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Ballistic impact simulation of Kevlar-129 fiber reinforced composite material 被引量:1
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作者 张明 原梅妮 +1 位作者 向丰华 王振兴 《Journal of Measurement Science and Instrumentation》 CAS CSCD 2015年第3期286-290,共5页
The penetration resistance of Kevlar-129 fiber reinforced composite materials was investigated with AUTODYN software.The ballistic limits of the fragment that pierced 6kinds of target plates were obtained by finite el... The penetration resistance of Kevlar-129 fiber reinforced composite materials was investigated with AUTODYN software.The ballistic limits of the fragment that pierced 6kinds of target plates were obtained by finite element simulation when the 10 g fragment simulation projectile(FSP)impacting to the target plates of different thickness values of 8,10,12,14,16 and 18mm with appropriate velocity,respectively,and the influences of thickness on the ballistic limits and the specific energy absorption were analyzed.The results show that the ballistic limit of Kevlar-129 fiber reinforced composite plates presents linear growth with the increase of the target thickness in the range from 8to 18 mm.The specific energy absorption of plates presents approximately linear growth,but there is slightly slow growth in the range from 10 to 16mm of the target thickness.It also can be found that the influences of plate thickness and surface density on the varying pattern of specific energy absorption are almost the same.Therefore,both of them can be used to characterize the variation of specific energy absorption under the impact of the FSP fragment. 展开更多
关键词 ballistic limit finite element specific energy absorption Kevlar fiber reinforced composite material
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Why Sustainable Porous Carbon Should be Further Explored as Radar-Absorbing Material? A Comparative Study with Different Nanostructured Carbons
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作者 Alan F.N.Boss Manuella G.C.Munhoz +6 位作者 Gisele Amaral-Labat Rodrigo G.A.Lima Leonardo I.Medeiros Nila C.F.L.Medeiros Beatriz C.S.Fonseca Flavia L.Braghiroli Guilherme F.B.Lenz e Silva 《Journal of Renewable Materials》 EI CAS 2024年第10期1639-1659,共21页
Radar Absorbing Materials(RAM)are a class of composites that can attenuate incident electromagnetic waves to avoid radar detection.Most carbon allotropes that have the potential to be used as RAM are either carbon nan... Radar Absorbing Materials(RAM)are a class of composites that can attenuate incident electromagnetic waves to avoid radar detection.Most carbon allotropes that have the potential to be used as RAM are either carbon nano-tubes(CNTs),graphene,carbon black(CB)and ultimately,sustainable porous carbon(SPC).Here,black