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Effect of boron doping on waterproof and dielectric properties of polyborosiloxane coating on SiO2f/SiO2 composites

Chinese Journal of Aeronautics 2019年第8期32卷 2017-2027页

作者： Long XIA Siru LU Bo ZHONG Longnan HUANG Hua YANG Tao ZHANG Haibo HAN Pan WANG Li XIONG Guangwu WEN School of Materials Science and Engineering Harbin Institute of Technology(Weihai)Weihai 264209China School of Science Lanzhou University of TechnologyLanzhou 730050China Shanghai Institute of Spacecraft Equipment Shanghai 200240China School of Materials Science and Engineering Shandong University of TechnologyZibo 255000China

A hydrophobic coating of the silica fiber reinforced silica composites(SiO2f/SiO2) was synthesized by sol-gel method using methyltriethoxy-silane(MTES) and boric acid(B(OH)3) as raw materials. The relationship among boron doping, chemical structure of precursors and durability of hydrophobic coatings was discussed. The Si-O-B and methyl groups were successfully introduced in the gel precursors according to the FT-IR and XPS results. The resins were filled in the internal and surface holes of the SiO2f/SiO2 composites partially or completely, which is beneficial to reduce the physical adsorption of the moisture. In addition, hydroxyl groups of the SiO2f/SiO2 composites reacted with the resins and hydrophobic methyl groups were introduced, leading to the reduction of the chemical adsorption of water. Also, the boron doping was beneficial to enhancing the physical cross-linking between the coating and the SiO2f/SiO2 composites, and improved the adhesion of the coating to the substrate. The results show that the optimal hydrophobic coating with contact angle 130.33°, moisture absorption 0.33% and adhesion level 1 is obtained when the molar ratio of MTES to B(OH)3 is 10:4. The real permittivity of M10B4 is constant in the range of 2.32–2.51 and the dielectric tangent loss is constant in the range of 5.5 × 10-4–8.7 × 10-3. The hydrophobic coating has excellent dielectric properties.

关键词： Adhesion Dielectric Hydrophobic Polyborosiloxane SiO2f/SiO2 composites

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Joints of continuous carbon fiber reinforced lithium aluminosilicate glass ceramics matrix composites to Ti60 alloy brazed using Ti-Zr-Ni-Cu active alloy

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Chinese Journal of Aeronautics 2019年第3期32卷 715-722页

作者： Shengpeng HU Dongdong FENG Long XIA Ke WANG Renwei LIU Zhentao XIA Hongwei NIU Xiaoguo SONG School of Materials Science and Engineering Harbin Institute of Technology Shanghai Institute of Spacecraft Equipment

Continuous carbon fiber reinforced lithium aluminosilicate glass ceramics matrix composites(C_f/LAS composites) are joined to Ti60 alloy vacuum brazed using Ti-Zr-Ni-Cu brazing alloy. The effects of the brazing temperature on the interfacial microstructure and mechanical properties of brazed joints are investigated in details. The interfacial microstructure varies apparently with an increase of the brazing temperature. The thicknesses of the banded Ti solid solution(Ti(s, s)) and the reactive layer between Cf/LAS composites and the interlayer grow gradually. The mechanical properties of brazed joints increase firstly and then decrease with an increasing temperature. In addition, a joint that is brazed at 980 °C for 10 min shows the highest shear strength of$38.13 MPa. At the same time, the fracture paths of brazed joints also change as the temperature increases. When the brazing temperature is 950 °C, the fracture position is in the TiC + ZrC +Ti_2O + ZrSi_2+ Ti_5Si_3 layer on the composite side. When the brazing temperature is 980 °C, the fracture position is on the side of the braze seam(Ti, Zr)2(Ni, Cu), Ti_2O + ZrSi_2+ Ti_5Si_3 layer,and carbon fiber in the composite material. When the brazing temperature is 990 °C, the fracture position is in the Ti_2O + ZrSi_2+ Ti_5Si_3 layer on the composite side and the carbon fiber in the composite material.

关键词： Brazing Composites Mechanical properties Microstructure Titanium alloys

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Low-temperature synthesis of SiC nanowires with Ni catalyst

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Rare Metals 2019年第3期38卷 206-209页

作者： Wei-Li Xie Xiao-Dong Zhang Wen-Hui Liu Qi Xie Guang-Wu Wen Xiao-Xiao Huang Jian-Dong Zhu Fei-Xiang Ma School of Material Science and Engineering Harbin Institute of Technology Department of Prosthodontics School of StomatologyHarbin Medical University School of Material Science and Engineering Harbin Institute of Technology at Weihai

SiC nano wires were fabricated on the silicon substrate dipped with a layer of Ni catalyst at 900 ℃ by gas pressure annealing processing. The morphologies and crystal structures were determined by scanning electron microscopy(SEM), transmission electron microscopy(TEM)and X-ray diffraction(XRD). The results show that the assynthesized nanowires are β-SiC single crystalline with diameter range of 50-100 nm, and length of tens of micron by directly annealing at 900 ℃. The SiC nano wires grow along the [111] direction with highly uniform morphology. And the possible growth mechanism of SiC nano wires is *** present work provides an efficient strategy for the production of high-quality SiC nano wires.

