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羰基铁粉和镀银处理对金属丝面料电磁屏蔽性能的改性研究

羰基铁粉和镀银处理对金属丝面料电磁屏蔽性能的改性研究
羰基铁粉和镀银处理对金属丝面料电磁屏蔽性能的改性研究

羰基铁粉和镀银处理对金属丝面料电磁屏蔽性能的改性研究

摘要:

中国论文网/8/view-12856203.htm

本文主要研究了用羰基铁粉和镀银对金属纤维混纺面料进行改性处理,增强其电磁屏蔽性能的问题。羰基铁粉改性处理后面料的电磁屏蔽性能得以增强,但导致导电性能下降,后期通过镀银处理又保证了金属纤维混纺面料原有的导电性能。通过定量比对试验发现当羰基铁粉用量为粘合剂60%时其电磁屏蔽性能提高最大,特别是低频区域提高最为明显,屏蔽效能SE%达到了35%以上。

关键词:羰基铁粉;镀银处理;金

属丝面料;电磁屏蔽

前言

电磁辐射对人体的危害日益凸显,尤其是孕妇和婴儿这一类群体往往更加容易受到电磁辐射的危害。金属纤维不仅具有作为金属材料本身固有的优点,而且具有天然纤维的柔软性以及合成纤维的可纺性,现已被广泛应用于电磁屏蔽材料、金属过滤毡、催化剂载体、汽车安全气囊等,在石油、化工、民用、航空、国防等领域得到了广泛的应用[1]。

目前的金属纤维混纺型面料在低频波段的防电磁辐射的能力明显没有高频波段的理想,所以面料在低频波段还存在一定的改进空间。基于此,本文利用羰基铁粉和镀银双重处理来提高金属纤维混纺型面料的防电磁辐射能力,取得了较理想的结果。

1 电磁屏蔽介绍

抗电磁干扰、治理电磁污染的有效手段之一就是电磁屏蔽。根据实际应用的要求,由于绝大多数的电子产品,其

主要频率波动范围为30MHz~1000MHz,而屏蔽材料的SE(屏蔽效能)最低要求需要达到35dB以上(体积电阻率在100??cm以下),才可以认为是有效屏蔽[2]。电磁屏蔽材料的屏蔽机制主要分为以下三种:电磁吸收损耗、电磁表面反射损耗以及电磁内部多次反射损耗。电磁吸收主要利用电磁屏蔽材料的磁性,通过涡流效应来增强其对电磁波的损耗,从而达到电磁屏蔽的效果;电磁表面反射主要通过材料本身所具有的导电性,由于介质与电磁屏蔽材料的波阻抗不一样,二者差别越大,反射损耗就越大,从而达到电磁屏蔽的效果;内部多次反射也是在表面反射的基础上展开的。

2 基于纤维的羰基铁粉改性

2.1 试验材料

金属纤维混纺面料(参数:23.5tex 混纺纱线,含棉40%,涤纶30%,不锈钢纤维30%)

阳离子型粘合剂含固量:30%;偶

联剂型号:KH590;羰基铁粉含量:粘合剂质量的20%。

2.2 试验步骤

①取金属纤维混纺织物布样1块,洗涤后备用。

②取含固量40%的阳离子粘合剂,通过向其内加入适量去离子水,配制出含固量为30%的阳离子粘合剂。

③按1:15的配比,称取含固量30%的粘合剂混合。

④按粘合剂质量的20%称取相应重量的羰基铁粉,并且按铁粉质量的2%称取KH590偶联剂,然后按0.5%KH590、6%去离子水、93.5%无水乙醇的配比将之前称取的偶联剂水解,再将铁粉与之混合。

⑤将处理后的铁粉倒入织物与粘合剂的混合液中,充分搅拌均匀。

⑥待浸泡完毕后,取出布样,将其轧干,烘焙至干燥后待用。

同理制作铁粉含量为粘合剂质量40%、60%、80%的改性面料。制作

80%?F粉含量的试样时明显发生掉粉现象,可认为铁粉附着量在80%时已失真,故后续试验舍弃该样品。

3 基于面料的化学镀银法镀银

3.1 试验材料

混纺原布、60%铁粉处理后混纺布样。

3.2 试验步骤

①将KH590偶联剂按0.5%KH590、6%水、93.5%乙醇配方水解,并且按所取混纺布料的重量称取粘合剂和偶联剂,用偶联剂处理后的铁粉,与粘合剂织物混合均匀,并用超声波处理10min。