wattle bark waste(following tannin extraction)was used as a sustainable source to produce SPC made from biomass waste.It was characterized and used as afiller for a silicone rubber matrix to produce aflexible RAM.The elec-tromagnetic performance of this composite was compared with composites made with commercial CB and CNT through reflection loss(RL),where-10 dB is equivalent to 90%of attenuation.These composites were evaluated in single-layer,double-layer,and as radar absorbing structures(RAS)with the aim of improving their effective absorption bandwidth(EAB)performances and a reduction in costs.The CNT composite presented a RL of-26.85 dB at 10.89 GHz and an EAB of 2.6 GHz with a 1.9 mm thickness,while the double-layer structures using CNT and SPC provided a RL of-19.74 dB at 10.75 GHz and an EAB of 2.51 GHz.Furthermore,the double-layer structures are~42%cheaper than the composite using only CNT since less material is used.Finally,the largest EAB was achieved with a RAS using SPC,reaching~2.8 GHz and a RL of-49.09 dB at 10.4 GHz.Summarizing,SPC made of black wattle bark waste can be a competitive,alternative material for use as RAM and RAS since it is cheaper,sustainable,and suitable for daily life uses such as absorbers for anechoic chambers,sensors,and elec-tromagnetic interference shields for electronics,wallets,vehicles,and others. 展开更多
关键词 Microwave absorption material tannin waste dielectric constant carbon composite reflectivity
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γ- ray self-absorption of cylindrical fissile material 被引量:2
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作者 HUANGYong-Yi CHENGYi-Ying +2 位作者 TIANDong-Feng LUFu-Quan YANGFu-Jia 《Nuclear Science and Techniques》 SCIE CAS CSCD 2005年第1期17-24,共8页
The self-absorption of γ-ray emitted from cylindrical fissile materials, such as 235 U and 239 Pu, does not possess spherical symmetry. The analytical formulae of self-absorption for γ-ray throughout the cylinder ha... The self-absorption of γ-ray emitted from cylindrical fissile materials, such as 235 U and 239 Pu, does not possess spherical symmetry. The analytical formulae of self-absorption for γ-ray throughout the cylinder have been obtained. The intensity of γ-ray is a function of γ-ray outgoing directions and cylindrical configurations, accordingly one can acquire the information about geometrical configuration of cylindrical fissile materials through multi-location measurements. Further more, the method is given in this article. The result can be applied to the fissile material safe- guard, such as nuclear monitoring and verifying. 展开更多
关键词 γ-射线自吸收 核能燃料 分裂物质 同位素成分 多段测量
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Gamma ray absorption of cylindrical fissile material with dual shields 被引量:1
