关键词： 软磁复合材料   水热包覆   放电等离子烧结   组分匹配   磁性能  

摘要： 近年来,电子器件逐渐开始向高频化、小型化与高效化的方向快速发展,具有低矫顽力、低涡流损耗以及高磁导率的软磁复合材料（Soft Magnetic Composites,SMCs）逐渐成为电感、变压器等电磁元件的关键材料。其中以非晶合金加绝缘包覆引起广泛关注。但是当前非晶SMCs仍存在低致密度导致的饱和磁化降低和软磁性能劣化等问题,严重制约其应用。因此本文采用FeSiBCCr非晶粉末作为基体,以钴镍铁氧体(（CoNi）Fe2O4)和锰锌铁氧体(（MnZn）Fe2O4)作为绝缘组分,采用水热法进行绝缘包覆制备了FeSiBCCr/（CoNi）Fe2O4与FeSiBCCr/（MnZn）Fe2O4粉末。在包覆的粉末中分别加入尺寸1-3μm的羰基铁粉（CIP）和羰基镍粉（CNP）进行粒度级配。采用放电等离子烧结（SPS）技术制备CIP（CNP）级配的FeSiBCCr/铁氧体SMCs。系统探究不同铁氧体组分包覆与不同添加组分对软磁复合材料性能的影响。其研究结果如下: 采用共沉淀法将（CoNi）Fe2O4前驱体沉积于FeSiBCCr非晶粉末表面后进行水热处理2 h,将前驱体转变为（CoNi）Fe2O4,制备出FeSiBCCr/（CoNi）Fe2O4粉末。在FeSiBCCr/（CoNi）Fe2O4粉末中添加0 wt%、10 wt%、20 wt%和30 wt%更小粒径的CIP粉末与CNP粉末采用球磨法均匀混合后,采用SPS烧结成型制备SMCs。研究发现随着小粒径的CIP与CNP的加入,烧结后块体SMCs的矫顽力明显减小,磁滞损耗下降,且CIP粉末的掺杂效果优于CNP粉末。但过量的CIP添加会导致粉末无法有效填充,使SMCs的电阻率降低,从而导致涡流损耗升高。在CIP含量为20 wt%时,SMCs性能更加优异。在50 mT,100 kHz的条件下总损耗为309 kW/m3,矫顽力低至31 A/m,磁导率高达31,最大品质因数为80。 为进一步优化性能,采用相同的水热法包覆工艺,制备出（MnZn）Fe2O4/FeSiBCCr粉末。由于CIP粉末的掺杂效果优于CNP粉末,因此继续采用小粒径的CIP粉末通过球磨进行填充孔隙后,采用相同的烧结工艺与烧结条件制备块体SMCs。（MnZn）Fe2O4/FeSiBCCr添加CIP的SMCs比（CoNi）Fe2O4/FeSiBCCr添加CIP的SMCs具有更高的磁导率以及饱和磁化强度,同时电阻率和品质因数降低。两种不同铁氧体包覆条件下,CIP粉末含量20 wt%时,SMC的综合软磁性能达到最佳。研究发现,（MnZn）Fe2O4包覆的SMCs磁导率为47,大于（CoNi）Fe2O4包覆的SMCs磁导率31,且在较低的测试频率（10 kHz）下,（MnZn）Fe2O4包覆的SMCs损耗为15 kW/m3,低于（CoNi）Fe2O4包覆的SMCs损耗,更加适合在低频条件下使用。而在高频（100 kHz）测试条件下,采用（CoNi）Fe2O4包覆的SMCs损耗为309 kW/m3,优于采用（MnZn）Fe2O4包覆的SMCs损耗。

关键词： 聚酰亚胺   复合材料   钢结构建筑   防火材料   性能特点  

摘要： 本文阐述了聚酰亚胺纤维及其复合材料的力学性能、机械性能和其他特性，介绍了聚酰亚胺复合型材的类型。然后讨论了聚酰亚胺复合材料在钢结构中的具体应用，如用作保温材料以降低能耗，用作耐火材料以提高安全性，并分析了钢结构建筑对材料性能的要求。通过严格的实验设计对聚酰亚胺复合材料的力学性能、耐热性和化学稳定进行了测试性。分析了传统钢结构建筑材料和聚酰亚胺复合型材的力学性能、耐热性和耐腐蚀性的测试结果，总结了聚酰亚胺在实际应用中的优缺点。最后，确定了聚酰亚胺复合材料在建筑中的重要性和前景，讨论了其应用和研究方向。

