金属微粒-电介质复合材料的高频电磁特性

利用高频电磁波作用下金属微粒的等效偶极子模型,考虑表面衰减而引入金属颗粒的归一化电磁参数,由等效介质理论(EMT)得到推广的Bruggeman公式计算了金属颗粒-电介质复合材料等效电磁参数随入射波频率的变化.对于无磁性金属微粒所形成的复合材料,较高的等效电容率的虚部反映了复合材料具有一定的磁损耗和较强的吸波特性,等效磁导率的实部小于1显示出抗磁性.

柱状金属微粒-电介质复合材料的等效介电常数

基于介质圆柱电磁散射理论和等效介质理论,导出了金属柱微粒-电介质复合材料的等效相对介电常数的表达式。数值结果表明:入射波频率低于某一频率或金属柱掺料的体积分数增大到一定数值时,复合材料的等效相对介电常数实部会变为负数。

温度对金属/绝缘电介质复合物介电函数的影响

采用两种最常用的近似方法 (MGT和EMA)研究了金属 /绝缘电介质复合材料有效介电函数随温度变化的规律 ,不同的方法描述的结果是不同的 ;MGT方法得到的介电函数实部始终随温度单调递增 ;而EMA方法得到的介电函数实部随温度增加或减小 ,同时两者的数值也相差较大 。

金属-电介质复合材料中非局域效应诱导的偏振分光器（英文）

基于具有强非局域效应的金属-电介质多层膜结构提出了三种偏振分光器.当多层膜结构的平均介电常数为零时,横电偏振电磁波对应的等频率曲线为一很小的圆,而横磁偏振电磁波对应的等频率曲线则为两支抛物线,这是由表面等离激元诱导的非局域效应引起的.利用该多层膜结构在不同偏振电磁波下等频率曲线表现出巨大差异这一特性,提出了三种偏振分光器,其中包含厚度远小于波长的超薄偏振分光器.这些结果有望在偏振选择吸收体以及集成光子器件中有潜在应用.

金属-绝缘体复合材料介电增强的研究

研究了金属与绝缘体复合材料介电增强规律，对有效集结模型进行了修正．在相对真空的前提下，研究了金属与绝缘体复合材料介电常数随着掺入体积比的变化规律，其修正的公式也表现了与Ｄｏｙｌｅ－Ｊａｃｏｂｓ公式同样的非线性，并与Ａｇ／ＬＤＰＥ复合材料实验数据以及其它几个实验数据进行了比较。

考虑界面效应的金属-绝缘体复合材料的电导模型

建立了含界面层的金属 -绝缘体复合材料的有效电导模型。导出考虑“界面层”的金属 -绝缘体复合材料的有效电导率的普适计算公式。并且考虑到金属粒子之间的相互影响 ,从二元无规混合物的两种拓扑结构出发 ,用自洽的方法修正了该公式。本文作者用该模型分析了银 -酚醛塑料复合材料的有效电导率 。

金属软磁复合材料研究进展

金属软磁复合材料(SMCs)是电力电子元器件的关键基础材料,在能源、信息、交通、国防等重要领域应用广泛。围绕软磁复合材料合金磁粉和绝缘包覆层两个主要方面展开综述。在合金磁粉的成分设计方面,分别从晶态、非晶和纳米晶软磁合金体系出发,对比了合金元素对磁粉微结构,以及饱和磁化强度、矫顽力、磁晶各向异性、磁致伸缩系数和电阻率等性能的影响,提出了不同体系合金磁粉的设计原则。在绝缘包覆方面,分别阐述了有机、无机和有机无机复合包覆的最新研究进展,分析了不同绝缘包覆方法的机理和关键制备参数对于绝缘层组分、结构及复合材料综合性能的作用规律,展望了绝缘包覆工艺的发展趋势。在此基础上,提出了软磁复合材料的发展方向。

