检索结果-南通市图书馆

作者：许亚丽浙江大学

学位级别：硕士

随着电子产品的迅速发展和使用量的急剧上升,微波和射频等高频电磁波正干扰着我们的生活,为了减少电磁干扰污染,必须开发质量轻、成本低的电磁干扰屏蔽材料。作为一种新型的碳材料,石墨烯因其低密度、热稳定性好、耐腐蚀性强、高导电率... 详细信息

随着电子产品的迅速发展和使用量的急剧上升,微波和射频等高频电磁波正干扰着我们的生活,为了减少电磁干扰污染,必须开发质量轻、成本低的电磁干扰屏蔽材料。作为一种新型的碳材料,石墨烯因其低密度、热稳定性好、耐腐蚀性强、高导电率和柔性好等优点,弥补了金属等材料高密度且易腐蚀的缺点。轻质碳材料中的明星成员石墨烯纤维,作为一种新型的一维石墨烯材料,发展近十年来,被广泛应用于储能和探测器等领域,然而有关于其在电磁屏蔽方面的应用鲜见报道。因而针对如何充分利用石墨烯纤维的优点以最优配置分散于复合材料中,我们从石墨烯纤维自身的制备与性能调控研究入手,后选用硅橡胶为基体,制备出一系列不同介观结构的石墨烯纤维/硅橡胶复合材料并探究其电磁性能及构性关系。本论文主要分为以下三个部分:(1)石墨烯纤维的制备和性能:首先使用“一步”法快捷制备单层氧化石墨烯,以其高浓度溶液(40mg/ml)为原料,通过湿法纺丝法制备出氧化石墨烯纤维,随后通过氢碘酸化学还原、微波水热还原、热退火和电镀等手段制备出一系列纤维。就本征导电纤维而言,在经过化学和热退火600℃两步还原后得到的纤维,因氢碘酸的亲核取代反应和高温的作用,纤维导电性可以提升至605S/cm,较仅由化学还原的纤维而言,电导率增幅高达70%,且在600℃前几乎无失重;在对化学还原后纤维进行镀镍5min处理后,纤维在表面4μm厚度的金属镍层作用下,电导率可以提升150多倍,达到5.5×10S/cm。(2)石墨烯纤维复合材料的结构设计和电磁屏蔽性能:利用纤维易于排布的优势,通过对纤维间距、数量调整以及夹层结构的设计,制备了一系列石墨烯纤维/硅橡胶二元复合材料并对其在X波段的电磁屏蔽性能进行研究。研究发现,本征型导电纤维复合材料因石墨烯纤维的介电损耗特性,均为吸收主导型屏蔽。因Lorentz型介质共振等原因,所有样品均呈现出选择吸收的特点。通过夹层结构设计后,在Fabry–Pérot共振腔作用下,填充量仅为0.2wt%时,本征导电纤维样品的屏蔽效能较相同填充量的单层样品增加41%(38 dB);镀镍样品则提升了43%(63 dB),且由反射主导型转变为吸收主导型样品。(3)混杂纤维复合材料设计举例及其电磁屏蔽性能:利用铁磁性非晶丝和石墨烯纤维之间的协同作用,将两种纤维组合起来制备非晶丝/石墨烯纤维/硅橡胶三元复合材料。在电磁屏蔽测试中,因非晶丝的介电损耗和磁损耗与石墨烯纤维的介电损耗结合,通过一种“吸收-反射-再吸收”的机制,呈现出“1+1>2”的效果。在填充量仅为0.059wt%的情况下,复合材料屏蔽效能达到18 dB,意味着损耗98.4%的电磁波。以上结果表明,以单一石墨烯纤维或混杂纤维作为填充的复合材料,经由对纤维排布的操控,可以在极低填充量下实现对入射电磁波的高效兼具选择性屏蔽。石墨烯纤维在复合材料中展现出低填充、高自由设计度和性能充分可调等特点。通过作为基本功能基元的纤维的结构、纤维排布构成的序构与整体复合材料电磁性能之间的构效关系的研究,为设计、实现基于石墨烯纤维的轻质、频率可调的电磁屏蔽复合材料提供了重要的科学依据;所制备的屏蔽材料展示出一定的工程应用价值。

关键词：石墨烯纤维电磁屏蔽电磁复合材料复合材料结构设计

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大疫背景下《复合材料结构设计》网课教学策略与教学质量考核评价体系构建

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高教学刊 2020年第25期6卷 6-9页

作者：方国东解维华易法军许承海孟松鹤哈尔滨工业大学航天学院黑龙江哈尔滨150001

针对疫情期间,《复合材料结构设计》网课教学策略进行论述。讨论了影响在线教学质量的四个主要因素。针对疫情期间《复合材料结构设计》网课教学要求,详尽地阐述课前、课中、课后的教学策略。分析了疫情结束后,《复合材料结构设计》课... 详细信息

