本发明公开一种具有微观定向结构的铜钨复合材料及其制备方法。该复合材料由质量分数为30%~97%的钨和铜组成,微观定向结构表现为钨和铜以片层形式沿特定方向相间排列。采用浆料配制、冷冻铸造、真空冷冻干燥、去有机质和烧结以及骨架熔渗的工艺流程制备具有微观定向结构的铜钨复合材料,并且材料中的钨含量可以通过对坯体或骨架沿垂直于片层的方向进行压缩处理加以控制。本发明的复合材料具有各向异性的力学性能和功能特性,特别是在沿片层方向上具有强度高、硬度大、导电和导热性能优良的特点以及优异的耐电弧烧蚀和抗电冲击性能。该复合材料有望用作电触头材料以显著提高其使用效果,延长使用寿命,减轻构件质量并降低能源损耗。
一种碳纳米管增强镁基复合材料的制备方法,该方法步骤为对碳纳米管进行表面改性,使碳纳米管表面得到一层均匀、致密的Ni-P合金层;将改性后的碳纳米管和镁、铝、锌等元素粉末进行混合,得到混合原料;将混合原料和陶瓷球进行混料得到混合粉末;将混合粉末放入模具中在室温下进行双向冷压;对冷压后的复合材料和模具一起进行真空烧结;然后将真空烧结后的复合材料进行热挤压。本发明可制备出高性能轻质高强的碳纳米管增强镁基复合材料,增强相与基体界面结合良好,具有较高比强度、比刚度、高的导热率、优良的机械加工性能等特点。这种复合材料在航空航天、汽车工业、3C产业、运动娱乐以及其它工业领域有良好的应用前景。
一种稻壳粉/PBAT复合材料制备方法,涉及一种稻壳粉/PBAT复合材料制备方法,首先合成偶联剂:将对苯二甲酰胺、聚乙二醇(PEG2000)和无水碳酸钾粉末以摩尔比为3:1:3通过溶剂混合反应生成偶联剂;改性稻壳粉:先将稻壳粉在真空干燥箱中干燥,以溶剂反应的方式用对苯二甲酰胺预聚体对稻壳粉进行包覆;稻壳粉/PBAT复合材料的制备:将稻壳粉、PBAT、润滑剂、抗氧剂、偶联剂共混,制得预混物,然后将其密炼后得到稻壳粉/PBAT复合材料。本发明材料的机械性能,吸水率及热性能都比没有添加偶联剂的复合材料更好。这是因为偶联剂末端的酰胺基团与稻壳粉中的羟基通过酯键作用发生了化学交联,同时大分子链段与PBAT之间形成了物理结晶的作用,所以稻壳粉和PBAT的相容性得到显著提高。
本发明公开了一种银离子可控释放的磁性纳米银抗菌复合材料及其制备方法和应用,属于纳米复合材料和杀菌/抗菌技术领域。具体为通过构筑纳米尺度的核壳型复合材料,该核壳型复合材料以准单分散的磁性颗粒为内核,壳层由里到外依次由惰性的氧化硅层,纳米银颗粒层以及多孔的氧化物层构成。该核壳型复合材料具有良好的杀菌、抗菌和抑制藻类生长的性能,解决了传统杀菌材料不能控制杀菌组分可控释放和纳米杀菌材料难以回收分离的缺陷。
本发明涉及SiC纤维增强钛基复合材料整体叶环性能测试领域,具体涉及一种SiC纤维增强钛基复合材料整体叶环横向性能测试方法。该方法采用与整体叶环结构同曲率、同复合材料芯截面尺寸、同安装边弧角和同包套厚度的十字形结构的高温横向拉伸试样,测试SiC纤维增强钛基复合材料整体叶环高温横向拉伸性能,最大限度保证了试样与整体叶环结构特征的一致性,有效的回避了表面纤维裸露边缘效应和残余应力的影响,最终获得了准确的SiC纤维增强钛基复合材料整体叶环高温横向拉伸性能,避免未达到整体叶环纵向性能设计指标而发生断裂和失效,为SiC纤维增强钛基复合材料整体叶环性能优化设计提供一种有效的分析方法。
