剂KH570、KH151改性羰基铁粉都能提高复合材料的拉伸强度,其中KH151的改性效果要优于KH570;KH151的最佳用量为羰基铁粉质量的1%;在一定范围内随着改性羰基铁粉体积分数的增加,复合材料的拉伸强度增大。羰基铁粉体积分数超过60%后,混炼困难。

羰基铁粉/聚氨酯复合材料的微波吸收特性:零反射条件与磁粉体积浓度的关系

微波吸收材料在民用和军用平台上有着越来越广泛的应用。为了提高材料的吸波性能,需要对吸波体进行设计。设计的理想目标是使吸波体对入射的电磁波尽可能地达到零反射。对于有金属背衬的单层吸波体,提出一种用其电磁参数测量数据μ_(r)(f)和ε_(r)(f)直接求出零反射参数的方法,并用此方法研究了羰基铁粉复合材料吸波体的零反射参数随羰基铁粉体积浓度的变化。结果表明,对该羰基铁粉吸收剂,当体积浓度Vc从10%增加到35%,每一个体积浓度的样品都能够获得、且只能获得一个零反射吸收峰;随着吸收剂体积浓度的增大,零反射吸收峰的峰值频率从16.2 GHz移向1.49 GHz,所对应的吸波体厚度从1.66 mm增大到3.08 mm。

羰基铁粉/纳米晶FeSiCrB合金复合高频软磁材料制备及应用特性

利用Na2SiO3水溶液对羰基铁粉(Fe)和FeSiCrB纳米晶合金粉进行表面绝缘处理,制备不同质量比Fe/FeSiCrB的复合磁心,考察了两种磁粉质量比对复合磁心微观结构、磁性能和力学性能的影响。随着羰基铁粉占比的增大,复合磁心的密度提高、内部孔隙率降低,有效磁导率相应提高,直流偏置性能呈现小幅降低,压溃强度增大。当Fe:FeSiCrB质量比为6:4时,复合磁心在1 MHz处有效磁导率为33.9,在100 Oe偏置场作用下μ(H)/μ(0)为86.4%。基于上述复合磁心的一体成型电感仿真结果显示,电感值随着羰基铁粉占比增大相应提高,同时电感外部的漏感能量分布比例逐渐降低。

羰基铁粉填充室温硫化有机硅密封胶力学性能的研究

以羰基铁粉为吸收剂、107硅橡胶(PDMS)为基体,研究了偶联剂、气相白炭黑及羰基铁粉用量对室温硫化有机硅密封胶力学性能的影响;并利用扫描电镜对硫化胶断面的微观结构进行了观察。结果表明:羰基铁粉经硅烷偶联剂改性后,在硅橡胶基体中分散均匀,与硅橡胶界面结合较好;气相白炭黑能对硅橡胶起到一定的补强作用,并且提高了羰基铁粉的沉降稳定性;在一定范围内随着羰基铁粉在硅橡胶基体中体积含量的增加,其力学性能有较大程度的提高,羰基铁粉的最大填充量为57.5%。

反应条件对原位聚合法制备PANI／CIP复合材料的影响

采用原位聚合法制备了核壳结构的聚苯胺(PANI)/羰铁粉(CIP)复合材料,考察了掺杂酸种类、盐酸浓度、CIP用量、预搅拌时间等反应条件对反应过程及复合材料形貌和电导率的影响。以盐酸和对甲基苯磺酸为掺杂酸,均可得到核壳结构的PANI/CIP复合材料,但掺杂盐酸时综合效果较好。盐酸浓度为0.15mol/L时制备PANI/CIP复合材料的反应诱导期短,形貌均匀、规则,电导率较高。CIP与苯胺(An)质量比为1:1和2:1时均可得到表观形貌较好的PANI/CIP复合材料,但随着m(CIP)/m(An)增大,复合材料的电导率下降。

