Si/C/N纳米微波吸收剂的制备

采用化学气相沉积方法,在1200℃～1600℃温度范围内,于不同的NH3流量条件下,合成了Si/C/N纳米粉体,研究了粉体的制备工艺、成分、相组成与其微波介电性能之间的关系.结果表明：NH3流量增加,粉体中N含量升高,随着合成温度的提高,粉体的晶化程度增强,主要为β-SiC相.在SiC晶格中固溶有N原子,且N原子的固溶量随合成温度升高而减少.Si/C/N纳米粉体中SiC微晶含量,以及SiC微晶中固溶的N原子浓度对粉体的ε＇,ε（＂）和损耗因子tgδ（ε＂/ε＇）起着重要作用.N原子固溶所导致的极化驰豫损耗和漏导损耗是Si/C/N纳米粉体具有吸波性能的主要机理.

神经网络模型在Si/C/N吸收剂介电性能控制中的应用

研制高温吸波材料是我国隐身技术的一个新领域,本文应用神经网络技术建立了Si/C/N纳米粉体氮含量-介电损耗角正切变化规律的模型,以期能解决粉体成分对粉体介电损耗角正切的影响问题.研究结果表明,所建立的神经网络模型,可以比较准确和全面地反映粉体成分对介电损耗角正切的影响程度及其规律,模型对粉体氮含量与介电损耗角正切之间关系的预测与实验结果相吻合,证实了将人工神经网络模型应用于高温吸收剂的介电损耗角正切控制和吸收剂的优化是有效和可行的.

纳米Si/C/N复相粉体的微波吸收特性

采用双反应室激光气相合成纳米粉体装置 ,以六甲基二硅胺烷 ((Me3Si) 2 NH) (Me:CH3)为原料合成了纳米 Si/ C/ N复相粉体 ,粒径为 2 0 nm～ 30 nm。研究了纳米 Si/ C/ N复相粉体在 8.2 GHz～ 18GHz的微波吸收特性 ,结果表明 :纳米 Si/ C/ N复相粉体介电常数的实部 (ε′)和虚部 (ε″)在 8.2 GHz～ 18GHz随频率增大而减小 ,介电损耗 (tgδ=ε″/ε′)较高 ,是较为理想的微波吸收材料 ;纳米 Si/ C/ N复相粉体在不同基体中的微波吸收特性出现很大差异。纳米 Si/ C/ N复相粉体中的 Si C微晶固溶了大量的 N原子 ,形成大量带电缺陷 ,极化弛豫是吸收微波的主要原因。根据纳米 Si/ C/ N复相粉体与石蜡复合体的实测介电参数 ,设计出多组在 8GHz～ 18GHz范围内微波反射系数 R≤ - 8d

表面活性剂对(Ni-P)-纳米(SiC)_P化学复合镀层的影响

采用正交试验法研究了阴离子、阳离子和非离子表面活性剂对(Ni-P)-纳米(Si C)P化学复合镀层性能的影响,确定了适宜活性剂的种类,同时制备了相应化学复合镀层。采用扫描电子显微镜观察了(Ni-P)-纳米(Si C)P镀层的形貌,采用能谱仪测试了镀层的成分。结果表明,阴离子表面活性剂有利于纳米粒子与镍-磷合金共沉积,所得镀层均匀、致密、硬度高。

纳米Fe_3 Si/SiC吸收剂的制备及电磁参数的调节

采用聚二甲基硅烷(PDMS)和二茂铁合成了聚铁碳硅烷(PFCS),PFCS高温烧成可制成磁性纳米Fe3Si/SiC复合陶瓷吸收剂。研究了铁含量、烧成温度和保温时间等因素对吸收剂电磁参数的影响。结果表明:随着铁含量增加、烧成温度提高和保温时间延长,吸收剂的复介电常数的ε'、ε″和εr明显增大。

Si/C/N纳米粉体在水-氨基甲酸乙酯溶剂中分散行为的研究

Si/C/N纳米粉体具有活性高、难以在水中进行分散的特点.为改善其分散性,本论文采用添加表面活性剂、机械搅拌、调节pH值等手段,对Si/C/N纳米粉体在水-氨基甲酸乙酯溶剂中的分散行为进行了研究.结果表明:经过相应工艺处理后的Si/C/N悬浮液中纳米粉体的平均粒度可达200nm左右,其中98.3%的颗粒平均粒度达到75.9nm,稳定时间超过一个月.