②配制稀氨水:取50mL容量瓶,向其内加入浓度为25%的氨水40mL,再加入10mL去离子水,滴定并摇匀。

③配制银氨溶液:取2.5g硝酸银溶于25mL去离子水中,取2.5mL硝酸银溶液再加25mL去离子水稀释,并向其内滴加稀氨水,产生沉淀,继续滴加直至溶液澄清,再用5%的NaOH溶液调节pH至12.6,再滴加稀氨水至澄清。

④配制0.2%的硼氢化钠溶液,再配制银氨溶液(不用调节pH),取5g葡萄糖溶于50mL去离子水中,配制葡萄糖溶液,并向葡萄糖溶液中加入5mL无水乙醇。

⑤将处理后的布样以及用十二烷基苯磺酸钠、丙酮、乙醇清洗后的布样浸泡在④所配银氨溶液中10min。

⑥取出布样将其在硼氢化钠溶液浸泡少许,取出后用去离子水轻轻清洗。

⑦将布样放入③所配银氨溶液中,慢慢向烧杯内滴加葡萄糖和乙醇混合液,摇晃烧杯。

⑧待镀银结束后,取出布样,放入150℃烘箱内固色5min。

⑨取出布样测试其导电性。

试验表明,用化学镀银法镀出来的银膜其牢度较好,且有明显的银亮色。通过表1中各布样的导电性能的比较,本课题能够发现该化学镀银法导电性能非常好,并且可以看出,由于羰基铁粉改性导致的导电性能下降的问题,也在

这镀银工艺中完美解决,并且比原来的导电性能更佳。

4 电磁屏蔽性能测试

电磁屏蔽(electromagnetic shield)测试是指利用铁磁材料或者导电材料做成的部件对大容量的汽轮发电机定子的铁芯端部进行电磁屏蔽,从而降低由定子绕组端部漏磁,在结构件中引起的附加损耗与局部发热的措施。

屏蔽效能通常用dB(分贝)表示,其含义是对于给定的外来电磁源进行屏蔽时,在具体同一个点上,有无屏蔽体的电场强度或者磁场强度之比。其计算公式如(3)、(4)所示。

4.1 测试原理

本次测试采用QJ 2809―1996[3]中扫频测试方法中的网络分析仪法。测试原理如图1所示。

4.2 测试样品

混纺纤维原布、20%羰基铁粉改性面料、40%羰基铁粉改性面料、60%羰基铁粉改性面料、羰基铁粉改性和镀银处

理后混纺面料。

4.3 测试仪器

PNA3621型屏蔽效能测试仪(南京普纳科技设备有限公司)。

4.4 测试结果分析

4.4.1 铁粉用量对电磁屏蔽的影响

由表2可知,通过测试不同铁粉用量的处理面料得出,当羰基铁粉用量为粘合剂质量的60%时,在低频区域其SE 值有了明显的提高。由于80%的羰基铁粉用量时已经出现了掉粉现象,故在60%含量时其粘附效果以及电磁屏蔽能力可认为达到最好。

4.4.2混纺纤维原布和羰基铁粉改性和镀银处理后面料电磁屏蔽性能

电磁屏蔽测试数据如表3所示。

由表3对比可知,羰基铁粉改性和镀银处理后的金属纤维面料的电磁屏蔽能力增强,在低频率波长的屏蔽能力有较大的提高。在加入羰基铁粉后,面料增加了对磁场的屏蔽能力,镀银处理在色泽上优化的同时又强化了其导电性

能。

总结

通过羰基铁粉改性使得金属纤维混纺型面料的电磁屏蔽性能有了明显的提高,但其导电性能也急剧下降。通过镀银处理可改善其导电性能及感观,同时更加强了其电磁屏蔽性能。通过定量比对试验发现当羰基铁粉用量为粘合剂60%时其电磁屏蔽性能提高最大,特别是低频区域提高最为明显,屏蔽效能SE 达到了35%以上。