本发明涉及一种接枝离子液体的金属有机框架复合材料及其制备方法和应用。采用的技术方案是:将离子液体1‑乙烯基‑3‑羧甲基咪唑溴化物、HATU和三乙胺加入到N,N‑二甲基甲酰胺中,于常温下搅拌均匀后,加入金属有机框架MIL‑101‑NH2,常温下搅拌22h,所得物用N,N‑二甲基甲酰胺洗涤、过滤、干燥,得金属有机框架复合材料MIL‑101‑NH2‑IL。本发明所制备的金属有机框架复合材料可以高效催化二氧化碳与环氧化物的环加成反应。
本发明涉及一种正多边形坩埚制备碳纤维铝基复合材料的装置及方法,该装置包括机械搅拌系统、气体保护系统、运动机构和熔炼保温系统,在正多边形坩埚内,对熔融铝液中短碳纤维施加机械搅拌,目的是使短碳纤维分散均匀,克服在传统圆形坩埚内机械搅拌制备短碳纤维铝基复合材料方法存在流场单一,短碳纤维呈现各向同性,分布不均匀易团聚的问题。采用本发明的工艺方法,利用正多边形坩埚机械搅拌制备短碳纤维铝基复合材料,短碳纤维呈现各向异性,分布均匀,短碳纤维损伤小,短碳纤维完整度高,操作简单利于实现工业化生产的优点。
一种针状纳米银/氮掺杂石墨烯复合材料及其制备方法,属于纳米材料技术领域。所述的复合材料,按质量配比,氧化石墨烯:氮源:形貌控制剂:银盐=1:(0.05~20):(0.001~100):(0.01~10)。制备方法:1、配制氧化石墨烯分散液;2、向氧化石墨烯分散液中加入氮源和形貌控制剂,配制混合溶液;3、配制银盐溶液;4、将混合溶液和银盐溶液混合后转入水热反应釜中,100~220℃,反应2~24h,得到复合材料粗品;5、将复合材料粗品离心、洗涤、干燥,得到针状纳米银/氮掺杂石墨烯复合材料。该方法同时实现了石墨烯的氮掺杂和针状纳米银颗粒在氮掺杂石墨烯表面的原位合成,方法简单、易于实施。
本发明提供一种碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料磨削力模型的建立方法,涉及碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料磨削加工技术领域。该方法简化Cf/SiC复合材料磨削过程并求解相关参数,然后建立磨粒作用于纤维未断裂前的力学模型,计算单颗磨粒作用于单根未断裂纤维的切向磨削分力和反应纤维与磨粒之间的相对运动所产生的摩擦力的法向磨削分力;最后建立磨粒作用于单根纤维已断裂区域的力学模型,计算由摩擦引起的法向和切向磨削分力,进而得到在磨削加工Cf/SiC复合材料的总体切向磨削力及法向磨削力。本发明方法通过分析纤维断裂前后磨削力的来源,并建立了Cf/SiC复合材料磨削加工的磨削力与相关参数之间的定量关系,为实际工艺参数的设定提供理论依据。
本发明公开了一种高掺量钢渣微粉基钢渣骨料玄武岩纤维复合材料,包括钢渣微粉50份,水泥50份,钢渣230~280份,减水剂1份,玄武岩纤维1~2份,水30份。所述的钢渣微粉、钢渣和玄武岩纤维的重量份之和为整体复合材料重量的77.6%~80.3%。本发明的最大特征就是工业固废弃利用高、钢渣微粉占比整个胶凝材料的可达50%,钢渣占比复合材料骨料的100%,为提高韧性,掺入的纤维也为绿色环保的玄武岩纤维。制备出的复合材料,工业固废弃材料和环保材料占比整个材料重量高达77.6%~80.3%。在满足性能的前提下,该复合材料具有重大的经济效益和社会效益。