表面活性剂对电沉积Ni-纳米Si_3N_4复合镀层的影响

采用电沉积法,制备Ni 纳米Si3N4复合镀层。研究了2种表面活性剂对复合镀层的粒子含量及耐磨性的影响。利用扫描电镜(SEM)观察复合镀层的表面形貌。结果表明:表面活性剂对电沉积Ni 纳米Si3N4复合镀层有较大的影响;采用非离子表面活性剂与阳离子表面活性剂的复配组合制备的复合镀层优于单独使用一种表面活性剂制备的镀层。

纳米Si/C/N复相粉体-硅溶胶涂层的介电和吸波性能研究

以硅溶胶为粘结剂,氧化铝为主要填料,纳米Si/C/N复相粉体为吸收剂,制备了一系列不同吸收剂含量的耐高温吸波涂层。结果表明,当氧化铝和硅溶胶的质量分数分别为64.7%和32.3%时,涂层具有很好的耐高温性能。随着纳米Si/C/N复相粉体含量的增加,试样的复介电常数显著提高,尤其是复介电常数的虚部;且随着频率的增大,复介电常数的实部有明显的减小趋势,呈频散效应。当纳米Si/C/N复相粉体的含量为2.92%(质量分数,下同),涂层厚度为1.6mm、1.7mm、1.8mm时,最高吸收峰随着厚度的增加向低频移动,反射率均小于-4dB。

新型Ti-Si-C-N纳米复合超硬薄膜的高温热稳定性

用脉冲直流等离子体辅助化学气相沉积(PCVD)方法在高速钢基体上沉积出新型Ti-Si-C-N超硬薄膜,Ti-Si-C-N薄膜为纳米晶／非晶复合结构(nc-Ti(C,N)／a-Si_3N_4／a-C—C),当薄膜中Si和C含量较高时,Ti(C,N)转变为TiC,晶粒尺寸减小到2—4 nm,薄膜晶粒尺寸和硬度的高温热稳定性均随沉积态薄膜中的原始晶粒尺寸减小而提高,当原始晶粒尺寸在8—10 nm之间时,晶粒尺寸和硬度热稳定性可达900℃；当原始晶粒尺寸在2—4 nm之间时,晶粒尺寸和硬度热稳定性可达1000℃,薄膜硬度和晶粒尺寸表现出同步的高温热稳定性,分析认为由调幅分解形成的纳米复合结构中的非晶相强烈地抑制晶界滑移与晶粒长大,从而使Ti-Si-C-N薄膜的热稳定性显著提高。

Si/C/N纳米粉体的吸波特性研究

采用XRD研究了氮原子百分含量为11.61%的Si/C/N纳米粉体的相组成,并测定了粉体介电常数根据介电常数,分别优化设计了单层和双层的吸波涂层,设计的吸波涂层对8～18GHz范围的电磁波有较好的吸收作用.设计厚度为2.7mm的单层吸波涂层,在8～15GHz范围内反射率<-5dB.设计厚度为2.8mm的双层吸波涂层,在8～18GHz频率范围内电磁波的反射率均<-5dB,反射率<-8dB的频带为6GHz.针对纳米粉体的吸波特性,提出了Si/C/N纳米粉体的吸波机理.

纳米Si/C/N复相粉体的制备及其在不同基体中的微波介电特性

以六甲基二硅胺烷（（Ｍｅ３Ｓｉ）２ＮＨ）（Ｍｅ：ＣＨ３）为原料，用双反应室激光气相合成纳米粉体装置制备了纳米Ｓｉ／Ｃ／Ｎ复相粉体．研究了纳米Ｓｉ／Ｃ／Ｎ复相粉体在不同基体中８．２～１２．４ＧＨｚ的微波介电特性，纳米粉体介电常数的实部（ε’）和虚部（ε”）随频率增大而减小，介电损耗（ｔｇδ＝ε”／ε’）较高·纳米Ｓｉ／Ｃ／Ｎ复相粉体中的ＳｉＣ微晶固溶了大量的Ｎ原子，在纳米Ｓｉ／Ｃ／Ｎ复相粉体中形成大量的带电缺陷；极化弛豫是吸收电磁波的主要原因．

复合化学镀(Ni-P)-Si3N4纳米微粒复合镀层研究--表面活性剂的影响

采用化学镀方法制备(Ni-P)-Si_3N_4纳米微粒复合镀层,研究了不同类型表面活性剂及分散方式对镀液中纳米粉体分散稳定性的影响。结果表明:采用超声波加阴离子表面活性剂分散纳米粉体,可提高镀液中纳米颗粒的分散和稳定性;提高了镀层的硬度,使复合镀层的耐蚀性比Ni-P合金镀层提高20%～50%,耐磨性提高将近4倍。

Si/C/N纳米微粉的气相合成与结构研究进展

综述了Si/C/N纳米微粉的制备方法 ,比较了相互之间的优缺点 ;分析了Si/C/N纳米粉体的结构以及在热处理条件下微结构的变化 ,指出了尚待解决的问题与今后的应用前景。

激光法气相合成纳米Si/C/N复相粉体

用大功率５ｋＷＣＯ２激光器为能源，以六甲基二硅胺烷［（ＣＨ３）３Ｓｉ］２ＮＨ（简称ＨＭＤＳ）和ＮＨ３为原料，合成纳米非晶Ｓｉ／Ｃ／Ｎ复相粉体。研究了ＨＭＤＳ流量和ＮＨ３对纳米复相粉体组成的影响。ＮＨ３的加入可以大幅度降低纳米复相粉体的碳含量，提高氮含量。Ｓｉ／Ｃ／Ｎ纳米复相粉体的粒径分布范围为１０～５０ｎｍ，为非晶态。

