检索结果-南通市图书馆

基于遗传算法的吸波材料P波段电磁参数的计算与优化

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航空材料学报 2024年第3期44卷 102-110页

作者：周梦雨陈宇滨和玉光杨程中国航发北京航空材料研究院北京100095 北京石墨烯技术研究院有限公司北京100094

针对吸波材料P波段电磁参数准确测试存在困难的问题,本研究基于吸波材料反射率计算理论模型中电磁参数与反射率的关系,利用遗传算法不断调整磁性材料的电磁参数,直到磁性材料反射率的计算值与测试值相吻合。探究遗传算法中种群数量、变... 详细信息

针对吸波材料P波段电磁参数准确测试存在困难的问题,本研究基于吸波材料反射率计算理论模型中电磁参数与反射率的关系,利用遗传算法不断调整磁性材料的电磁参数,直到磁性材料反射率的计算值与测试值相吻合。探究遗传算法中种群数量、变异概率以及迭代次数对电磁参数求解的影响。结果表明,设定未知解的上下限为(0,100),种群数量为1000~2000,迭代次数为100,变异概率为0.1,可以兼顾求解速度和准确性。将4种不同厚度磁性材料的反射率的测试值与计算值的差值求和,进行指数化处理,作为目标函数,并参考前后频点的电磁性能,得到误差最小且相对稳定的一组解即为磁性材料的电磁参数。最后制作磁性材料石墨烯平板样件进行实验验证,结果表明:反射率计算值与测试值的误差由初始的58.8%降为7.5%。计算值与测试值相吻合,验证了该电磁参数计算优化方法的可行性和有效性。

关键词：吸波材料电磁参数反射率遗传算法

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蒙烯玻璃纤维布的电加热性能研究

功能材料 2024年第3期55卷 3138-3143页

作者：邹良宇顾伟姬仁浩袁昊金森林王强韩慧平北京石墨烯研究院中试示范中心北京100095 北京大学化学与分子工程学院北京100871 中国计量科学研究院国家市场监管技术创新中心石墨烯计量与标准技术北京100029

蒙烯玻璃纤维布是一种采用化学气相沉积技术将石墨烯薄膜包覆在玻璃纤维表面制成的复合材料,其电加热性能表现优异。为了研究蒙烯玻璃纤维布电加热性能,推动其在航空、航天、风电等领域的应用,对呈现不同面电阻阻值的蒙烯玻璃纤维布进... 详细信息

蒙烯玻璃纤维布是一种采用化学气相沉积技术将石墨烯薄膜包覆在玻璃纤维表面制成的复合材料,其电加热性能表现优异。为了研究蒙烯玻璃纤维布电加热性能,推动其在航空、航天、风电等领域的应用,对呈现不同面电阻阻值的蒙烯玻璃纤维布进行了电加热性能的测试。结果表明,在宏观层面上,蒙烯玻璃纤维布颜色均匀,无明显色差,编织丝束间呈方形孔,且孔径均一,分布均匀,单丝纤维直径7.5μm,其中单束丝束共有312根单丝,丝束间方孔间距在430.27~438.34μm,捻度控制在70捻左右;在微观层面上,通过场发射环境扫描电子显微镜(SEM)可以看到石墨烯均匀的覆盖在纤维布丝束表面,无起皮、包覆不完全、褶皱等现象,其单丝表面光滑洁净,而拉曼光谱仪(Raman)观察到了石墨烯明显的2D和G峰。通过施加直流电研究蒙烯玻璃纤维布的电加热性能,当施加相同的电压时,面电阻越低,升温速率越快,电加热温度稳定值也越高;在270 V直流电压下,150Ω/的蒙烯玻璃纤维布的电加热温度可以快速稳定在543℃,升温速率可达185.1℃/s;而对于面电阻较大的蒙烯玻璃纤维布来说,相同电压下温度稳定值和升温速率均呈大幅下降趋势,且不同面电阻规格的蒙烯玻纤布的面电阻与电加热温度呈负相关;在不同额定电压下的电加热性能显示,施加在蒙烯玻纤布上的输入电压与电加热温度呈正相关。

关键词：蒙烯玻璃纤维电加热热导率面电阻

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硫系薄膜材料相变温度光功率测量法研究

北京化工大学学报（自然科学版） 2024年第2期51卷 93-100页

作者：吴国栋金森林付俊杰李硕任玲玲贺建芸北京化工大学机电工程学院北京100029 中国计量科学研究院国家市场监管技术创新中心(石墨烯计量与标准技术) 北京100029 深圳中国计量科学研究院技术创新研究院国家石墨烯材料产业计量测试中心(深圳) 深圳518107

