一种磁性复合材料的SERS增强因子模型建立方法,属于建立复合材料SERS增强因子计算模型领域。现有的SERS增强效应的预测模型无法计算出不同因分子所产生的增强效果。一种磁性复合材料的SERS增强因子模型建立方法,综合电磁增强机制和化学增强机制建立SERS增强因子计算模型,具体通过描述金属内部的等离子体振荡的步骤,以及综合电磁增强机制和化学增强机制,建立SERS增强因子计算模型的步骤。本发明是对磁性复合材料的增强机制进行系统性综合性的分析后建立的SERS增强因子计算模型,所建立模型不仅能解析其增强机制实现对增强效果的预测,也为复合材料的基底制备提供了理论指导。
一种改性PEEK基上浆剂及其制备和其在碳纤维/环氧树脂复合材料制备中的应用。本发明属于纳米材料改性碳纤维技术领域。本发明的目的是为了解决目前现有PEEK基上浆剂无法有效提高碳纤维/环氧树脂复合材料中纤维与基体间界面结合强度以及由于CNTs易团聚而导致CNTs增强的碳纤维/环氧树脂复合材料力学和电学性能不高的技术问题。本发明的改性PEEK基上浆剂以DMF为溶剂,以CNTs/MXenes‑PEEK复合物为溶质。制备:以HATU为缩合剂,由PEEK‑COOH、MXenes‑NH2和CNTs‑NH2经缩合反应制得。应用:将碳纤维织物置于改性PEEK基上浆剂中震荡浸渍得到改性CF织物薄膜,然后叠放并逐层浇铸树脂,得到MXenes/CNTs增强碳纤维/环氧树脂复合材料。本发明的方法操作简单可控,成本低廉可适用于获得其他高性能复合材料。
本发明公开一种复合材料加固裂纹管的应力强度因子计算方法与装置,解决了现有的计算方法复杂,适用范小的问题,本发明的计算方法,包括以下步骤:步骤1:测得管道弹性模量、内径、外径、壁厚、裂纹长度与角度;测得复合材料的弹性模量、厚度及内径。步骤2:依据量纲分析方法确定关键参数并将其无量纲化,通过有限元分析建立的各参数与应力强度因子的定量关系,计算复合材料加固裂纹管的应力强度因子。本发明提供的方法操作简单,与实际工况相符,适用于工程中复合材料加固裂纹管的应力强度因子的计算。根据上述计算方法,本发明提出一种复合材料加固裂纹管的应力强度因子计算装置,可应用于管道加固设计与安全评估。
本发明公开了一种高体积分数陶瓷晶须增强金属基复合材料的回收利用工艺,该工艺将来自于陶瓷晶须增强金属基复合材料经机加工得到的残屑,利用固相再生机理进行回收利用,主要包括的步骤为:(1)残屑预处理、(2)机械研磨、(3)冷压、(4)热处理和(5)分析表征,其中,复合材料中的陶瓷晶须包括碳化硅晶须和硼酸镁晶须,金属包括铝,硼酸镁晶须的含量为50~75vol%。经过本发明工艺得到的再生的高体积分数陶瓷晶须增强金属基复合材料,其工艺过程简便、成本低,再生过程无污染,实现了陶瓷晶须增强金属基复合材料的再利用,能够适应当前国家大力强调的绿色环保工业化的方向。
一种Ti3C2MXene‑Co复合材料及其制备方法,本发明涉及Ti3C2MXene复合材料及其制备方法。本发明是要解决现有的Ti3C2MXene材料无法重复利用的问题。本发明的Ti3C2MXene‑Co复合材料是由二维层状Ti3C2和负载在片层上的棒状Co单质组成。制法:将Ti3C2MXene分散在去离子水中分散,然后加入Co(NO3)2·6H2O持续搅拌,再加入NH4F和CO(NH2)2,搅拌混合均匀,得到前驱液;将前驱液加入到水热反应釜中反应,过滤、干燥,得到Ti3C2MXene‑Co复合材料。该复合材料可用于吸附、催化领域。
一种层状分布短纤维增强多孔酚醛复合材料及其制备方法,它涉及一种酚醛树脂复合材料及其制备方法。它解决了现有酚醛树脂及其复合材料的热导率高和密度大的问题。多孔酚醛复合材料由酚醛树脂和短纤维组成。制备方法:一、制备酚醛树脂溶液;二、加短纤维得到浆料;三、注模加压;四、固化。本发明层状分布短纤维增强多孔酚醛复合材料具有密度低、热导率低的特点。