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莱芜粉末冶金行业发展调研分析 粉末冶金是一项集材料制备与零件成形于一体,节能、节材、高效的先进制造技术,在材料和零件制造业中具有不可替代的地位和作用。随着粉末冶金制造技术不断进步,其广泛应用于航天、航空、机械、化工、家用电器、电子信息、医药、军事等领域。我市作为全国最大的粉末冶金生产基地,为加快我市粉末冶金产业又好又快发展进行了调研分析。 一、发展现状。目前我市从事粉末生产及制品的企业已发展到20余家,制粉、制件生产能力分别达到10万吨、1.5万吨。年实现产值7亿元,利税6千万元,吸纳从业人员2500余人。形成了以莱钢集团粉末冶金有限公司为龙头,莱芜市新艺粉末冶金制品有限公司,上汽创业莱芜粉末冶金有限公司,山东呈瑞粉末冶金有限公司等多家企业为骨干的发展格局。产品结构从还原铁粉、水雾化纯铁粉、水雾化合金钢粉、无偏析混合粉到正时齿轮、同步器齿毂等系列制品,广泛用于轿车、机械、电动工具、家用电器等领域。2009年全国铁粉总产量为29.5万吨,其中还原铁粉15.5万吨、水雾化铁粉13.7万吨、羰基铁粉495.00吨、电解铁粉1200吨。我市制粉在全国的市场占有量达到30%左右,居全国第一位。我市作为全国最大的粉末冶金生产基地,粉末冶金制品的能力不能与之匹配。 二、发展优势。一是具有良好的发展环境。莱芜是全省三大钢铁产业集聚区和汽车零部件、粉末冶金材料生产和出口基地之一。二是具有较雄厚的原材料基础。我市还原铁粉的原材料-铁鳞每年的产生量约为12万吨,对于20多家粉末生产企业来说,成本低,原材料充足。对于制品企业来说,更具有良好

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金属注射成形石蜡基粘结剂体系的性质 冶金国家重点实验室,长沙,410083)摘要采用石蜡作为粘结剂第一组元,选择不同种类的聚合物作为第二组元,对几种石蜡基粘结剂和喂料的密度、表面张力、润湿角、热容、熔点、粘度、热解行为等特性进行了研究,探讨了粘结剂体系的各种性能及其性能与组成的关系,这对于粘结剂的设计和开发具有重要的意义.关键词粘结剂;石蜡基;金属注射成形中图法分类号TF124金属注射成形(MIM)是近年来在塑料注射成形基础上迅速发展起来的一种新型粉末冶金近净成形技术,它具有3个基本的优点[1,2]:(1)可以一次成形制造复杂形状的金属零部件;(2)采用该工艺生产的产品组织均匀,性能优良;(3)生产成本相对较低.其基本工艺过程是:首先将粉末与粘结剂混合成均匀的喂料,在注射成形机上注射成形;随后采用热分解法或溶剂萃取法除去粘结剂后烧结为最终产品.在这个工艺过程中,粘结剂起着举足轻重的作用.粘结剂既是注射时提供流动性的载体,又在脱脂阶段起着维持坯块形状的作用.它一般由低分子质量、低熔点的第一组元和高分子质量、高熔点的第二组元组成.作者采用石蜡作为粘结剂第一组元,选择不同种类的聚合物作为第二组元,对比研究了石蜡基粘结剂体系的密度、表面张力、润湿角、热容、熔点、粘度和热解性能.1试验1.1原料所采用的粘结剂原料为石蜡(PW)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)、乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)、硬脂酸(SA).金属粉末为羰基铁粉、镍粉,其基本物化性能如表1和表2所示.表1粘结剂各组元性质组元化学结构tm/℃ρ/(g·cm-3)PW(石蜡)Cn CH-CH2]x-[C CH2]16COOH660.96表2羰基铁粉和羰基镍粉的性质粉末粒度/μm松装密度/(g·cm-3)摇实密度/(g·cm-3)形状化学成分,w/%CONFe粉3.971.642.99近球形1.51.50.3Ni粉2.600.751.95近球形0.10.30.1表3粘结剂组成粘结剂组元/%PWHDPEPPEVASA混炼温度/℃混炼时间/h11号9010---140212号8515---140213号8020---140214号7920--1140221号90-10--160222号85-15--160223号80-20--160224号79-20-1160231号90--10-130232号85--15-130233号80--20-130234号79--2011302表4喂料组成φ/%组元A1A2A3A4B1B2B3B4C1C2C3C414号51464342--------24号----52494442----34号--------50454240Fe-Ni粉4954575848515658505558601.2试验过程采用自行设计制造的叶轮式混料器配制粘结剂,粘结剂配方和配制工艺条件见表3.喂料由粘结剂和Fe,Ni金属粉末在XSS-300转矩流变仪上混炼制得,采用3种主要粘结剂体系配制喂料,喂料组成见表4.采用液体浸入法,以蒸馏水为浸入液测量了喂料的密度.表面张力的测定则采用最大泡压法,仪器常数用蒸馏水进行标定.由Fe和Ni混合粉热压并加工出Fe-Ni金属板,用该板作为平面测量了粘结剂与Fe-Ni金属板之间的润湿角.采用DSC法对粘结剂的热容和聚合物的熔点进行测量,标准参比物为α-Al2O3,喂料的粘度测量在Instron3211毛细管流变仪上进行.最后在Dupont9900机上进行TGA试验,以α-Al2O3为参比物,升温速率为10℃/min,气氛为氮气.2结果与讨论2.1喂料密度与理论密度的差异喂料由金属粉末与粘结剂在一定温度下经混炼得到.在确定粘结剂情况下,随着金属粉末含量增加,喂料的密度随着升高.根据