相变温度是衡量相变薄膜材料性能的关键参数,对相变存储器的数据保持力、热稳定性和功耗有着巨大的影响,因此相变温度的准确测量非常重要。目前,国内外测量薄膜材料相变温度的主要方法有变温X射线衍射法和差示扫描量热法,前者测量精度有... 详细信息

相变温度是衡量相变薄膜材料性能的关键参数,对相变存储器的数据保持力、热稳定性和功耗有着巨大的影响,因此相变温度的准确测量非常重要。目前,国内外测量薄膜材料相变温度的主要方法有变温X射线衍射法和差示扫描量热法,前者测量精度有限,后者是破坏性测量。本文根据薄膜材料相变前后光学性质会发生较大改变的特性,首先设计了薄膜材料相变温度测量仪的硬件部分,主要包含高温加热炉、样品台、光路模块等;其次探究了高温加热炉腔的温场均匀性及温度模块的控制能力,结果表明均符合实验要求;最后,利用此装置测量了典型硫系材料GeTe和Ge_(2)Sb_(2)Te_(5)薄膜的相变温度,10次测量平均值分别为212.7℃和145.4℃,标准偏差分别为1.70和2.32,测量结果稳定性良好,达到实验预期。

关键词：相变存储器相变温度高温加热炉光功率光功率测量法

铋牺牲法制备石墨烯负载Fe-N单原子位点增效氧还原催化和锌-空气电池性能

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第4期59卷 272-281页

作者：杨志远张燕肖娟定王俊英王俊中安徽大学物质科学与信息技术研究院安徽石墨烯碳纤维材料工程研究中心安徽合肥230601 中国科学院山西煤炭化学研究所炭材料山西省重点实验室山西太原030001

催化氧反应(ORR)是锌空电池和氢燃料电池能量转化的关键过程,然而其反应速率往往较低,因此开发高活性且耐久的催化材料至关重要.当前,研发低成本、高效率且稳定的氧还原催化剂已成为国内外的研究热点.其中,富含金属-氮-碳活性位点的低成... 详细信息

催化氧反应(ORR)是锌空电池和氢燃料电池能量转化的关键过程,然而其反应速率往往较低,因此开发高活性且耐久的催化材料至关重要.当前,研发低成本、高效率且稳定的氧还原催化剂已成为国内外的研究热点.其中,富含金属-氮-碳活性位点的低成本ORR催化材料,因其具有替代贵金属的潜力,成为重要的候选材料.然而,在制备这类催化剂时,所用分子前驱体在热解过程中易团聚形成金属基硬颗粒,如何减少热解过程中金属成分的自发聚集和不良副产物的生成,提高活性单原子的利用率,特别是在使用廉价分子前驱体(如三聚氰胺和铁盐)时,仍面临挑战.本研究旨在探索有效的制备策略,以优化催化剂性能,推动其在能源转换领域的应用.本文报道了一种以硝酸铋为牺牲剂,石墨烯为导电载体,通过热解廉价的三聚氰胺和铁盐,合成石墨烯负载丰富Fe-N-C活性位点催化剂的新方法.该方法中硝酸铋前驱体高温热解生成的铋铁合金或氧化铋因表面没有碳层,而容易被热酸除去,形成更多的可接近的FeNx活性位点,从而有效地抑制铁基颗粒和管状碳结构的形成,实现了催化剂的高效合成.双球差矫正电镜、X-射线光电子能谱和X-射线吸收结构光谱等表征证明,铋化合物去除后留下空位被铁原子取代,增加了Fe-N-C位点密度,并且铁以单原子活性位形式存在.实验结果表明,所制备的催化剂表现出高氧还原性能,在碱性和酸性条件下的半波电位分别为0.916和0.784 V.石墨烯基催化剂的动力学电流密度(0.9 V ***)达到10.41 mA cm^(-2),是不加铋化合物样品的6倍,贵金属Pt/C催化剂的4倍.此外,催化剂的塔菲尔斜率为59 mV dec^(-1),低于不加铋化合物样品(80 mV dec^(-1))、不加石墨烯样品(93 mV dec^(-1))、无金属样品(88 mV dec^(-1))和Pt/C(80 mV dec^(-1)).在0.1 mol L^(-1) KOH条件下,催化剂循环10000圈后,半波电位仅衰减15 mV,低于Pt/C(36 mV)和无铋对照样(20 mV),表明催化剂具有较好的稳定性.由于电化学法制备的石墨烯比热解法制备的非晶碳具有更好的耐腐蚀性,从而可以提高阴极氧还原的稳定性.另外,所制备的催化剂应用在锌-空气电池中时,最大功率密度可达201.4 mW cm-2,且循环1000次后电池电压几乎没有衰减.综上,本研究通过引入铋化合物,显著提升了廉价前驱物铁-三聚氰胺的金属单原子化效率.利用电化学法合成了石墨烯负载的Fe-N-C催化活性位,制备出高活性、高稳定的催化剂.将该低成本催化剂应用于锌-空气电池的阴极,其表现出良好的长循环性能.本研究为制备低成本、高性能的金属-氮-碳基电催化剂提供了新思路.