本发明提供一种混合结构复合材料叶片,包括钛合金基体(1)、复合材料填充物(2)、蒙皮,其中叶片从榫头底部至叶尖均由钛合金基体(1)构成并在其上开设田字形框架结构,在该基体叶盆叶背两侧覆以复合材料填充物(2)构成叶片叶身,并在叶身的外表面覆盖蒙皮形成叶片型面。其中,钛合金基体(1)由一体化的榫头、伸根、前后缘以及叶尖构成以形成整个叶片的支撑结构,在该叶片叶身中央4个区域穿透椭圆形孔且型面下沉以形成田字形框架;复合材料填充物(2)为热塑性,成型方式为铺层结构并增加第三维度纤维缝合增强。本发明所提供的混合结构复合材料叶片,以钛合金为框架基体,复合材料型面混合而成的结构体,可实现可控的减重效果。
本发明涉及铸造及复合材料制备领域,具体为一种SiC纤维增强TiAl基复合材料的液态吸铸制备方法,解决了传统固态制备法工艺流程复杂,成本高,复合材料易污染而导致力学性能差,复杂零件近净成型困难等问题。本发明通过(1)非自耗真空电弧熔炼母合金;(2)纤维体积分数及分布方式设计;(3)纤维张紧及其定位;(4)真空吸铸;(5)热等静压等工序,制备SiC纤维增强TiAl基复合材料。采用该工艺制备的复合材料与传统方法相比具有制备工艺简单,合金缺陷少,纤维与基体合金结合紧密,反应适中,复合材料干净无污染的优点。
一种三维网络陶瓷-金属摩擦复合材料的真空 -气压铸造方法,工艺步骤为:三维网络陶瓷骨架的预处理、 模具处理和金属的熔铸。三维网络陶瓷骨架采用SiC、 B4C、 Si3N4、 Al2O3、ZrO2或莫来石陶瓷材料, 金属采用铝或铝合金或铜合金或钛合金或钢铁材料。三维网络 陶瓷骨架的预处理可以采用表面预氧化处理、无机物改性、电 镀包覆或粉末冶金方法扩散烧结一层高熔点金属。金属的熔铸 在真空-气压铸造炉中进行。采用本发明方法可以制备不同陶 瓷含量、不同三维网络孔径的网络陶瓷-金属复合材料,不仅 能实现低熔点金属与三维网络陶瓷复合,对于熔点较高的铜合 金或钢铁材料,也能制备具有连续结合界面的三维网络陶瓷- 金属摩擦复合材料。
本项申请为一种制取ABS基复合材料的方法及产品。方法中以以普通的ABS材料为基料,以氢氧化镁为添加剂,在一定的工艺条件下基料与添加剂按10-50份的质量比例进行混炼,制成ABS基氢氧化镁晶须复合材料。方法中使用的氢氧化镁晶须直径≤0.5ΜM,长径比≥50;所制得的复合材料与纯的ABS材料相比具有很好的阻燃、抑烟性能,材料的抗拉强度和弹性模量都有明显提高。
本发明一种基于模拟退火算法的陶瓷基复合材料多钉连接结构装配及结构参数优化设计方法,属于陶瓷基复合材料结构设计技术领域。采用ABAQUS有限元软件建立陶瓷基复合材料多钉连接结构的渐进损伤分析模型,实现了连接结构最大失效载荷的理论预测。基于拉丁抽样技术及响应面法建立了陶瓷基复合材料多钉连接结构优化目标函数,并采用模拟退火优化算法给出了连接结构装配及结构参数的优化设计方案,从优化设计的角度实现了陶瓷基复合材料多钉连接结构最大失效载荷的优化设计,摆脱了昂贵的试验设备及复杂的试验环节的制约,且该方法具有一定的通用性,具有良好的实际应用潜力,可以推广应用于航空航天、军事国防、能源化工等诸多技术领域。
