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碳纤维表面BN涂层的制备和表征

韦永山 , 杜作娟 , 李想 , 黄小忠 , 惠忆聪 , 梁艳梅 , 程勇 , 周珊 , 杨泽波 , 王超英 , 陈辉 , 龙国宁

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.增刊(Ⅰ).017

采用溶液浸涂法,添加聚乙烯醇作为中间转换物,在碳纤维表面制备了氮化硼涂层.采用 SEM、FT-IR、XPS、TGA等测试技术对涂层的成分、结构、形貌进行了表征.实验结果表明,纤维表面没有开裂剥落,涂层与碳纤维结合良好,涂层碳纤维热稳定性良好,B 和 N 的原子分数分别为15．69％和16．97％,h-BN涂层的纯度较高.

关键词: 浸涂法 , 聚乙烯醇 , h-BN涂层 , 碳纤维

含铍聚碳硅烷的合成机理研究?

邹杨君 , 黄小忠 , 阳卫军 , 赵昊良 , 杜作娟 , 王亚玲

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.10.005

含铍 SiC 陶瓷纤维是一种新型的高性能 SiC 纤维,而优质含铍聚碳硅烷先驱体(PBCS)的合成是得到该种纤维的重要保证。以乙酰丙酮铍(Be(acac)2)和聚碳硅烷(PCS)为原料制备得到PBCS,并对其合成机理进行了深入研究,采用PCS和石蜡分别与Be(acac)2进行对比反应,用 GC-MS 对反应小分子产物进行分析,确定了Be(acac)2与PCS的成键反应实际是Be与Si—H 键反应,C—H 键没有参与含铍键的形成反应；根据小分子反应产物的生成途径,合理分析了PBCS的合成反应原理。

关键词: 含铍聚碳硅烷 , 乙酰丙酮铍 , 含铍碳化硅纤维 , 气相质谱法 , 反应机理

空心结构短切碳纤维散射特性研究

龙国宁 , 杜作娟 , 黄小忠 , 周丁

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.18.029

在相同质量分数下空心碳纤维相对实心碳纤维数量更多,可以形成更致密的网络结构,因而有更好的应用特性.为了研究空心结构短切碳纤维的散射特性,基于有限元方法,推导了支配方程,对单根纤维建立仿真模型,并进行区域离散和设定边界条件,建立方程组并求解出碳纤维表面电场的分布情况.计算结果表明,相同外直径下,空心碳纤维表面电场强度比实心碳纤维小;空心碳纤维表面电场强度随着直径、壁厚和电导的增大而增大.

关键词: 短切碳纤维 , 空心结构 , 有限元方法 , 散射特性

含铍聚碳硅烷合成工艺的研究

廖潘兴 , 黄小忠 , 杜作娟 , 王亚玲 , 施旸谷 , 许慎微 , 邹杨君 , 李志元

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.15.029

利用 PCS 和 Be(acac)2合成了一系列含铍聚碳硅烷(PBeCS),通过 FT-IR、NMR、GPC、XPS 等检测方法考察了 Be 含量、反应温度、反应时间对PBeCS 的影响.结果显示,PCS 和 Be(acac)2的反应主要通过消耗 PCS 的 Si—H 键来完成；PBeCS 从Be(acac)2中引入了烯醇式结构：CH 3 CO CH??C O；在270℃左右,Be 含量小于0．8％(质量分数)时,PBeCS 的分子量随着 Be 含量的增加而增大,分布变宽,但 Be 含量在0．8％~1．0％(质量分数)之间时,PBeCS 的分子量随着 Be 含量的增加而迅速减少,分布变窄；提高反应温度、延长反应时间可以使 PBeCS 的分子量增大,分布变宽；PBeCS 的 C 元素和 O 元素的含量的增加来自Be(acac)2.