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作者 WU Chen-Yan TIAN Dong-Feng +3 位作者 CHENG Yi-Ying HUANG Yong-Yi LU Fu-Quan YANG Fu-Jia 《Nuclear Science and Techniques》 SCIE CAS CSCD 2005年第5期266-272,共7页
This work analyzed the gamma ray attenuation effect from the self-absorption and shield attenuation per-spectively. An exact mathematical equation was given for the geometric factor of the cylindrical fissile material... This work analyzed the gamma ray attenuation effect from the self-absorption and shield attenuation per-spectively. An exact mathematical equation was given for the geometric factor of the cylindrical fissile material with dual shields. In addition, several approximation approaches suitable for real situation were discussed, especially in the radial and axial directions of the cylinders, since the G-factors have simple forms. Then the space distribution patterns of the G-factor were analyzed based on numerical result and effective ways to solve the geometric informa-tion of the cylindrical fissile material, the radii and the heights, were deduced. This method was checked and verified by numerical calculation. Because of the efficiency of the method, it is ideal for application in real situations, such as nuclear safeguards, which demands speed of detection and accuracy of geometric analysis. 展开更多
关键词 Γ射线 裂变反应 核反应堆 吸收能力
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CIPs@Mn_(0.8)Zn_(0.2)Fe_(2)O_(4)-CNTs复合材料低频吸波性能研究
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作者 陈海燕 唐志鹏 +2 位作者 尹良君 张林博 徐鑫 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期71-80,I0003,I0004,共12页
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 GH... 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。 展开更多
关键词 碳纳米管 复合材料 羰基铁粉 波长相消 低频吸波
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棕榈木棉热压复合材料吸声性能及影响因素研究
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作者 张毅 高金霞 郁崇文 《棉纺织技术》 CAS 2024年第8期81-86,共6页
为达到部分替换黄麻吸声材料的目的,研究了棕榈木棉纤维毡/聚3-羟基丁酸-戊酸酯(PHBV)热压复合材料的吸声性能及影响因素。分析了棕榈纤维、木棉纤维、PHBV质量比,纤维毡面密度,棕榈纤维线密度,吸声复合材料厚度对该热压复合材料低频(20... 为达到部分替换黄麻吸声材料的目的,研究了棕榈木棉纤维毡/聚3-羟基丁酸-戊酸酯(PHBV)热压复合材料的吸声性能及影响因素。分析了棕榈纤维、木棉纤维、PHBV质量比,纤维毡面密度,棕榈纤维线密度,吸声复合材料厚度对该热压复合材料低频(200 Hz~1600 Hz)吸声系数平均值的影响。结果表明:采用2块纤维毡且棕榈、木棉、PHBV的质量比为10∶30∶60,纤维毡面密度分别为185 g/m^(2)、145 g/m^(2),木棉纤维线密度为0.25 tex,棕榈纤维线密度为0.60 tex,热压复合材料厚度为4 mm时,所制备吸声材料的低频吸声系数平均值达0.42,可以作为吸声材料投入实际生产。 展开更多
关键词 纤维毡 复合材料 木棉 吸声系数 棕榈
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细菌纤维素基CNFs/ZnO吸波材料的制备及性能
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作者 刘平安 林宝舜 +2 位作者 丁会玲 肖亮 张志杰 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期138-145,共8页