一种高钙高铝含量的铸造镁基复合材料及制备方法,所述镁基复合材料的组分以质量百分比计为:Ca:4.00~25.00%;Al:4.00~25.00%;Sr:0.00~3.00%;Ba:0.00~8.00%;Zn:0.00~8.00%;Mn:0.00~5.00%;Sn:0.00~8.00%,其余为Mg和杂质。制备方法包括如下步骤:(1)准备材料;(2)铸锭熔炼。本发明的有益效果是:高钙高铝含量铸造镁基复合材料原料均为价格较为低廉的金属及合金;与常规镁基复合材料相比,本发明形成的增强体为原位自生增强体,且分散均匀;与常规的镁铝钙系镁合金相比,本发明Ca、Al元素含量较高,形成共晶组织,利用Al2Ca、(Mg,Al)2Ca相兼具强塑性,并与镁基体界面结合良好的特点,制备高性能复合材料。本发明采用普通铸造,工艺流程简单,通过调控成分来调控共晶组织含量及形貌,进一步提高性能。
本发明涉及陶瓷基复合材料领域,具体为一种铝氮化钛/二硼化钛复合材料及其制备方法。复合材料由二硼化钛颗粒增强相均匀的弥散分布于铝氮化钛基体组成,复合材料中铝氮化钛与二硼化钛的摩尔比为2:1,其中二硼化钛的晶粒尺寸在1微米以下。原料钛粉、铝粉和氮化硼粉的摩尔比为5:2:2,经物理机械方法混合8~24小时,装入石墨模具中冷压成型,施加的压强为10~20MPa;在通有惰性气体保护气氛的热压炉内烧结,升温速率为1~20℃/分钟,烧结温度为900~1600℃、烧结时间为0.5~2小时、烧结压强为10~40MPa。采用本发明方法能够实现原位合成二硼化钛颗粒同时增强铝氮化钛基体,复合材料的电导率、硬度和抗弯强度均比纯的铝氮化钛有较大幅度的提高。
本发明涉及陶瓷基复合材料领域,具体为一种钇硅氧氮-氮化硼(Y4Si2O7N2-BN)陶瓷基复合材料及其制备方法。该复合材料由钇硅氧氮和氮化硼两相组成,按体积百分比计,复合材料中氮化硼的含量为5~95%,余量为钇硅氧氮。以Y4Si2O7N2粉和BN粉为原料,料粉经过球磨1~24小时,烘干过筛后,装入石墨模具中,以10~15MPa冷压,之后在通有氮气作为保护气氛的热压炉中以5~40℃/min的升温速率升至1800℃~2100℃,保温1~3小时,热压压力为20~40MPa。本发明可以在短时间内热压烧结出纯度高、致密度好、强度高、热导率低的钇硅氧氮-氮化硼陶瓷基复合材料。
本发明涉及一种陶瓷基复合材料成形技术,综合了压注、注凝、浸渗的原理,用以制备复杂形状、结构组分密度均匀、高强度的陶瓷基复合材料坯体,再进行烧结获得高韧性陶瓷基复合材料制品。本发明提出的技术是一种创新的制备高性能复杂形状纤维增强陶瓷基复合材料的低成本、近净尺寸成形技术,与现有纤维增强陶瓷基复合材料成形制备技术相比,均具有明显的优越性,成形时间短,生产效率高。
本发明公开了一种六方氮化硼/聚丙烯高分子复合材料及其制备方法。本发明的复合材料是以聚丙烯为主料,以六方氮化硼为填料,添加抗氧剂、润滑剂和相容剂制成;按质量比,六方氮化硼:聚丙烯=1:2.2-18.8;按聚丙烯和六方氮化硼总重量,抗氧剂的添加量0.2-1%;润滑剂的添加量为0.3-1%;相容剂的添加量为0.5-1%。本发明采用双螺杆挤出机制备的氮化硼/聚丙烯高分子复合材料,与聚丙烯材料基体相比,不仅可以增强其力学性能而且还可以提高热导系数。本发明的复合材料制备过程操作简单、绿色环保,在较低填料掺量下,该复合材料可获得较高的力学性能和导热系数,具有重要的应用价值。