关键词: 铍 , 聚碳硅烷 , 含铍聚碳硅烷 , 合成工艺

稀土氧化锌晶须抗菌效能及安全性研究

项荣 , 丁栋博 , 范亮亮 , 梁龙 , 黄皓 , 曹贝贝 , 蒋昶宇 , 黄小忠 , 夏昆

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.增刊(Ⅱ).004

稀土改性的四针状氧化锌晶须(稀土氧化锌晶须)是一种新型抗菌复合材料,为评价其抗菌效能及生物安全性,进行了最小抑菌浓度(MI C )测定、生长曲线绘制、抑菌环实验、牛津杯实验、小鼠急性毒性实验、一次性皮肤刺激实验及细胞毒性测试等一系列实验。结果表明,稀土氧化锌晶须对革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌具有很好的抗菌效果,对革兰氏阴性菌大肠杆菌也具有一定的抗菌效果；稀土氧化锌晶须抗菌效能比普通氧化锌高；喷涂稀土氧化锌晶须的材料表面也具有极好的抗菌性能；稀土氧化锌晶须对小鼠经口灌喂的最大致死量>500 mg/kg；1 kg/L以下,稀土氧化锌晶须不引起小鼠皮肤刺激反应；提取液浓度低于6.25 g/L,溶液浓度40 mg/L时对细胞生长均无毒性作用。总体而言,稀土氧化锌晶须属于新型、安全、高效型抗菌材料。

关键词: 稀土氧化锌晶须 , 抗菌效能 , 安全性

电磁改性T-ZnOw的制备及性能研究

田增彬 , 杜作娟 , 黄小忠 , 王超英

表面技术 doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2012.02.028

采用化学沉积法制备了电磁改性T-ZnOw样品,用XRD,SEM和EDX对样品进行表征.结果表明:样品存在六方晶系纤锌矿结构ZnO和立方晶系Fe两相,四针结构保持完整,晶须表层沉积了球形颗粒,颗粒粒径约为0.5μm,铁元素和锌元素的质量分数分别为63％,37％;电磁改性T-ZnOw磁饱和强度达到85.66emu/g,电阻率降低到6.9 Q·cm.

关键词: 电磁改性 , 化学沉积法 , T-ZnOw

一种新型的Ba-M型铁氧体磁性涂层吸波炭纤维研制

黄小忠 , 冯春祥 , 李效东 , 彭平 , 宋永才

新型炭材料 doi:10.3969/j.issn.1007-8827.1999.04.014

用SOL-GEL技术在炭纤维表面涂敷BaFe12O19型铁氧体,制得具有磁性涂层的连续的炭纤维.利用红外光谱鉴别了铁氧体的形成,并检测了磁性炭纤维的力学性能和磁学性能参数.检测数据表明,该纤维是一种兼具高力学性能和磁性能的优良纤维.

关键词: 铁氧体磁性纤维 , 溶胶 , 凝胶 , 陶瓷纤维涂层

透波层厚度对结构吸波材料吸收峰的影响?

王春齐 , 陈辉 , 杜作娟 , 黄小忠

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.13.009

采用弓形法测试反射率，研究透波层的厚度对结构吸波复合材料吸收峰的影响。结果显示，在4~18 GHz 范围内，厚度对其吸波性能具有显著影响：透波层厚度为0．95 mm时，结构吸波材料的吸收峰值最高，达－22．6 dB；其吸收峰值先随透波层厚度的增加而增强，而后逐渐减弱，透波层厚度对吸收峰值的影响可用二次多项式描述；吸收峰的位置随透波层的厚度增加向低频方向漂移，其漂移位移与透波层厚度线性相关，满足一次线性方程。

关键词: 结构吸波材料 , 透波层 , 厚度 , 吸收峰

BeO电子结构的第一性原理研究

王超英 , 杜作娟 , 黄小忠 , 段曦东 , 李明愉

材料导报

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面膺势法对BeO电子结构进行了研究.结果表明,(1)BeO在-18.1eV、-15.4eV和-7.366eV价带区域存在p-s和p-p轨道杂化现象,解释了BeO分子能够稳定存在的部分原因;(2)Be原子与O原子形成共价成分,具有较高的共价键,其中共价键的比例为63.5%,离子键的比例为36.5%;(3)BeO吸收光谱的最强吸收峰位于16.75eV左右,与态密度分布图中价带与导带对应的跃迁能量中有3个与吸收光谱中的峰值基本对应.

关键词: 密度泛函理论 , 第一性原理 , 平面膺势法 , 氧化铍