羰基铁粉

羰基铁粉 一、生产工艺 羰基铁粉是通过CO与铁在高温高压下反应,生成5羰基铁油状物,经低压分离后得到产品。经退火防氧化处理即可出货。当温度为200℃,200bar的条件下羰基合成反应式如下 Fe+5CO Fe(CO)5 羰基铁在300℃,1bar的条件下分解为Fe和CO Fe(CO)5 Fe+5CO 在分解过程中,因为Fe 有催化CO与CO2 反应的作用,通常采用通NH3 作为保护气体来抑制该反应。这样一来羰基铁粉中就不可避免的会有N元素的存在。从旋风收集器中收集到的产品一般铁含量约在97%左右,其中C和N的含量均小于1%。由于有Fe2O3,Fe3N 等杂质的存在,同时,铁粉表明也会对CO和NH3气体有一定的吸附,这些因素造成铁粉硬度比较大,通常被称之为硬粉。 将铁粉用H2气体还原1小时,铁含量将提高到99.0%左右,同时其他元素的含量也将明显降低。这种还原过的羰基铁粉,硬度稍低,也被称之为软粉。 羰基铁粉活性很大,正常情况放置一段时间后,因为熵的增加,会发生自动团聚。发生团聚的铁粉颗粒度增加,颗粒粘粘,对于注射成型应用有比较大的影响。目前市场上质量最好的羰基铁粉为德国BASF公司生产。 羰基铁粉对工艺的要求非常高,5羰基铁分解时温度变化3度,气体流量增加5%就能明显改变羰基铁粉粒度及碳含量。 外观:深灰色粉末。 我厂铁粉粒度在1-10微米,质量百分比在97%以上。潜在的对手为德国巴斯夫公司,一旦我厂5000吨大项目投产,基本能满足中国市场需求。 二、特点和用途 1.传统粉末冶金及注射成型:传统粉末冶金中的高比重合金,需要采用活性较大的铁粉作为烧结中的液相,形成较为连续的粘结相,抑制脆性相的产生,从而获得高致密度或全致密的高性能产品。军工项目中主要用于替代已经被禁止的贫铀材料来生产穿甲弹弹芯。注射成型工艺中对最大粉末填装量要求很高。因此衡量粉末的标准中的松装密度要求很高。然而粉末粒度越小,越容易发生拱桥现象,松装密度越小。这

吸波材料现状及应用_整理超经典

吸波材料的发展现状 一. 1.目前吸波材料分类较多,现大致分成下面4种: 1.1按材料成型工艺和承载能力可分为涂覆型吸波材料和结构型吸波材料。1.2 按吸波原理 吸波材料又可分为吸收型和干涉型两类。吸收型吸波材料本身对雷达波进行吸收损耗,基本类型有复磁导率与复介电常数基本相等的吸收体、阻抗渐变“宽频”吸收体和衰减表面电流的薄层吸收体;干涉型则是利用吸波层表面和底层两列反射波的振幅相等相位相反进行干涉相消。 1.3 按材料的损耗机理 吸波材料可分为电阻型、电介质型和磁介质型3大类。碳化硅、石墨等属于电阻型吸波材料,电磁能主要衰减在材料电阻上;钛酸钡之类属于电介质型吸波材料,其机理为介质极化驰豫损耗;磁介质型吸波材料的损耗机理主要归结为铁磁共振吸收,如铁氧体、羟基铁等。 1.4 按研究时期 可分为传统吸波材料和新型吸波材料。铁氧体、钛酸钡、金属微粉、石墨、碳化硅、导电纤维等属于传统吸波材料,它们通常都具有吸收频带窄、密度大等缺点。其中铁氧体吸波材料和金属微粉吸波材料研究较多,性能也较好。新型吸波材料包括纳米材料、手性材料、导电高聚物、多晶铁纤维及电路模拟吸波材料等,它们具有不同于传统吸波材料的吸波机理。其中纳米材料和多晶铁纤维是众多新型吸波材料中性能最好的2种。 2.无机吸波剂 2.1 铁系吸波剂 2.1.1 金属铁微粉 金属铁微粉吸波剂主要是通过磁滞损耗、涡流损耗等吸收衰减电磁波,主要包括金属铁粉、铁合金粉、羰基铁粉等。金属铁微粉吸收剂具有较高的微波磁导率,温度稳定性好等优点,但是其抗氧化、抗酸碱能力差,介电常数大,频谱特性差,低频吸收性能较差,而且密度大。 2.1.2 多晶铁纤维 多晶铁纤维具有很好的磁滞损耗、涡流损耗及较强的介电损耗,并且是良好的导体,在外界电场作用下,其内部自由电子发生振荡运动,产生振荡电流,将电磁波的能量转化成热能,从而削弱电磁波。 2.1.3 铁氧体 铁氧体吸波材料是研究较多也较成熟的吸波材料。它的优点是吸收效率高、涂层薄、频带宽;不足之处是相对密度大,使部件增重,以至影响部件的整体性能,高频效应也不太理想。 2.2碳系吸波剂 2.2.1石墨、乙炔炭黑