本发明涉及一种基于AML方法的复合材料填孔拉伸强度设计许用值试验方法,包括第一阶段:通过积木式试验获元件级试验获取工艺批次影响因子CBB、湿热环境影响因子CEN、拧紧力矩影响因子CTORQ、开孔直径影响因子CD、宽度?直径比影响因子CW/D、孔沉头影响因子CCSK和填孔拉伸强度基本值SBASE;第二阶段:通过公式得到填孔拉伸强度设计许用值SFHT?ALL。本发明的基于AML方法的复合材料填孔拉伸强度设计许用值试验方法与以往试验方法相比,具有试验件数量更少,试验周期更短,试验经费更少,考虑影响因子更全面,所获填孔拉伸设计许用值更接近工程实际的技术特点。该发明为军、民机复合材料结构获取填孔拉伸强度设计许用值提供了新的可行试验方法。
本发明公开了一种金属基复合材料双尺度耦合有限元模拟方法,属于金属基复合材料变形工艺模拟技术领域。该方法通过数据库将金属基复合材料构件尺度模拟和增强体尺度模拟进行耦合,利用构件尺度模拟结果为增强体尺度模拟提供边界条件等数据,利用增强体尺度模拟为构件尺度模拟提供本构关系和刚度矩阵等数据,利用数据库连接增强体和构件两个尺度,以提高增强体尺度模拟的可复用性,提高计算效率。本方法实现了金属基复合材料在塑性加工过程中的双尺度耦合模拟,利用该双尺度耦合模拟方法可分析变形过程中两个尺度的流动变形行为,可辅助金属基复合材料塑性加工工艺设计,缩减工艺和模具设计的成本和周期。
一种拉挤多腔板复合材料无损检测装置,涉及一种复合材料无损检测装置,所述拉挤多腔板复合材料无损检测装置由多腔板敲击检测装置、数据采集分析及驱动检测系统电路控制部分组成;其构成包括移动滑台轨道(1)、焊接支撑架(2)、激振器(3)、复合材料多腔板(4)、夹紧板(5)、下支架(6)、加速度传感器(7)、数据采集卡(8)、扫频信号发生器(9)、计算机(10)、驱动系统控制电路(11);该装置待检测的多腔板置于上夹板和下支架之间,并且通过M螺钉和螺帽连接紧固,移动滑台轨道安装固定在支撑架上,敲击装置在上面做全方位往返运动;本发明实现了复合材料拉挤多腔敲击振动信号提取的实时无损检测。
本发明属于金属基复合材料领域,具体为一种以连续钨纤维编织体增强的铜基复合材料及其制备方法。该复合材料由以连续钨纤维编织而成的增强体骨架和基体铜组成,钨纤维直径为1μm~500μm,以体积百分数计,钨的含量为15%~80%,其余为基体铜。首先利用连续钨纤维编织增强体骨架,然后将铜在真空或保护气氛中加热熔化使其浸渗入增强体骨架中,凝固冷却后得到复合材料。本发明的复合材料具有良好的导电性和导热性,同时能够有效抵抗电弧侵蚀,其室温和高温强度相比于基体铜得以显著提升,并且表现出优异的塑性和断裂韧性。该复合材料制备方法简单,适于工业化生产,可用作电接触材料、发汗面板材料等,有望显著提升其使用效果。
一种MWCNTs/1060铝基复合材料,用搅拌摩擦加工技术(FSP)制备多壁碳纳米管(MWCNTs)增强1060铝复合材料,得到的复合材料的拉伸及耐磨性能都有很大的提升。复合材料的宏观断口分布为大范围纤维形貌,呈微孔聚集性断裂。断裂机制以CNTs与基体脱粘和拔出为主。复合材料的抗拉强度和耐磨性随着MWCNTs体积分数的增加而升高,延伸率随着MWCNTs体积分数的增加而降低。经FSP的纯铝试样磨损表面分布着整齐平行的犁沟,磨损过程为磨粒磨损;复合材料的磨损过程为磨粒磨损和固体润滑膜的脱落。