复合粉体制备导热吸波材料及其表征

选择以氧化铝粉作为导热剂,羰基铁粉作为电磁波吸收剂,乙烯基硅油和含氢硅油为黏接剂制备导热吸波硅橡胶。通过网络分析仪、扫描电子显微镜、黏度计、热阻仪分析不同氧化铝粉和羰基铁粉的配比对硅橡胶的导热性能、吸波性能和加工性能的影响。结果表明,氧化铝粉用量为10%,羰基铁粉用量为80%时,硅橡胶具有良好的加工性能(硫化前黏度为6.5×10~4 Pa);导热率为2 W/(m·K),热阻抗为6.00 (℃·cm^2)/W,反射率<-5 dB的频率范围为5～15 GHz,综合性能良好。

磁场辅助连续梯度功能复合结构研抛工具研制

针对光学玻璃等硬脆性材料的非均匀去除问题,提出并研制了一种磁场辅助连续梯度功能复合结构研抛工具。以Preston方程为宏观理论基础,设计并建立了双层弹性体结构。为保证研抛工具沿径向方向杨氏模量连续变化,将不同体积比的羰基铁粉、碳化硅、硅橡胶混合,利用磁场产生径向放射状磁链作用于磁性颗粒,得到连续梯度层。通过光学显微镜和拉伸试验机,获得了不同体积比下复合材料的内部微观结构及其性能表征。仿真分析了双层弹性体与工件之间的接触应力,利用力传感器测试仪进行了实验验证。结果表明,通过优化体积比和磁场调节,磁场辅助连续梯度功能复合结构研抛工具能形成从内环到外环的连续弹性模量分布,接触应力更接近于理论曲线,PR标准差小于0.23。

羰基铁粉–碳纤维水泥基复合材料的吸波性能

采用海军研究实验室反射率测试系统,研究了单掺碳纤维和复掺羰基铁粉碳纤维水泥基复合材料在2～18 GHz频率段的吸波性能。利用扫描电镜和X射线衍射仪分析了复合材料微观结构和组成成分的变化。结果表明:单掺碳纤维时,在2～8 GHz低频率段,反射率随碳纤维掺量增加逐渐增强;在8～18 GHz高频率段,随碳纤维掺量增加,复合材料吸波性能波动较大。与单掺0.6%碳纤维复合材料相比,复掺羰基铁粉碳纤维复合材料在2～4 GHz低频率段,吸波性能无明显改善;在4～12 GHz频率段,反射率下降;在12～18 GHz高频率段,最小反射率为–11.9 dB,且吸收频带宽达7.3 GHz,呈完全吸收性。羰基铁粉有效地拓宽了复合材料在高频率段对电磁波的吸收频宽,但随掺量增加,吸波性能变化范围较小。

羰基铁粉/二氧化锰复合材料的微波吸收性能

以羰基铁粉（CIP）和二氧化锰为吸收剂，石蜡为基体制备了羰基铁粉／二氧化锰复合材料。在2～18GHz的微波频段，测量了所制复合材料的介电常数和磁导率，在吸收剂质量分数为80％的基础上，讨论了二氧化锰与羰基铁粉的比例对复合材料吸波性能的影响。结果表明，随着二氧化锰与羰基铁粉质量比的增加，复合材料的磁导率实部和虚部及介电常数实部均逐渐减小，吸收峰向高频方向移动。当ζ（（MnO2：CIP）为2：3时，所制复合材料的吸波性能最好，当涂层厚度为1．5mm时，其反射损耗（RL）小于-10dB的带宽达6．7GHz（10．0-16．7GHz）。

室温硫化吸电磁波硅橡胶的研制

采用扫描电镜(SEM)、弓形法、热失重分析(TGA)和热空气老化的方法,对室温硫化吸电磁波硅橡胶的力学性能、垂直反射率和耐高温性能进行了研究。结果表明,采用420份以六甲基二硅氮烷处理的规整度高的复合羰基铁粉吸收剂制备的室温硫化吸电磁波硅橡胶的力学性能和吸电磁波性能最优。室温硫化吸电磁波硅橡胶的耐高温性能不适于采用TGA评价,复合羰基铁粉吸收剂的加入大幅度降低了室温硫化吸电磁波硅橡胶的耐高温老化性能。