关键词： 生物降解   壳聚糖   聚乳酸   复合材料   应用  

摘要： 结合壳聚糖(CS)和聚乳酸(PLA)性能优势构筑可完全生物降解的CS/PLA复合材料，是未来的生物质基高分子材料发展的方向。系统阐述了CS/PLA复合材料在相容性优化、成型工艺及应用领域的最新研究进展，首先从物理共混、化学改性及纳米复合三个方面介绍了提升CS与PLA相容性的策略；接着详述了静电纺丝、3D打印及层层自组装等先进成型技术在CS/PLA复合材料中的应用；最后回顾了CS/PLA复合材料在生物医学、环保、农业与食品包装中的应用成果。分析表明，界面相容性提升与功能化改性是CS/PLA复合材料发展的关键方向，同时应加强多功能复合体系与先进制造工艺的结合，以拓展其应用前景。

关键词： 复合材料   结构性能   耐久性  

摘要： 传统建筑施工材料在应对高强度、耐久性和环境适应性方面逐渐暴露出不足。因此，复合材料凭借其优异的力学性能、耐腐蚀性和施工便捷性，逐步成为建筑工程中不可或缺的重要材料。研究表明，复合材料在建筑施工中的应用具有广阔的前景，但仍面临成本、技术成熟度等方面的挑战。本文为建筑行业推广复合材料的应用提供了理论依据和实践参考。

关键词： 碳化硅   氮化硅   微波加热技术   多孔材料   力学性能  

摘要： 氮化硅（Si3N4）是一种强共价键化合物,凭借耐腐蚀、耐磨、导热性佳、生物相容性良好以及高温力学性能出色等特性,在多个领域具有重要应用价值。然而,Si3N4陶瓷存在脆性大、抗热震性能低、高温性能易衰减等缺陷。为了克服这些问题,科研人员通过在Si3N4基体中添加第二相碳化硅（SiC）,制备出性能更优异的SiC/Si3N4复合材料。SiC/Si3N4复合材料在航空航天、能源环保、生物医学等领域应用潜力巨大。但现阶段制备SiC/Si3N4复合材料需要高温烧结、气氛控制,且反应耗时较长。此外,工艺参数的微小波动,就会导致材料性能出现较大差异,给工业化大规模生产带来挑战。 本文采用升温速率快、生产效率高、节能环保的微波加热技术得到SiC/Si3N4复合材料,通过XRD进行物相分析,SEM进行结构观测,通过测量孔隙率-体积密度、抗弯强度等性能测试比较选取最佳制备SiC/Si3N4复合材料工艺,并通过改变增强相粒径和添加剂含量对SiC/Si3N4复合材料性能进行进一步优化。 研究结果表明: （1）通过微波加热技术实现了SiC/Si3N4复合材料的高效制备,在微波场的作用下,SiC和Si3N4的强共价键结合,在低于传统制备温度下得到性能优异的SiC/Si3N4复合材料;同时对制备工艺进行了优化,使样品孔隙率从44.7%降低至37.9%,而抗弯强度从3.2 MPa提高至60.0 MPa。过高的制备温度和过长的保温时间会导致α-Si3N4过多的向β相转变,也会导致SiC颗粒间团聚,阻碍Si3N4晶粒生长,导致力学性能下降。 （2）为了进一步使其力学性能获得提升,在前文最优制备的工艺下对增强相粒径和烧结助剂含量进行调整。通过微波工艺制备出孔隙率为30.0%-52.6%,抗弯强度为35.1-81.4 MPa,抗热震测试后抗弯强度为13.1-94.7 MPa,强度保持率为37.32%-193.67%的SiC/Si3N4复合材料;为了制备出在高孔隙率下仍有部分力学性能的SiC/Si3N4复合材料,通过微波加热技术结合Al2O3-Y2O3烧结助剂和造孔剂,液相辅助烧结与造孔剂的协同作用,制备出样品孔隙率为46.8-55.8%,抗弯强度为15.8-48.9 MPa,抗热震测试后,抗弯强度为16.7-94.7 MPa,强度保持率105.57%-193.67%。过大的SiC粒径会导致SiC/Si3N4复合材料致密度过高,过小的SiC粒径导致Si3N4无法很好地附着在SiC上,导致强度降低。适量的烧结助剂有助于复合材料的力学性能提高,过量烧结助剂导致样品孔隙率急剧下降,样品形状收缩,添加淀粉造孔剂会导致样品强度出现显著降低,但仍保留有可使用强度。

关键词： 复合材料   弥散性   孔隙缺陷   力学性能  

摘要： 为了获取弥散性孔隙缺陷对碳布层压板力学性能的影响，本文开展了带整体弥散性缺陷与无弥散性缺陷的碳布层压板力学性能对比试验，通过对含弥散性孔隙缺陷的碳布层压板试验件，开展了平板拉伸试验、压缩试验和剪切试验，并与新制的无缺陷的试验件进行对比。结果表明，当底波高度由100%下降到40%时，即试验件中孔隙含量的增加，材料性能下降幅度较大。其中，常温环境下，拉伸强度下降12.5%，压缩强度下降25.2%，剪切强度下降15.7%。此外，温度和湿度的变化也会对层压板的力学性能产生影响。