针对疫情期间,《复合材料结构设计》网课教学策略进行论述。讨论了影响在线教学质量的四个主要因素。针对疫情期间《复合材料结构设计》网课教学要求,详尽地阐述课前、课中、课后的教学策略。分析了疫情结束后,《复合材料结构设计》课堂教学模式及特点,论述了科教融合、产教融合的特质及实施可行性。构建在线教学的网课教学质量考核评价体系。

关键词：复合材料结构设计在线教学策略网课考核评价体系疫情

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薄壁环氧树脂玻璃纤维增强复合材料绝缘骨架的配方设计和结构

薄壁环氧树脂玻璃纤维增强复合材料绝缘骨架的配方设计和结构

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第七次全国环氧树脂应用技术学术交流会

作者：邱鹤年电子工业部第二十一研究所

高强度、高弹性模量薄壁环氧树脂玻璃纤维增强复合材料,其制作由环氧树脂配方设计、固化条件、玻璃纤维材料选择和组合、成型工艺等部份所组合而成.特别是壁厚仅为0.40mm 的园筒状绝缘骨架,而使用条件又是在高频率运动状态下,如何克服... 详细信息

高强度、高弹性模量薄壁环氧树脂玻璃纤维增强复合材料,其制作由环氧树脂配方设计、固化条件、玻璃纤维材料选择和组合、成型工艺等部份所组合而成.特别是壁厚仅为0.40mm 的园筒状绝缘骨架,而使用条件又是在高频率运动状态下,如何克服高频率运动带来的谐振,则是薄壁环氧树脂玻璃纤维增强复合材料的关键.本文从配方设计、玻璃纤维材料结构设计等几个方面来加以论述,得出薄壁环氧树脂玻璃纤维复合材料克服谐振频率的关键.

关键词：薄壁环氧树脂复合材料配方设计复合材料结构设计谐振频率

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APG-68火控雷达天线的复合材料设计

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空天技术 1990年第7期 56-60页

作者： C.J. Roberts 曹运红

本文叙述了APG-68火控雷达天线的复合材料设计、并进行了结构、成本和质量分析,从而选择了质量小、廉价的材料以及制造费用低的技术。

关键词：火控雷达-天线复合材料结构设计模量强度

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Ti2AlN颗粒三维网络增强TiAl基复合材料的制备与性能研究

Ti2AlN颗粒三维网络增强TiAl基复合材料的制备与性能研究

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作者：姜德鹏哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

本文采用粉末冶金与原位合成相结合的方法制备了TiAlN颗粒网络增强TiAl基复合材料,探索了利用气体渗氮的方法对Ti粉进行表面成分改性,并利用这种改性后的Ti粉与Al粉经真空热压烧结在TiAl基体中合成出具有连续网络结构的TiAlN陶瓷增强相... 详细信息

本文采用粉末冶金与原位合成相结合的方法制备了TiAlN颗粒网络增强TiAl基复合材料,探索了利用气体渗氮的方法对Ti粉进行表面成分改性,并利用这种改性后的Ti粉与Al粉经真空热压烧结在TiAl基体中合成出具有连续网络结构的TiAlN陶瓷增强相。重点分析了渗氮工艺、原始粉料配比以及热压烧结工艺对所制备的复合材料组织与性能的影响。研究表明,粒径为25μm的金属Ti粉在600℃纯氮气环境内可以氮化,生成富氮相TiN,随着渗氮时间的延长,Ti粉表面N浓度提高,并可形成稳定的TiN相。经过渗氮处理的Ti粉,与Al粉均匀混合后进行真空热压烧结,可以得到增强相呈连续三维网络状分布的TiAlN颗粒增强TiAl基复合材料。最优渗氮工艺为600℃纯氮气氛中保温48h后空冷。在真空热压烧结中的原位合成反应过程中,消耗基体中Ti量是Al的两倍,使得复合材料基体中Al含量过剩,因此需要改变原始Ti、Al配比,经过热压烧结制备并可利用随后热处理得到不同成分和组织基体的三维网络TiAlN/TiAl复合材料。实验表明通过改变原始的Ti(N)、Al粉末混料比,可以在不影响网络陶瓷增强相形成的条件下,调控TiAl基体的成分及组织状态。调节混料时Ti(N)、Al的比例,可以分别得到富Al的TiAl2相、单相TiAl、双态、近片层、全片层TiAl系组织。三点弯曲试验结果表明,该网络增强复合材料在室温下弯曲强度较低,不足300MPa;而在高温下具有较高的强度,800℃下弯曲强度最高,达到了678MPa,至1000℃强度仍高于400MPa;弯曲断口分析表明,在温度较低时断裂面穿过TiAl基体颗粒,增强体其对裂纹的延展有阻碍作用,但随着温度的升高,晶界及基体与增强体界面结合强度下降,断裂多呈沿晶特征。压缩试验中可以得到网络增强TiAlN/TiAl复合材料的压缩强度随着温度的提高逐渐降低,在室温(25℃)或800℃阶段试样沿剪切应力最大方向发生脆断,强度与TiAl合金及同体积分数颗粒增强TiAlN/TiAl复合材料相比均有提高;而在高温压缩(900℃、1000℃)过程中基体材料发生软化使得压缩形变可以进行,其强度较TiAl合金最多可提高35%,而与同体积分数颗粒增强TiAlN/TiAl复合材料几乎持平,压缩组织分析表明,此时增强体网络状分布破坏,退化为颗粒增强;网络增强TiAlN/TiAl复合材料的基体为近片层组织时的压缩强度在800℃以上均高于以γ-TiAl为基体的,在900℃强化的幅度较800℃时有明显的提高,在更高的温度下,强化的幅度只是略有下降。