纳米Ti(C,N)对CBN磨具用陶瓷结合剂性能的影响

本实验选用 Na2 O–Al2 O 3–SiO 2–B2 O 3系统作为基础陶瓷结合剂体系,向陶瓷玻璃料中分别加入2%、4%、6%、8%质量分数的纳米 Ti（C,N）制得纳米陶瓷结合剂。采用 CMT4504型电子多功能试验机、LCP–1差热膨胀仪和 Stemi 2000–C 金相显微镜等测试分析仪器,分别对不同含量纳米Ti（C,N）的结合剂进行抗折强度、差热分析、显微结构分析和流动性等性能检测,分析不同含量纳米Ti（C,N）对结合剂的影响。结果表明：加入2%、4%、6%、8%质量分数的纳米 Ti（C,N）后,陶瓷结合剂流动性范围为179.80%~193.33%,抗折强度为33.55~116.38 MPa。其中,加入6%质量分数纳米 Ti（C,N）陶瓷结合剂的性能最佳,抗折强度比基础陶瓷结合剂增加了39.92 MPa,流动性增大了22.9%,综合性能得到改善。

双反应室激光诱导气相合成纳米Si/C/N复相粉体及其微波介电特性

用激光诱导气相反应法,以六甲基二硅胺烷(Me3Si)2NH)(Me:CH3)为原料,用双反应室激光气相合成纳米粉体装置合成了纳米Si/C/N复相粉体,复相粉体的粒径为20～30nm,纳米粉体的分散性好,无严重团聚.研究了纳米Si/C/N复相粉体在8.2～12.4 GHz的微波介电特性,纳米Si/C/N复相粉体介电常数的实部(ε′)和虚部(ε″)在8.2～12.4 GHz随频率增大而减小,复合材料的ε′和ε″可以通过纳米粉体的含量进行调整,而且介电损耗(tgδ=ε″/ε′)较高,是较为理想的微波吸收材料,计算结果表明经典的有效媒质公式对含纳米Si/C/N复相粉体的复合材料是不适合的.纳米Si/C/N复相粉体中Si,C,N原子周围的化学环境比纯SiC和Si3N4相的混合体要复杂得多,这是导致其性能变化的主要原因.纳米Si/C/N复相粉体中的SiC微晶固溶了大量的N原子,在纳米Si/C/N复相粉体中形成大量的带电缺陷,在电磁场作用下形成极化耗散电流,极化弛豫是其吸收电磁波的主要原因.

聚苯胺与Si/C/N复合粉体的制备及其微波介电特性

用原位合成法在Si/C/N纳米粉表面包覆聚苯胺,制备出聚苯胺与Si/C/N复合材料,复合粉体近似球形,粒径为1～3μm。研究了聚苯胺与Si/C/N复合粉在8.2～12.4GHz的微波介电特性,与纳米Si/C/N相比,聚苯胺与Si/C/N复合粉体的ε′、ε″和tanδ有所增加,ε′在5.16～5.88范围内波动,ε″的变化范围为1.96～2.53,介电损耗角正切值达到了0.43,具有较好的微波介电特性。在8～12.4GHz范围内随频率的增加,聚苯胺与Si/C/N复合粉体的ε′、ε″和tanδ值均出现频响效应,是较为理想的微波吸收材料。

纳米Si_3N_4粉末分散工艺研究

研究了纳米Si3N4粉末的分散性能,得到了优化的分散工艺参数。实验结果表明,将纳米Si3N4进行超声分散,可以改善其分散状况;加入适量的表面活性剂能改善Si3N4的分散效果,阳离子型表面活性剂的分散效果优于非离子型表面活性剂;分散体系的pH值也影响纳米Si3N4粉的分散效果。

纳米Si_3N_4/Ni复合镀层对金刚石节块性能的影响

用滚镀的方法在金刚石表面镀Ni层和纳米Si_3N_4/Ni复合镀层,用扫描电子显微镜观察金刚石镀前和镀后的表面形貌,用DKY-1型单颗粒抗压强度测定仪测量金刚石单颗粒的抗压强度。用热压烧结的方法得到铁基结合剂金刚石节块,在INSTRON-5569型万能材料试验机上测量节块的抗弯强度,在NMW-1立式万能摩擦磨损试验机上测试节块的耐磨性。结果表明:在金刚石表面镀Ni层和纳米Si_3N_4/Ni复合镀层后,表面镀层均匀,纳米Si_3N_4/Ni复合镀层比纯Ni层更致密,更平滑,晶粒更细小;纳米Si_3N_4/Ni复合镀层金刚石单颗粒有更高的抗压强度;纳米Si_3N_4/Ni复合镀层金刚石铁基结合剂节块有更高的抗弯强度和更优良的耐磨性。

表面活性剂对镁合金Ni-P-nano-Si_3N_4化学复合镀层组织和性能的影响

研究了表面活性剂对AZ31镁合金Ni-P-nano-Si3N4化学复合镀层形貌、镀速、镀层中nano-Si3N4颗粒的含量以及镀层硬度的影响。结果表明,采用阴离子表面活性剂,使Ni-P-Si3N4镀层的组织均匀且致密,镀层的硬度和沉积率都较高。