关键词：氧还原反应铋石墨烯锌-空气电池 Fe-N-C

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介电型石墨烯在P波段电磁参数的反演计算

化学研究 2024年第3期35卷 207-212页

作者：周梦雨陈宇滨和玉光杨程中国航发北京航空材料研究院北京100095 北京石墨烯技术研究院有限公司北京100094

石墨烯由于其低密度质轻、损耗机制丰富等优势,在介电吸波材料领域被广泛应用。吸波材料的设计及应用都必须基于其在工作频段的电磁参数。本文基于穷举法计算了不同厚度的石墨烯材料实现P波段高性能吸波所需要的输入阻抗、介电常数以及... 详细信息

石墨烯由于其低密度质轻、损耗机制丰富等优势,在介电吸波材料领域被广泛应用。吸波材料的设计及应用都必须基于其在工作频段的电磁参数。本文基于穷举法计算了不同厚度的石墨烯材料实现P波段高性能吸波所需要的输入阻抗、介电常数以及频散关系,结果表明:较高的介电常数实部值和较低的介电常数虚部值才能更好地吸收P波段电磁波,尤其是需要低介电损耗性能。0.5~1 GHz频段范围内,介电常数虚实部差异缩小、实现高性能吸波的介电常数可行域可扩展至2~4个,且计算得到的反射率有效带宽可达0.52 GHz,通过合理调控厚度以及介电常数可实现高性能吸波。而在0.3~1 GHz频段范围内,介电常数实部是虚部的20倍,反射率曲线表现为吸收带宽仅为0.1 GHz的尖吸收峰,对虚实部需求各不相同且苛刻,这是该频段介电常数调控的难点,需要引入磁性材料来提升阻抗匹配以及电磁损耗能力。

关键词： P波段石墨烯电磁参数反演计算

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SiC含量对SiC_(p)/2009Al复合材料微观组织及力学性能的影响

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金属热处理 2024年第6期49卷 190-197页

作者：肖治同王方明颜泽华张勇曹振呼怀刚李炯利王旭东北京石墨烯技术研究院有限公司北京100094 北京石油机械有限公司北京102206 哈尔滨理工大学荣成学院山东威海264300 中国航发北京航空材料研究院北京100095 油气钻完井技术国家工程研究中心北京102206

通过在2009Al合金中引入不同质量分数(0、1%、3%、5%)的SiC颗粒,采用热等静压工艺制备了SiC_(p)/2009Al复合材料,随后进行了热挤压和固溶时效处理,研究了工艺过程对该复合材料组织与性能的影响。结果表明,采用热等静压工艺能够制备出晶... 详细信息

通过在2009Al合金中引入不同质量分数(0、1%、3%、5%)的SiC颗粒,采用热等静压工艺制备了SiC_(p)/2009Al复合材料,随后进行了热挤压和固溶时效处理,研究了工艺过程对该复合材料组织与性能的影响。结果表明,采用热等静压工艺能够制备出晶粒均匀且SiC分散均匀的复合材料,SiC颗粒与Al基体界面结合良好;经挤压工艺后,复合材料的微观组织明显改变,增强体SiC颗粒破碎并细化,当SiC含量较低(≤3%)时SiC颗粒沿挤压流均匀分布在基体中,SiC较高(>3%)时,SiC颗粒存在轻微的团聚现象。经固溶时效处理后,基体晶粒尺寸的均匀性提高,析出的第二相细小均匀弥散分布在基体中。通过对SiC_(p)/2009Al复合材料进行热挤压及固溶时效处理可以得到较优的综合力学性能。当引入质量分数为3%的SiC时,复合材料的力学性能更佳,其抗拉强度为492.7 MPa,屈服强度为400.9 MPa,断后伸长率为12.7%,硬度为131 HBW,在室温下兼具较好的耐磨性能。