随着电子信息技术的不断发展,电磁污染问题日益严重,高效吸波材料的研究受到越来越多的关注。该文以生物多孔材料细菌纤维素为碳源,采用碳化改性和水热法两步制备了细菌纤维素基CNFs/ZnO复合材料,研究了二水合醋酸锌的浓度对CNFs/ZnO复... 随着电子信息技术的不断发展,电磁污染问题日益严重,高效吸波材料的研究受到越来越多的关注。该文以生物多孔材料细菌纤维素为碳源,采用碳化改性和水热法两步制备了细菌纤维素基CNFs/ZnO复合材料,研究了二水合醋酸锌的浓度对CNFs/ZnO复合材料吸波性能的影响。通过X射线衍射仪(XRD)、冷场发射扫描电子显微镜(FESEM)、矢量网络分析仪(VNA)对复合材料的结构、形貌和吸波性能进行表征。结果表明:CNFs/ZnO复合材料被成功制备,其中碳纳米纤维(CNFs)没有明显的衍射峰,呈无定形状态;碳化和改性CNFs均保持了细菌纤维素三维网络多孔架构的精细纳米纤维微观形貌,但是CNFs变得卷曲且直径明显减小;CNFs/ZnO复合材料中,ZnO被紧密吸引在CNFs表面或随机插入CNFs的空隙中。通过改变二水合醋酸锌的浓度可以控制ZnO在复合材料中的含量,进而调控复合材料的电磁参数,获得良好的阻抗匹配。当二水合醋酸锌的浓度为0.25 mol/L时,ZnO在CNFs上分散得最为均匀,此时CNFs和ZnO的电阻损耗、介电损耗和界面极化等协同作用于三维多孔网络结构上,增加了复合材料对电磁波的多次反射、散射和长程耗散作用。该条件下制备的CNFs/ZnO复合材料,在涂层厚度为2.8 mm、频率为15.1 GHz附近时,其最佳反射损耗为−57.5 dB,有效吸收带宽为7.1 GHz,是一种可靠的复合吸波材料。 展开更多
关键词 细菌纤维素 碳纳米纤维 ZNO 复合材料 吸波性能
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阵列式碳纤维复合材料的制备与微波吸收机理研究
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作者 贾琨 董文洁 +2 位作者 宋进 马晨 王建刚 《电子元件与材料》 CAS 北大核心 2024年第2期154-161,共8页
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... 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。 展开更多
关键词 碳纤维 阵列式 复合材料 吸波性能 吸波机制
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金属基吸附剂及其复合材料吸附除氟研究进展 被引量:1
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作者 张自恒 李林波 +2 位作者 梁李斯 弥晗 马洪月 《材料科学与工艺》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期100-112,共13页
化工、冶炼、电池等行业所排放的氟废水引发的氟中毒现象备受关注,分析了沉淀、膜处理、离子交换、吸附等技术的优缺点,吸附法由于操作简单、经济高效被认为是极具前景的水体除氟方法。本文对铝基、铁基、稀土基、金属有机骨架吸附剂及... 化工、冶炼、电池等行业所排放的氟废水引发的氟中毒现象备受关注,分析了沉淀、膜处理、离子交换、吸附等技术的优缺点,吸附法由于操作简单、经济高效被认为是极具前景的水体除氟方法。本文对铝基、铁基、稀土基、金属有机骨架吸附剂及其改性材料在含氟废水中的除氟性能进行了总结和评价,分析了其制备过程、脱氟机制以及外界影响因素。发现材料晶型可以决定吸附过程的吸附能,大的比表面积可以在吸附过程中提供更多的活性位点,良好的孔结构可以降低吸附传质阻力,提高吸附性能;材料表面官能团的强化、不同金属材料的复合协同作用可以提高吸附剂的脱氟效率,可为今后制备新型高效除氟材料提供参考。提出了目前吸附除氟领域亟待解决的问题并对金属基吸附剂在除氟领域的发展作出展望。 展开更多
关键词 吸附剂 吸附法 氧化铝 复合材料 氟化物 水处理 金属材料
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高频感应燃烧红外吸收光谱法测定碳化硼增强铝基复合材料中碳
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作者 陈倩倩 张毅 +2 位作者 张健豪 刘攀 张欣耀 《中国无机分析化学》 CAS 北大核心 2024年第11期1576-1580,共5页
碳化硼增强铝基复合材料是一种新型的核电站乏燃料储存框架材料,准确测定其中的碳含量有利于从源头上指导复合材料的质量控制。通过对样品称样量、助熔剂种类、用量及加入顺序等关键参数考察,确定了最佳工作条件:样品量为0.025~0.050 g... 碳化硼增强铝基复合材料是一种新型的核电站乏燃料储存框架材料,准确测定其中的碳含量有利于从源头上指导复合材料的质量控制。通过对样品称样量、助熔剂种类、用量及加入顺序等关键参数考察,确定了最佳工作条件:样品量为0.025~0.050 g,助熔剂组合为0.4 g铁+0.2 g锡+1.5 g钨。采用合金钢、生铁和高碳铬铁标准样品校准碳硫分析仪,建立了高频感应燃烧红外吸收光谱法测定碳化硼增强铝基复合材料中碳含量的分析方法。通过对试样测定的精密度和加标回收率实验验证,证明方法用于碳化硼增强铝基复合材料中碳含量的分析切实可行。方法在含量为0.006%~9%线性良好,实际样品中碳测定结果的精密度(RSD,n=6)为0.50%~1.3%,加标回收率为93.0%~100%。方法满足碳化硼增强铝基复合材料中碳含量的快速准确检测需求。 展开更多
关键词 碳化硼 铝基复合材料 中子吸收 高频感应燃烧 红外吸收光谱法
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多层异构复合材料的制备及吸波性能
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作者 张泽锋 黄小忠 +1 位作者 岳建岭 胡海龙 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1611-1622,共12页