聚苯胺@多孔羰基铁粉/多壁碳纳米管复合材料吸波性能研究

制备了导电高分子聚苯胺包覆多孔羰基铁粉(PANI@多孔CIP)/多壁碳纳米管(MWCNT)吸波复合材料,利用振动样品磁强计(VSM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和网络分析仪,分别研究了不同填料质量分数的复合材料微观结构及吸波性能。结果表明,聚苯胺原位聚合可以很好地包覆在PCIP表面。在1~18GHz范围内,当多壁碳纳米管质量分数保持5%不变时,随着PANI@多孔CIP质量分数从20%增加到40%时,厚度为2.5mm的复合材料反射损耗峰由-7.8dB增加到-31.5dB;当PANI@多孔CIP质量分数为40%,厚度为2.5mm时,复合材料反射损耗在-10dB以下带宽约为3.1GHz。

江苏天一超细金属粉末有限公司

羰基铁粉-金刚石硬质合金工具黏结剂-合成金刚石粉状触媒材料我公司是国内较大的羰基铁粉生产企业,为"ISO9001:2000标准质量体系认证企业"。金刚石工具、硬质合金制品是以铁族元素为黏结相,通过粉末冶金的方法所生产的一种多相复合材料。羰基铁粉具有粉粒成球形且细而均匀、纯度高、流动性好、密度大、易成形烧结且硬度高、把持力大等优点。羰基铁粉的价格远低于钴粉;通过相关物理量的调控,可达到钴基结合剂的性能。同时,与Co、Ni、Cu相比。

石墨烯-羰基铁粉线材的制备及其吸波性能分析

为了提高单一磁性吸波材料的吸波性能,以聚乳酸(PLA)作为基体材料,将磁性材料羰基铁粉(CIP)与石墨烯(RGO)进行复合,制备RGO-CIP/PLA复合材料。通过TG、XRD等多种测试手段对复合材料的结构、形貌等进行表征。同时使用矢量网络分析仪对复合材料的电磁参数进行测试,计算出不同厚度的吸波性能,研究了RGO的添加量对RGO-CIP/PLA复合材料的吸波性能影响。结果表明:当RGO质量分数为4wt%,CIP质量分数为20wt%时,RGO-CIP/PLA复合材料吸波性能最优;吸收厚度为3 mm时,达到了-27.25 dB最小的R值,同时其吸收带宽为2.922 GHz (7.227~10.149 GHz)。同时,随着其吸收厚度的增加,有效吸收带宽(R_(L)<-10 dB)会移动至较低的频带。

羰基铁粉改性环氧树脂/乙基纤维素微胶囊的吸波性能

以羰基铁粉为吸波剂用溶剂蒸发法制备出环氧树脂/乙基纤维素微胶囊,使用矢量网络分析仪、激光粒度分析仪、ESEM-EDS和FTIR分别表征了微胶囊的吸波性能、粒径分布、颗粒特性以及化学结构。结果表明:羰基铁粉嵌入乙基纤维素中物理结合成微胶囊壁材,羰基铁粉提高了微胶囊的吸波性能。羰基铁粉的粒径越小与电磁波相互作用的面积越大,微胶囊的吸波性能越好。频率为18 GHz时,未掺羰基铁粉的微胶囊电磁波反射损失为-1.63 dB,而掺入粒径为3μm和0.5μm羰基铁粉(掺量50%)的微胶囊电磁波反射损失分别为-5.08 dB和-5.44 dB,分别降低了3.45 dB和3.81 dB。掺入粒径为0.5μm羰基铁粉的微胶囊不团聚,其微观形貌更好。