关键词： SiC_(p)/2009Al复合材料热等静压力学性能耐磨性能

基于车载以太网DoIP协议的研究及其在商用车中的应用

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汽车电器 2024年第2期 33-36,40页

作者：任勇张文平王涛李小燕杨永智福田戴姆勒汽车有限公司北京101400 北京石墨烯研究院北京100094

由于汽车智能化、网联化的进一步发展,车载以太网在汽车领域得到越来越广泛的应用。目前乘用车已经逐步采用UDS on DoIP技术方案,国内未见商用车采用UDS on DoIP技术的报道。文章主要介绍DoIP数据格式和诊断流程,并着重介绍在商用车领... 详细信息

由于汽车智能化、网联化的进一步发展,车载以太网在汽车领域得到越来越广泛的应用。目前乘用车已经逐步采用UDS on DoIP技术方案,国内未见商用车采用UDS on DoIP技术的报道。文章主要介绍DoIP数据格式和诊断流程,并着重介绍在商用车领域基于DoIP诊断路由应用及测试、刷写应用及测试和UDS诊断测试。

关键词：车载以太网 DoIP 路由刷写诊断测试

莫来石-SiBCN涂层的制备及其吸波性能研究

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现代技术陶瓷 2024年第3期45卷 259-267页

作者：赵禹良宋雨晴马新梁艳媛黄浩陈明伟中国航空制造技术研究院复合材料技术中心北京101300 北京石墨烯研究院北京100095

为提升单一组分聚合物转化SiBCN陶瓷材料的吸波性能,本文设计了莫来石为吸波基体、SiBCN为吸波剂的复合粉体体系。采用球磨法将二者均匀分散在水溶性树脂胶中,采用浆料刷涂法在环氧树脂平板表面制备了不同莫来石含量的莫来石-SiBCN吸波... 详细信息

为提升单一组分聚合物转化SiBCN陶瓷材料的吸波性能,本文设计了莫来石为吸波基体、SiBCN为吸波剂的复合粉体体系。采用球磨法将二者均匀分散在水溶性树脂胶中,采用浆料刷涂法在环氧树脂平板表面制备了不同莫来石含量的莫来石-SiBCN吸波涂层。采用弓形法测试涂层的反射率,研究分析了莫来石含量对涂层吸波性能的影响。结果表明,随着莫来石添加量的增加,涂层吸波性能先提升后减弱,莫来石含量为70wt.%时,具有相对最佳的吸波性能,反射率优于-4dB的频率范围可达3.5GHz,其主要原因为是:当莫来石含量低于70wt.%时,涂层与自由空间阻抗匹配性能较差,涂层表面的入射波大部分被反射掉,无法实现有效吸收,而当莫来石含量高于70wt.%时,涂层中吸波剂含量过低导致涂层的微波损耗性能不足。

关键词：莫来石-SiBCN 陶瓷吸波涂层反射率

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高导热纤维研究进展

科学通报 2024年

作者：奚启清杨志诚姚深冬李欣航陆国庆王梦蝶郭隐犇邵元龙上海工程技术大学材料科学与工程学院北京大学材料科学与工程学院北京大学前沿交叉学科研究院上海工程技术大学化学化工学院北京石墨烯研究院

伴随航空航天、电子芯片、人工智能等领域的高速发展,高功率均热、散热的应用需求对高导热材料提出了越来越高的要求.高导热纤维,例如中间相沥青基碳纤维、氮化硼纤维、碳纳米管纤维、石墨烯纤维等,既呈现出优异的高导热能力,还兼具高... 详细信息

伴随航空航天、电子芯片、人工智能等领域的高速发展,高功率均热、散热的应用需求对高导热材料提出了越来越高的要求.高导热纤维,例如中间相沥青基碳纤维、氮化硼纤维、碳纳米管纤维、石墨烯纤维等,既呈现出优异的高导热能力,还兼具高力学强度、定向导热特性、可编织性,是实现高功率散热应用的结构功能一体化理想材料.本文梳理了高导热纤维的研究进展,介绍了其导热机理以及独特的纤维结构和材料特性,汇总了纤维热导率的测试方法,展望了高导热纤维的应用前景以及未来发展方向.

关键词：高导热纤维热管理纳米碳材料