通过模板法与物理混合法相结合,成功制备了三维网络结构的BaTiO_(3)(BTO)+Fe_(3)O_(4)三聚氰胺泡沫异质结构复合材料,采用扫描电镜和X射线衍射对复合材料样品的表面形貌和晶体结构进行了表征,并使用矢量网络分析仪测试了该样品在2~18 GH... 通过模板法与物理混合法相结合,成功制备了三维网络结构的BaTiO_(3)(BTO)+Fe_(3)O_(4)三聚氰胺泡沫异质结构复合材料,采用扫描电镜和X射线衍射对复合材料样品的表面形貌和晶体结构进行了表征,并使用矢量网络分析仪测试了该样品在2~18 GHz频率范围内的复介电常数和复磁导率,并根据测量数据计算了反射损耗值。随后,使用COMSOL多物理场仿真软件进行有限元分析,研究了该复合体系的吸收机制和吸波性能。结果表明:成功引入了BTO和Fe_(3)O_(4)形成的大量异质界面到三维网络结构碳中,构建了异质结构。BTO和Fe_(3)O_(4)优化了三维网络结构的阻抗匹配,从而显著提高了多层异构复合材料的有效吸收带宽。此外,BTO、Fe_(3)O_(4)和三维网络碳结构构筑成了高气孔率的三维网络,导致电磁波在材料内部发生多次反射和散射,增强了电磁波与材料之间的相互作用,实现了对电磁波的吸收,提升了吸波效率。该复合材料展示了出色的吸波性能,当复合材料的厚度为2.9 mm时,最强的反射损耗值达到−54.76 dB,而当复合材料的厚度为2.7 mm时,有效吸收带宽提升至7.92 GHz。 展开更多
关键词 多层异构复合材料 吸波性能 三维网络结构 反射损耗
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泡沫填充碳纤维增强复合材料方形蜂窝夹芯准静态压缩特性
12
作者 周昊 郭锐 姜炜 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期249-256,共8页
提出了一种碳纤维增强复合材料(CFRP)方形蜂窝中内嵌聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫材料的新型轻质夹芯结构并实现了夹芯结构的制备。通过准静态压缩试验和数值模拟研究了不同几何参数夹芯的准静态压缩性能,结果表明:当夹芯栅格间距较小时,... 提出了一种碳纤维增强复合材料(CFRP)方形蜂窝中内嵌聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫材料的新型轻质夹芯结构并实现了夹芯结构的制备。通过准静态压缩试验和数值模拟研究了不同几何参数夹芯的准静态压缩性能,结果表明:当夹芯栅格间距较小时,夹芯中方形蜂窝的破坏模式主要为脆性断裂破坏,随着栅格间距的不断增大,夹芯结构稳定性逐渐降低,因此夹芯失效模式转变为屈曲失稳。内嵌PMI泡沫后,方形蜂窝夹芯的压缩特性得到了显著改善,其压缩强度增大,能量吸收效率提高;随着内嵌泡沫密度的增大,夹芯的压缩强度和比能量吸收量均呈现出增大的趋势。研究结果可以为抗冲击类夹层结构夹芯的创新性设计提供思路和参考。 展开更多
关键词 碳纤维增强复合材料 方形蜂窝 内嵌泡沫 准静态压缩 能量吸收
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海水老化下类填充微穿孔板结构水下吸声材料的性能及其寿命预测
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作者 南静静 杜明娟 +2 位作者 孟家光 余灵婕 支超 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期85-92,共8页
针对现阶段潜艇用水下吸声材料的低厚度强低频吸声的性能诉求,基于三维间隔织物,将兼具多孔和共振吸声特性的类填充微穿孔板(F-MPPL)结构引入常规空心微珠填充水下吸声材料(HBF复合材料)中,设计出新型三相复合水下吸声材料(F-MPPL复合材... 针对现阶段潜艇用水下吸声材料的低厚度强低频吸声的性能诉求,基于三维间隔织物,将兼具多孔和共振吸声特性的类填充微穿孔板(F-MPPL)结构引入常规空心微珠填充水下吸声材料(HBF复合材料)中,设计出新型三相复合水下吸声材料(F-MPPL复合材料)。鉴于海中复杂环境对水下吸声材料声学性能的影响,采用人工海水浸泡的方法对F-MPPL复合材料进行海水老化,结果发现老化12个月后的F-MPPL复合材料平均吸声系数下降了13.6%。同时,基于海水老化下孔隙率和穿孔率的变化对最终宏观模型仿真结果的影响,对F-MPPL复合材料的水下吸声性能寿命进行预测发现,模型可准确预测材料吸声峰值的位置,但对材料吸声系数峰值的大小预测稍有偏差。研究结果可为各类水下吸声材料的吸声性能老化研究提供实践经验,并为F-MPPL结构在海水老化下的长期寿命预测及性能优化提供理论参考。 展开更多
关键词 微穿孔板结构 三维间隔织物 海水老化 水下吸声性能 寿命预测 复合水下吸声材料
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羰基铁基复合材料的高效吸波-防腐双功能特性研究
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作者 秦环宇 张敏 +2 位作者 郭卿超 田威 张林博 《电子元件与材料》 CAS 北大核心 2024年第6期660-667,共8页
随着5G先进通信技术和雷达探测技术的快速发展,电磁污染问题和特种装备的隐身突防问题日益突出。铁磁性吸波材料凭借高饱和磁化强度和优异的电磁波衰减能力已发展为应用较为广泛的隐身材料,然而,由于应用环境的多元化,铁磁性吸波材料的... 随着5G先进通信技术和雷达探测技术的快速发展,电磁污染问题和特种装备的隐身突防问题日益突出。铁磁性吸波材料凭借高饱和磁化强度和优异的电磁波衰减能力已发展为应用较为广泛的隐身材料,然而,由于应用环境的多元化,铁磁性吸波材料的腐蚀问题严重制约其实际应用。本文采用多步液相反应,成功制备出具备优异吸波-防腐双功能的多级结构羰基铁基复合材料。该材料最低反射损耗高达-48.3 dB,有效吸收带宽达7.0 GHz。同时,其抗腐蚀性能也得到大幅改善,自腐蚀电压Ecorr显著右移至-0.22 V,自腐蚀电流密度Icorr下降至1.21×10^(-7)A/cm^(2)。为新型高性能铁磁性吸波材料的设计和工程应用提供了有力支撑,对于解决电磁污染和装备隐身问题具有重要意义。 展开更多
关键词 羰基铁 复合材料 微波吸收 防腐 阻抗匹配
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亚麻纤维增强软木复合材料的吸声性能研究
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作者 肖朝顺 马炜袁 +2 位作者 魏新莉 何家相 杜辉 《毛纺科技》 CAS 北大核心 2024年第8期10-15,共6页