本发明公开了一种SiC纤维增强Ti基复合材料环件芯部超声定位方法,属于复合材料制备与检测技术领域。所述SiC纤维增强Ti基复合材料环件具有夹心结构,由复合材料环芯和四周Ti合金外包套组成。本发明采用水浸聚焦超声检测法,首先通过测量辅助计算的方式获得超声波在复合材料环芯和Ti合金外包套的准确声速,再利用上述声速测量环件表面至芯部距离和环件芯部轮廓尺寸,实现了对环件芯部的准确定位。该方法对提高SiC纤维增强Ti基复合材料环件加工质量和保障其安全服役具有重要意义。
本发明为一种强度可设计可焊接的SiCf/Ti基复合材料0/90°层合薄板及其制备方法,其制备方法包括利用磁控溅射法获得镀层厚度均匀的SiC纤维体积分数为25-80%的SiCf/Ti基复合材料先驱丝;将先驱丝排布成致密的单层板;根据所需的强度,所选Ti合金的种类以及SiC纤维体积分数选择层数,按照0/90°的铺层方式叠放多层先驱丝板,层与层之间以及外层为与先驱丝外层材料相同的Ti合金,外部包裹Ti箔得到预制体;去除粘结剂,利用热压或热等静压技术将其复合成型;本发明复合材料的强度可设计,层合板中纤维体积分数可控,其排布呈现近完美的六角密堆积形式,提高了材料的力学性能,0/90°的交叉铺层方式解决了单向层合板横向性能差的问题,提高了材料的扭曲刚度、横向刚度和抗冲击能力。
本实用新型公开了复合材料加工技术领域的一种复合材料切割加工保护装置,包括切割平台,切割平台的顶部分别设置有两组限位滑槽、支撑立板和切割卡槽,且两组限位滑槽关于支撑立板和切割卡槽左右对称设置,支撑立板和切割卡槽均设置在切割平台的轴线上,本实用新型在对复合材料板切割时,通过将复合材料板安装在两组滑动夹板之间,由于夹紧弹性件的弹性作用,使两组滑动夹板能够将复合材料板夹紧,通过转动调节转轮,经过一系列机械传动,使滑动推板能够在切割平台的顶部滑动,进而使滑动推板能够推动复合材料板进行切割,由于推动切割的过程操作人员与复合材料板不会直接接触,减少人员人为失误而造成的意外。
本发明涉及一种利用激光熔覆制备短碳纤维增强铝基复合材料的方法,包括将短碳纤维与铝合金粉混合,并在气体保护环境中对碳纤维与铝合金粉的混合物利用激光进行熔覆的过程。本发明的目的是克服传统铸造法制备短碳纤维复合材料时短碳纤维容易出现团聚,导致碳纤维无法均匀分散的弊端,以及克服传统粉末冶金法由于制备温度低于液相线以下,造成碳纤维与铝基体之间结合差的问题。采用本发明的工艺方法,利用激光熔覆制备短碳纤维增强金属基复合材料,具有短碳纤维均匀的分布与铝基体中,在碳纤维与铝之间产生一定的界面反应,增强碳纤维与铝之间结合力的优点。
本发明的目的在于提供一种基于非晶合金熔体与原位析出相之间的两相平衡特性设计制备的新型TiZr基非晶复合材料及其制备方法,其特征在于:首先确定TiZr基非晶复合材料两相平衡合金中基体非晶相化学成分和析出第二相化学成分,根据所得成分分别炼制合金,然后根据需要将按照析出第二相化学成分炼制的合金制成所需结构的预制体,并与按照基体非晶相化学成分炼制的合金一起置于模具中,利用压力浸渗方法制备非晶复合材料。该非晶合金复合材料兼具外加强化相非晶合金复合材料和内生晶态强化非晶合金复合材料的优点,界面结合好、结构形态可根据需求构筑。
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