聚乙烯复合材料的制备方法,本发明属于复合材料的制备领域,具体涉及一种高介电常数聚乙烯复合材料的制备方法。本发明是为了解决现有低体积浓度(≤10%)陶瓷类填料增强聚乙烯复合材料介电常数的效果不显著,在高磁场条件下失效的技术问题。本方法如下:一、晶化处理;二、施镀;三、熔融共混;四、磁化处理。本发明制备得到的磁化的聚乙烯/CaCu3Ti4O12@Ni复合材料,其介电常数高达12000~18000,并且在高磁场条件下仍然具有良好的介电性能,同时保持聚合物基体所具有的优良机械性能。
一种麻/聚合物复合材料及其制备方法,本发明涉及复合材料及其制备方法。本发明要解决传统的挤出工艺,存在麻纤维热降解、细长的麻纤维与聚烯烃塑料颗粒混合均匀性差、纤维结团向挤出机进料时困难的问题。一种麻/聚合物复合材料由麻、聚合物和助剂制成;方法:一、混合;二、制成板坯;三、预热、热压;四、冷却定型。本发明采用模压成型方式制备麻纤维/塑料复合材料。所加工出的制品可以具有较大的幅面、各种弯曲形状、可二次成型为其他制品。本发明用于制备麻/聚合物复合材料。
本发明涉及复合材料领域,公开了一种多孔型碳基复合材料及其制备方法,所述硅碳复合材料由硅碳酸钙复合材料分散至催化油浆中形成;所述硅碳酸钙复合材料中的硅粉颗粒与碳酸盐的质量比为1:(5‑10);所述硅碳酸钙复合材料与催化油浆的质量比为2:(5‑8)。本发明解决了现有技术中的多孔材料的电化学性能不佳的问题。
一种金属基复合材料的高通量制备装置和方法,涉及一种金属基复合材料制备装置及制备方法。它主要解决不同液态金属基体与增强体复合的金属基复合材料高通量制备的问题。装置由提升杆、抽气管、炉体、预热区、熔炼区、网格式坩埚、充气管、预制体安装盘、多个预制体、隔热板、坩埚加热区构成。方法:安装预制体和网格式坩埚、预制体去胶质、气氛保护、真空除气、气压浸渗、成型。本发明可以一次性高通量制备不同材质基体的金属基复合材料,从而可以高效地研究复合材料的界面润湿和界面反应行为,成本低、周期短。本发明适用于高通量制备金属基复合材料。
本发明提供了一种氧化铝陶瓷与耐磨钢的复合材料,包括耐磨钢基体、陶瓷层和搪瓷层,搪瓷层位于耐磨钢基体和陶瓷层的中间,还提供了上述复合材料的制备方法:将耐磨钢基体脱碳处理得到耐磨钢基体,制备搪瓷粉末和陶瓷颗粒,然后将上述材料依次放入磨具中,双向加压然后在常压烧结得到氧化铝陶瓷与耐磨钢的复合材料。本发明的搪瓷层既可以润湿陶瓷层,又可以改善与耐磨钢基体的润湿性,形成化学键结合,部分搪瓷粉末填充到陶瓷层的孔隙中,耐磨钢基体与搪瓷层之间不易形成气泡,陶瓷层中的TiO2‑x和CuO作为烧结助剂能降低烧结温度,防止耐磨钢基体氧化,并提高制备效率,降低制备成本。
本发明公开了一种氧化石墨烯/甜菜碱纳米复合材料的制备方法,所述方法步骤如下:一、利用硅烷偶联剂对氧化石墨烯进行表面改性;二、将硅烷偶联剂修饰的氧化石墨烯加入有机溶剂中,超声处理使其分散均匀,形成硅烷偶联剂修饰的氧化石墨烯分散液;三、将十二烷基甜菜碱接枝到硅烷偶联剂修饰的氧化石墨烯上,得到氧化石墨烯/甜菜碱复合材料。本发明利用十二烷基甜菜碱将氧化石墨烯改性,提高氧化石墨烯的亲油性和亲水性,形成一种具有表面活性高、稳定性高、生物相容性强的新型氧化石墨烯/甜菜碱复合材料,反应条件温和易实现,反应过程无污染,反应产物稳定性高,生物相容性好。
一种基于硅铝复合气凝胶的柔性隔热复合材料的制备方法,本发明涉及一种柔性隔热复合材料的制备方法,它为了解决现有充气式再入减速器迎风面材料的耐热冲击性能和耐温性能不强的问题。制备方法:一、将二氧化硅溶胶与氧化铝溶胶混合,得到硅铝复合溶胶;二、硅铝复合溶胶注入莫来石纤维中浸渍,得到复合凝胶;三、采用叔丁醇与去离子水的混合溶液进行溶剂置换;四、在置换后的凝胶上滴加醇溶剂进行老化;五、冷冻干燥处理。本发明采用冷冻干燥方法,以莫来石纤维作为增强相,在芳纶织物表面附着该柔性隔热复合材料,在120KW/m2的环境下进行烧蚀,能够承受烧蚀时间长达60s,具有良好的耐温性能和耐热冲击性能。