为了提高软木复合材料的吸声性能,以亚麻纤维为增强材料,通过热压工艺制备亚麻纤维/软木复合材料。采用传递函数法测试软木复合材料的声学性能,以吸声系数作为评价标准,并探讨热压温度、热压压力、材料密度、亚麻纤维含量和材料厚度对... 为了提高软木复合材料的吸声性能,以亚麻纤维为增强材料,通过热压工艺制备亚麻纤维/软木复合材料。采用传递函数法测试软木复合材料的声学性能,以吸声系数作为评价标准,并探讨热压温度、热压压力、材料密度、亚麻纤维含量和材料厚度对亚麻纤维/软木复合材料吸声性能的影响。通过对比不同参数组合的结果可知:亚麻纤维/软木复合材料制备工艺在热压温度160℃、热压压力6MPa、热压时间15min、亚麻纤维质量分数10%、材料密度0.4g/cm^(3)、材料厚度15mm时,复合材料吸声性能最佳,吸声系数最高值达到0.8,平均吸声系数0.43,可替代传统的软木板应用于室内吸声装饰面板。 展开更多
关键词 亚麻纤维 软木 复合材料 吸声性能 室内装饰
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复合材料折纸管吸能特性多目标优化设计
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作者 周政言 李响 +1 位作者 朱璐 孙烨培 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2024年第2期102-108,共7页
薄壁结构被广泛用于吸能装置中,传统直管碳纤维树脂基增强复合材料(CFRP)薄壁结构在受到压溃时总是表现出峰值力过高以及力-位移曲线波动较大的问题,然而吸能装置必须保证渐进和受控的能量吸收,避免可能过大的峰值力,因此CFRP薄壁管结... 薄壁结构被广泛用于吸能装置中,传统直管碳纤维树脂基增强复合材料(CFRP)薄壁结构在受到压溃时总是表现出峰值力过高以及力-位移曲线波动较大的问题,然而吸能装置必须保证渐进和受控的能量吸收,避免可能过大的峰值力,因此CFRP薄壁管结构作为吸能装置还需进一步改进设计。与传统直管结构相比,CFRP折纸管由于其独特的结构形式有更好的吸能特性。通过数值模拟研究了折纸管在轴向载荷作用下的能量吸收特性,得到了管件吸能特性指标与其几何参数之间的非线性映射关系。建立起考虑最大化总吸能和最小化峰值力的多目标结构优化设计模型,采用NSGA-Ⅱ遗传算法求解并对结果进行了分析。优化设计后的折纸管在保持质量不变的情况下,总吸能增加了144.9%,峰值力下降了46.5%,相比初始结构得到了明显提高。 展开更多
关键词 复合材料 折纸管 吸能 代理模型 多目标优化
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KH-560处理时间对PAN基碳纤维沥青复合材料性能的影响
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作者 曹国斌 张燕 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期4223-4229,共7页
以硅烷偶联剂KH-560改性的PAN基碳纤维为添加材料,制备了不同KH-560处理时间的PAN基碳纤维沥青复合材料。通过车辙试验、冻融劈裂试验和间接拉伸疲劳试验等研究了KH-560处理时间对沥青复合材料高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性、疲劳... 以硅烷偶联剂KH-560改性的PAN基碳纤维为添加材料,制备了不同KH-560处理时间的PAN基碳纤维沥青复合材料。通过车辙试验、冻融劈裂试验和间接拉伸疲劳试验等研究了KH-560处理时间对沥青复合材料高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性、疲劳性能和吸声性能的影响。结果表明,经过KH-560处理后的PAN基碳纤维表面的粗糙度增加,当KH-560处理时间为2 h时,纤维凹槽较深,与沥青的作用面积增大,纤维在复合材料中形成了致密网状结构,增强了PAN基碳纤维复合材料的稳定性。当KH-560处理时间为2 h时,PAN基碳纤维沥青复合材料的高温性能、低温抗裂性能、水稳定性和疲劳性能均最佳,此时其45和60 min的变形量、破坏劲度模量达到最小值,分别为1.851和2.117 mm、2 201 MPa;动稳定度、劈裂抗拉强度和破坏拉伸应变达到最大值,分别为3 077次/mm、4.6 MPa和3479με。在250~1 000 Hz和1 000~1 600 Hz范围内,当KH-560处理时间为2 h时,沥青复合材料的平均吸声系数均达到最大值,分别为0.116和0.127,较未处理的沥青复合材料分别提高了39.76%和45.98%,吸声降噪性能提升显著。综上可知,KH-560的最佳处理时间为2 h。 展开更多
关键词 KH-560处理 PAN基碳纤维 沥青 复合材料 疲劳性能 吸声性能
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道路声屏障组合吸声结构设计与评估
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作者 孙小峰 曹心原 +2 位作者 张行生 董侨 吴星 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第14期5767-5774,共8页
声屏障在道路交通噪声污染防治中得到了广泛应用,但同时面临材料吸声性能有限、轻量化程度有待提升等问题。为了更好地提升道路声屏障的降噪效果,需要研究组合吸声结构的声学性能及其影响因素。建立了二维阻抗管有限元模型,与实验数据... 声屏障在道路交通噪声污染防治中得到了广泛应用,但同时面临材料吸声性能有限、轻量化程度有待提升等问题。为了更好地提升道路声屏障的降噪效果,需要研究组合吸声结构的声学性能及其影响因素。建立了二维阻抗管有限元模型,与实验数据进行对比验证了其可靠性。基于有限元仿真构建了微穿孔板-双层多孔吸声材料-空腔组合吸声结构,研究了几何参数对组合结构的吸声性能的影响,并在实际道路场景中进行了仿真分析。结果表明,微穿孔板的孔径和厚度减小,组合结构在中高频段的吸声效果提升;穿孔率减小,组合结构在低频段的吸声性能提升,但是中高频吸声性能显著降低;多孔吸声材料厚度的增加能提升组合结构中高频吸声系数。在多孔吸声材料背后合理设置空腔并不会降低组合结构的声学性能。穿孔率3%,孔径0.4 mm,板厚1 mm的微穿孔板与3 cm聚酯纤维+3 cm三聚氰胺+2 cm空腔的组合吸声结构降噪效果较好,将其作为吸声型声屏障的材料。吸声型和隔声型声屏障插入损失的规律基本一致,采用组合吸声结构的吸声型声屏障较隔声型声屏障插入损失提升1~2 dB,能够较好地控制中低频交通噪声,具有实际工程价值。 展开更多