GIL绝缘子用环氧复合材料固化形变的试验研究与仿真模拟

环氧复合材料固化收缩引起的内应力集中是气体绝缘金属封闭输电线路(gasinsulatedmatelenclosed transmission line, GIL)绝缘子形成界面缺陷的主要原因之一。为研究GIL绝缘子用环氧复合材料在工艺流程中的固化形变,采用非等温(differential scanning caborimetry,DSC)法测定了其固化热流特性,通过计算得到了固化动力学方程。同时应用布拉格光纤光栅对固化形变开展了试验研究,获得了用于固化形变仿真模拟的关键参数。建立了固化动力学–热–化学–形变多物理场耦合模型,仿真模拟了GIL绝缘子用环氧复合材料的固化形变分布。结果表明,GIL绝缘子用环氧复合材料固化过程中的DSC热流特性可分为前、后固化峰,其反应均符合自催化模型;固化反应中热收缩量大小为4 215×10^(-6),占比较大,化学反应收缩为2 973×10^(-6),凝胶点为0.546;以此为基础,取脱模后等效边界载荷1 MPa,仿真得到的固化形变与试验值拟合良好。该研究所得参数和方法能够有效仿真模拟环氧复合材料固化形变,为GIL绝缘子产品设计、工艺优化提供参考和依据。

聚合物纳米复合电介质的界面性能研究进展

聚合物纳米电介质以其优异的性能而受到广泛关注,其中聚合物基体与纳米粒子间的界面作用机理成为研究热点。为此,综合国内外研究成果,论述了聚合物纳米电介质中界面区域的重要性,并从界面化学结构、物理结构模型、机械(力学)性能、热力学性能等方面强调了界面区域在电气绝缘性能中的作用机理。界面是纳米填充物与聚合基体之间的纳米级过渡区域,由于其独特的形成机理,其具有与聚合物基体和纳米填充物不一致的理化性质。界面在复合材料中占有主导地位,其微观结构及性能将直接影响复合材料的宏观性能。

陶瓷／金属复合材料涂层

美国的Sermatech International公司新近报道他们开发成功一种陶瓷／金属复合材料涂层。这种含有铝的复合材料涂层应用于铁基金属上面时，能有效地提供牺牲阳极性质的防护效果，可保持金属制品免受腐蚀和冲刷侵蚀，延长金属制品的使用寿命。这种涂层在许多专门的应用上能够赋与其一系列优异的性能，其中包括不粘着性、导电性、抗热冲击性、抗氧化性、润滑性、粘附性以及电／热绝缘性。

基于MoS2/Graphene复合材料的摩擦纳米发电机

制备了一种基于MoS2/Graphene复合纳米材料嵌入式电子接收层的摩擦纳米发电机(TENG),研究了不同电子接收层对TENG输出电压响应、频率响应及负载响应等参数的影响,并探讨了相关增强机制。在5 Hz的工作频率下,相比没有电子接收层的TENG,嵌入电子接收层的TENG的输出电压提升了3~8倍。在最佳外部负载阻抗的情况下,电子接收层为MoS2/Graphene的TENG(TENG-M/G)的最大输出功率是电子接收层为聚酰亚胺膜的TENG(TENG-PI)的23倍。通过分析转移电荷量的差异,探讨了不同电子接收层的TENG输出差异性的原因。为了进一步验证实验结果,制作了掺杂不同PI膜作栅绝缘层的金属-绝缘体-半导体(MIS)器件,通过分析其在1 kHz下的C-V特性曲线,探讨了造成TENG输出差异性的内部机制及MoS2/Graphene复合材料在TENG中的电荷捕获作用。

复合材料制品在铁路牵引供电系统中的应用

传统金属材料制品在铁路牵引供电系统中应用存在易腐蚀、安装工艺复杂和绝缘性能差等问题,为了解决上述问题,结合国家节能减排政策及高速铁路建设提出的迫切需求,介绍了复合材料制品在牵引供电系统的应用方案,为牵引供电系统材料制品的选型方案提供了借鉴。牵引供电系统主要由牵引变电所和接触网两部分组成,为电力机车牵引提供电能。目前,牵引供电系统普遍采用传统金属材料制品,存在易腐蚀、安装工艺复杂和绝缘性能差等缺点。随着高铁技术的快速发展,对产品的性能及使用寿命标准提出了更高的要求。研制强度高、比重轻、耐腐蚀老化、结构设计性强、绝缘性能好和可简化安装工艺的复合材料制品来替代传统金属材料制品是大势所趋。复合材料制品与传统金属材料制品的性能对比详见下表。