关键词：陶瓷颗粒增强相 TiAl基复合材料三维网络原位合成反应复合材料结构设计

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碳纤维复合材料臂杆的设计制备与动态模拟分析

碳纤维复合材料臂杆的设计制备与动态模拟分析

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作者：马浩宸哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

碳纤维复合材料由于其质地轻盈、强度大、刚度高等众多的优点,成为了航天航空、军事工程、医用器材等领域关注的焦点。碳纤维复合材料臂杆由于比传统材料臂杆轻50%以上,但仍能保持相同的力学强度,因此具有广泛的研究价值和实用价值。碳... 详细信息

碳纤维复合材料由于其质地轻盈、强度大、刚度高等众多的优点,成为了航天航空、军事工程、医用器材等领域关注的焦点。碳纤维复合材料臂杆由于比传统材料臂杆轻50%以上,但仍能保持相同的力学强度,因此具有广泛的研究价值和实用价值。碳纤维复合材料臂杆能够被应用在空间机械臂、机器人手臂等多种领域。本课题针对碳纤维改性环氧树脂复合材料臂杆的设计和力学性能进行研究与分析。本研究使用氰酸酯树脂对环氧树脂进行改性处理。根据配比的不同,分为#20、#40、#60、#80四个树脂配方。通过旋转流变仪的实验,氰酸酯改性环氧树脂的粘度在温度达到60℃时开始急剧下降。这为湿法缠绕工艺提供了基础。利用接触角测量仪对改性树脂和M55JB碳纤维的浸润性进行分析,发现两者接触角在30°左右,体现了良好的浸润性。界面强度测试结果显示复合材料相容性优良。利用动态热机械分析仪(DMA)对四种类型的改性树脂进行分析,结果显示#20、#40、#60、#80的玻璃化转变温度分别为170℃、176℃、224℃以及209℃。玻璃化转变温度从低到高依次排序为#20复合材料臂杆。同时确定了复合材料的固化制度:在120℃环境下加热两个小时,然后在180℃环境下加热4个小时。采用湿法缠绕的方式制备复合材料单向板。对单向板进行常温拉伸、常温弯曲实验,获取复合材料基本力学性能。然后依据复合材料臂杆的设计准则和减重优化等要求,采用格栅加筋结构设计并制备了复合材料臂杆。建立臂杆的模型,导入有限元软件中。对其静力学问题进行分析,并得到了拉伸模量、弯曲模量、扭转模量等数据。同时有限元分析还可以对材料进行损伤分析,结果显示复合材料臂杆满足设计要求,没有发生材料损伤。通过和实验测出的数据相参照,可以看出有限元分析的结果具有很强的参考性。对复合材料臂杆的模态振型、模态频率等动态力学特性进行有限元分析,获得了复合材料臂杆的固有频率为420.29Hz。根据模态的数据,对复合材料臂杆进行谐响应分析,可以看到当简谐激励接近固有频率时,材料的位移和应力到达最大值。最后对复合材料的随机振动进行有限元分析,结果显示臂杆中轴处的加速度总均方根达到43.32grms。通过将实验测得的数据和有限元分析的数据相对比,有限元分析能够比较准确的获得材料的动态力学性能。

关键词：复合材料臂杆复合材料结构设计 ABAQUS有限元分析动态力学性能

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更新教育观念,深化课程改革

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化工高等教育 2003年第2期20卷 64-65页

作者：王耀先华东理工大学材料科学与工程学院上海200237

随着教育改革的不断深入,课程改革的重点逐渐集中到注重能力的培养上。本文作者结合本科专业课程复合材料结构设计的教学实践,对教材编写、教学手段和教学方法等方面的改革进行了尝试。

关键词：教育观念课程改革本科复合材料结构设计教材编写教学手段教学方法高校

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