关键词 道路声屏障 微穿孔板 多孔吸声材料 组合结构 吸声系数 有限元仿真
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Construction of enhanced multi-polarization and high performance electromagnetic wave absorption by self-growing ZnFe_(2)O_(4)on Cu_(9)S_(5)
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作者 Wenxiong Chen Honglong Xing 《International Journal of Minerals,Metallurgy and Materials》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第8期1922-1934,共13页
The development of 3D structural composites with electromagnetic(EM)wave absorption could attenuate EM waves.Herein,magnetized flower-like Cu_(9)S_(5)/ZnFe_(2)O_(4)composites were fabricated through a multistep hydrot... The development of 3D structural composites with electromagnetic(EM)wave absorption could attenuate EM waves.Herein,magnetized flower-like Cu_(9)S_(5)/ZnFe_(2)O_(4)composites were fabricated through a multistep hydrothermal method.The crystallographic and surface phase chemical information,morphological structure,and magnetic and EM parameters of the composites were analyzed.The prepared Cu_(9)S_(5)/ZnFe_(2)O_(4)composites have multiple loss paths for EM waves and present an overall 3D flower-like structure.The Cu_(9)S_(5)/ZnFe_(2)O_(4)composites exhibit a minimum reflection loss of-54.38 dB and a broad effective absorption bandwidth of 5.92 GHz.Through magnetization,ZnFe_(2)O_(4)particles are self-assembled and grown on the surfaces of Cu_(9)S_(5).Such a modification is conducive to the generation of additional cross-linking contact sites and the effective introduction of a large number of phase interfaces,crystalline defects,special three-dimensional flower-like structures,and magneto-electrical coupling loss effects.Moreover,the synergistic effect of multiple loss strategies effectively improves EM wave absorption by the material.This work can provide a strategy for the use of magnetizationmodified sulfide composite functional materials in EM wave absorption. 展开更多
关键词 self-assembled material electromagnetic wave absorption enhanced multi-polarization effect Cu_(9)S_(5)/ZnFe_(2)O_(4)composites radar cross-section
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碳纤维复合吸波材料研究进展
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作者 程明 刘柳 +3 位作者 蒋文良 刘莎 王峡 杨尚朴 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期51-54,59,共5页
碳纤维基于其低密度、高强度和优异的热稳定性的特点,具有承载和吸波双重功能,近年来成为吸波特别是高温吸波材料的热点研究对象。综述了碳纤维及其复合材料的吸波研究进展,探讨了影响碳纤维及其复合材料电磁性能的各种因素,介绍了通过... 碳纤维基于其低密度、高强度和优异的热稳定性的特点,具有承载和吸波双重功能,近年来成为吸波特别是高温吸波材料的热点研究对象。综述了碳纤维及其复合材料的吸波研究进展,探讨了影响碳纤维及其复合材料电磁性能的各种因素,介绍了通过调控碳纤维几何形状、形态、浓度及不同的处理方式获得最佳性能的方法。最后对未来碳纤维及其复合吸波材料的发展做作出展望。 展开更多
关键词 碳纤维 复合材料 微波吸收 材料改性
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