我国研制出新型防燃爆复合材料

一种新型防燃爆材料——稀土复合涂料在长春研制成功，并同时通过了中国煤炭科学研究总院唐山分院、重庆分院、抚顺分院的试验检测。试验表明，将该复合涂料涂在金属表面上．不仅涂层牢固。而且在高热量的冲击能量下不产生火花．完全达到国家《煤矿用金属材料摩擦火花安全性试验方法和判定规则》中规定的标准。将其用于采煤作业。可有效避免采煤作业中由于物体摩擦、碰撞产生火花引燃空气中的瓦斯发生爆炸。增强煤矿生产安全。该涂料涂层附着力强、不易脱落。具有较强的耐腐蚀性、耐酸碱性和绝缘性。

AgSnO_2电触头材料的研究进展

综述了 Ag Sn O2 电触头材料的特性 ,对比分析了各种制备工艺的优缺点 ,介绍了国内外研究者对其电弧特性的研究进展 ,并展望了 Ag Sn O2

Lamidisc金属碟片联轴器

LAMIDISC金属碟片联轴器的突出特性是其很高的扭矩刚度和免维护特性。实践证明，复合材料被越来越多地取代传统材料来制造传动轴。得益于出色的绝缘性能和重量轻的优势，玻璃钢也经常被用来制造齿轮箱和发电机问的中间轴。LAMIDISC联轴器单位重量传递的动力高，无需润滑和维护，具有很高的扭矩刚度，无后冲。卓越的绝缘性能，重量轻，操作简便。可供应图层碟片，无易损文件，非常环保。该产品有4、6及8三种孔规格的碟片可选，并获得了德国Germanische Lloyds劳氏认证。

超高温纳米陶瓷绝缘涂料助力航天飞船耐高温

目前，能够在2000℃以上使用的超高温材料主要有难熔金属、C／C复合材料以及超高温等，其中，超高温材料被认为是未来超高温领域潜力巨大的应用材料。鉴于此，世界上掀起了一股研究超高温的热潮，美国、中国、意大利、法国、日本的研究者们都开展了大量的研究工作，国际交流与合作日渐频繁。超高温材料在原料合成、烧结工艺和性能表征等方面都实现了突破式进展。

我国非金属矿加工业的新进展

非金属矿是许多工业材料不可缺少的基础原料。而我国地域广阔,却蕴藏着极其丰富的非金属矿资源,这为大力发展非金属加工业创造了有利条件。改革开放以来,我国加大了对非金属矿开发应用的投入,深加工业得到大力发展,各类加工产品层出不穷,现已能利用非金属矿生产摩擦材料、密封材料、工程塑料、绝缘材料、润滑材料、研磨材料、防火、保温隔热制品、新型建筑制品、复合材料、各种载体等。这些材料涉及石油化工、交通运输、建筑材料、机电等行业,其应用领域进一步拓宽,市场前景广阔。

纳米填料对聚合物介电性能的影响

聚合物基纳米复合材料作为电介质和电气绝缘材料在电力电子技术领域有着广泛的应用前景。在综合国内外近年来公开发表的相关文献基础上,对无机纳米粒子的填充对聚合物材料在击穿强度、体积电阻率、介电性能以及耐电晕等方面的研究进展进行了评述,并指出今后研究的方向。

玻璃钢废弃物机械回收现状研究

一、纤维增强热固性塑料最初的玻璃钢复合材料是指由玻璃纤维增强的热固性塑料。玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料,它以叶腊石、石英砂、石灰石等天然无机非金属矿物为原料,按一定的配方经高温熔制、拉丝、络纱等数道工艺加工而成,具有质轻、高强、耐高温、耐腐蚀、隔热、吸音、电绝缘性能好等优点。

新型高强度镁合金：比铝更轻，比碳纤维便宜

新型高强度轻金属合金的创造者希望它能在碳纤维和轻质铝之间找到一个中间位置。Allite Super Magnesium是一种以前只适用于军事和航空航天但现在可应用到其它领域的合金,比铝更轻、更硬,但不如碳纤维昂贵。这种新型镁合金有三种型号,它们的每一种(AE81、ZE62和WE54)都有自己的特定强度(焊接性、可锻性和高温加工性),但它们都具有很高的耐腐蚀性、抗疲劳性和耐磨性,并具有优异的硬度和电绝缘性能。它们是市场上唯一一种在650℃火焰下只熔化而不是燃烧的镁合金。就密度而言,它们比良好的碳-环氧复合材料密度大约高20%,但比飞机级6061-T6铝密度低约33%,且原料丰富,100%可回收。