关键词： SiC nanowires Single crystalline silicon Ni catalyst Growth mechanism

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Fe3O4@锂铝硅微晶玻璃/还原氧化石墨烯复合材料的制备和吸波性能

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复合材料学报 2019年第11期36卷 2651-2664页

作者：杨亚楠夏龙张昕宇韩海波王珂温广武哈尔滨工业大学威海材料科学与工程学院威海264209 上海卫星装备研究所上海200240 山东理工大学材料科学与工程学院淄博255000

为了改善传统磁性吸波材料的阻抗匹配和提升吸波性能,将传统的磁性材料Fe3O4、透波材料锂铝硅微晶玻璃(LAS)和还原氧化石墨烯(RGO)进行复合,采用三步法制备Fe3O4@LAS/RGO磁性吸波复合材料。通过多种测试手段对其结构、形貌和组成进行表... 详细信息

为了改善传统磁性吸波材料的阻抗匹配和提升吸波性能,将传统的磁性材料Fe3O4、透波材料锂铝硅微晶玻璃(LAS)和还原氧化石墨烯(RGO)进行复合,采用三步法制备Fe3O4@LAS/RGO磁性吸波复合材料。通过多种测试手段对其结构、形貌和组成进行表征,并分析其电磁参数和吸波性能。研究了基体氧化石墨烯(GO)添加量对Fe3O4@LAS/RGO复合材料的形成和吸波性能的影响,随着GO含量的增加,Fe3O4@LAS纳米球的分布变得稀疏,RGO堆叠程度变大。GO的质量分数为40wt%(Fe3O4与LAS摩尔比为1∶0.2)时,Fe3O4@LAS/RGO复合材料的吸波性能最佳,反射损耗在12.4GHz处达到-65dB,且仅需要2.1mm的匹配厚度,在该厚度下小于-10dB(超过90%的电磁波被材料吸收)的反射损耗达到4GHz。LAS作为涂覆在Fe3O4纳米球表面的透波层,引入了多重透射-吸收机制。

关键词： Fe3O4 锂铝硅微晶玻璃还原氧化石墨烯电磁波吸收介电损耗

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碱处理对钛合金表面微弧氧化涂层中磷灰石形成的影响（英文）

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2015年第4期25卷 1151-1157页

作者：赵国亮夏龙钟博吴松松宋亮温广武哈尔滨工业大学(威海)材料学院威海264209

使用3种不同浓度的氢氧化钠溶液对钛合金表面的微弧氧化涂层(MAO)进行改性处理,以提高微弧氧化涂层的生物活性。通过分析经不同浓度碱溶液处理后样品的微观形貌、化学成分、相组成、表面粗糙度、接触角和磷灰石的形成程度等因素,研究碱... 详细信息

使用3种不同浓度的氢氧化钠溶液对钛合金表面的微弧氧化涂层(MAO)进行改性处理,以提高微弧氧化涂层的生物活性。通过分析经不同浓度碱溶液处理后样品的微观形貌、化学成分、相组成、表面粗糙度、接触角和磷灰石的形成程度等因素,研究碱处理对微弧氧化涂层的影响。实验结果表明,碱处理后的微弧氧化涂层中生成了Na2Ti6O13和Na2Ti3O7相,这两相的生成增加了微弧氧化涂层的表面粗糙度,减小了模拟体液与涂层的接触角。因此,采用不同浓度碱处理能够促进微弧氧化涂层中磷灰石的形成,使涂层表面的生物活性增加。

关键词：钛合金微弧氧化碱处理碱浓度 Ti—OH基团磷灰石形成

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通过简单方法合成先驱体并利用电纺法制备BCN微米空心球(英文)

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无机化学学报 2012年第11期28卷 2458-2462页

作者：李霞温广武张涛夏龙钟博材料科学与工程学院哈尔滨工业大学哈尔滨150001 材料科学与工程学院哈尔滨工业大学(威海)威海264209

以三氯硼吖嗪（B3NH3Cl3）和苯胺在N-甲基吡咯烷酮（NMP）溶剂中合成的聚合物为电纺液，由改进的电纺设备制备具有六方结构的BCN微米球。通过控制纺丝电压来控制BCN球体的直径。对其进行元素分析，并通过扫描电子显微镜，能量色散谱，X... 详细信息

以三氯硼吖嗪（B3NH3Cl3）和苯胺在N-甲基吡咯烷酮（NMP）溶剂中合成的聚合物为电纺液，由改进的电纺设备制备具有六方结构的BCN微米球。通过控制纺丝电压来控制BCN球体的直径。对其进行元素分析，并通过扫描电子显微镜，能量色散谱，X射线衍射和X射线光电子能谱进行表征。结果表明BCN微米空心球表面微凹，直径在10-30μm之间。硼碳氮间的比例约为1：1．12：0．94。

关键词：聚合 BCN微米球电纺

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