物流中心经理演讲稿

物流中心经理演讲稿 大家好! 今天,非常感谢领导能给我们年轻人一个展示自己才华,锻炼自己,提高自己的机会。我叫闫永茂,现年28岁,20XX年毕业于四川大学材料化学专业,大学本科文化程度,三级业务员职称。今天,我竞聘贸易部有色金属室经理一职。 竞聘该职我有如下优势: 第一,我能运用计量、统计、会计方法进行分析和研究;了解国家和地区的经济发展状况及其贸易政策、法规和国际通行的规则、惯例;具有较强的解决实际问题的能力,熟悉经贸业务的各个环节,能胜任对外经贸的具体业务工作;能熟练的操作计算机,能利用计算机从事经济贸易工作。具有较全面的组织、协调和管理能力。具有良好的交际沟通能力和团队合作精神。工作思路清晰,头绪分明。具有较强的口头表达和文字综合能力。在以前的销售工作中,我学习积累了先进的系统管理、人本管理、效益管理等原理,掌握了沟通、协调、市场开发等发面的能力,能较好地履行决策、计划、组织、协调控制等职能。具有正直的人品、良好的修养及优秀的作风。工作责任感强,勇于开拓进取。公道正派,与人为善。吃苦耐劳,率先示范。始终认为:沉默是金,忍让是银,帮人是德,吃亏是福。注重个人修养,平时抓紧一切时间学习,努力使自己成为一个有知识有修养,品德高尚情操纯洁的人。

第二,我20XX年前在化学冶金研究所从事科研工作,并兼任化学冶金研究所团支部书记一职,20XX年10月招聘至国贸分公司,先后在合金丝销售岗位,羰基镍粉销售岗位从事产品销售工作。20XX年,在基本金属价格在低位振荡的情况下,实现羰基镍粉产销率X.X%,销售量较上一年度增长XX%,销售额较上一年度增长X.X%,并在国贸领导的领导下开展海绵钛,羰基铁粉的市场调研和销售前期准备工作,通过不懈努力,广泛收集市场的各方面信息,并与项目组多次进行交流,积极学习和了解产品相关知识,项目实施进展情况,有计划的安排销售准备工作。共搜集海绵钛用户XXX 个,羰基铁粉用户XXX个,并与海绵钛用户进行初步的接触,了解用户的各种基本信息。两年的销售工作实践,让我熟知产品销售的各项环节,也积累了从事产品贸易的经验。 第三、我对贸易部有色金属贸易室经理一职认识清楚。 贸易部有色金属贸易室在集团公司实施跨国经营、打造千亿企业、建设百年金川的战略中具有举足轻重的地位,是今后继续做大做强有色金属贸易的重要部门,是集团公司连接市场的窗口。目前商品贸易额中绝大多数是由有色金属贸易完成,虽然有色金属行业与公司主业相关性较强,较方便拓展渠道,但是由于有色金属市场价格波动大,所面临的风险也较大,如何在不断做大贸易额的同时控制风险是工作中的重点和难点。色金属贸易工作优劣以及能否开创新局面关键取决于否有一个坚定不移地贯彻了公司方针、政策勇于改革、创新具有较强组织能力和良好素质修养善于博采众长带领

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