一种增塑聚乳酸/氧化镧改性蒙脱土纳米复合材料的制备方法,它涉及一种高分子材料的制备方法。本发明解决了现有制备聚乳酸/蒙脱土纳米复合材料的方法存在工艺复杂、蒙脱土与聚乳酸相容性低、对材料的柔韧性提高小和不适于工业化生产的问题。本发明是将聚乳酸粉碎后得到的聚乳酸颗粒、纳米蒙脱土和氧化镧真空干燥,然后将氧化镧和纳米蒙脱土共混得到氧化镧改性蒙脱土,再将聚乳酸颗粒、氧化镧改性蒙脱土和增塑剂混合后加入到螺杆挤出机中,挤出后得到增塑聚乳酸/氧化镧改性蒙脱土纳米复合材料。本发明工艺简单、能够使蒙脱土剥离分散在聚乳酸基体中、提高了纳米蒙脱土和聚乳酸基体的相容性、提高了聚乳酸材料的柔韧性,其断裂伸长率可达213%,适于工业化生产。
TiB2/TiAl复合材料板材及其制备方法,它涉及颗粒增强TiAl基复合材料板材及其制备方法。本发明制备的TiAl基复合材料板材,组织均匀细小、各向同性、污染小,具有较高的断裂韧性和高温强度,制备周期短、材料利用率高、成本低。TiB2/TiAl复合材料板材由TiB2和TiAl合金基体组成。制备方法:一、制备铸锭,退火,热等静压;二、切割成方形块,磨光表面,等离子喷涂,包裹并真空封焊;三、轧制板材;四、车削去除包套,表面磨平减薄后得到TiB2/TiAl复合材料板材。本发明TiB2/TiAl复合材料板材即可用在超高速飞行器的翼和壳体部位,也可用于制作装甲的防护瓦。
焊接碳/碳化硅陶瓷基复合材料与钛铝基合金的钎料及钎焊的方法,它涉及钎料及其钎焊方法。本发明解决了现有的焊接复合材料与钛合金的银基钎料焊接接头使用温度低、碳/碳化硅复合材料与金属间接钎焊方法的工艺复杂的问题。本发明的钎料由钛材料粉、镍粉和硼粉组成。方法:将钎料球磨并制成膏状涂覆在碳/碳化硅陶瓷基复合材料与钛铝基合金的连接待焊面上,将待焊件置于真空加热炉中加热保温,完成焊接。本发明焊接的接头室温抗剪强度40MPa~105MPa,600℃时的抗剪强度30MPa~70MPa,使用温度≥600℃,钎焊过程简单,焊接效率高。可用于碳/碳化硅陶瓷基复合材料与钛铝基合金或钛铝基合金件之间的焊接。
一种高温抗氧化TICP/TI合金基复合材料的制备方法,它涉及一种高温抗氧化TI合金基复合材料的制备方法。它解决了目前钛合金的高温抗氧化能力差,高温环境中极易发生氧化、出现氧化层脱落,致使钛合金的尺寸不断缩小、其机械性能显著降低的问题,以及TICP和TIBW均匀分布的钛合金基复合材料高温抗氧化性能提高效果不明显,仍然存在使用温度低,高温服役时间短的缺陷。制备方法:将C粉和TI合金粉球磨混粉,然后真空烧结。本发明方法制备出的TICP/TI合金基复合材料在提高TI合金力学性能的基础上,大幅提高了复合材料的高温抗氧化能力,700℃环境中氧化150H,只有表层钛合金发生氧化,没有氧化层脱落发生,因此具有高温服役时间长的优点。
溶胶法制备ZnO-膨胀石墨复合材料的方法,它涉及一种ZnO-膨胀石墨复合材料的制备方法。本发明的目的要解决现有技术制备的膨胀石墨氧化锌复合光催化剂存在光催化性能差,重复利用率差的问题。方法:一、制备有机锌溶胶;二、制备膨胀石墨;三、浸渍煅烧,得到ZnO-膨胀石墨复合材料。本发明主要用于制备ZnO-膨胀石墨复合材料。
一种以多层石墨烯微片为原材料制备石墨烯增强铝基复合材料的方法,涉及一种石墨烯增强铝基复合材料的方法。本发明为了解决目前石墨烯增强铝基复合材料制备过程中单层或少层石墨烯在铝基复合材料中的分散难度大和石墨烯增强铝基复合材料成本高的问题。制备方法:一、称取多层石墨烯微片、铝金属和工业纯铝块体;二、多层石墨烯微片分散与预制块成型;三、铝金属浸渗;四、大塑性变形处理;五、成分均匀化处理。本发明是以低价格多层石墨烯微片为增强体原材料,因此成本较直接用少层石墨烯为增强体的复合材料明显降低;制备的石墨烯增强铝基复合材料综合性能优异,易于实现产业化生产及应用。本发明适用于制备石墨烯增强铝基复合材料。
一种纳米铜/环氧树脂复合材料的制备方法,它涉及一种环氧树脂复合材料的制备方法。本发明的目的是要解决现有纳米铜/环氧树脂复合材料存在纳米铜粉易团聚,在环氧树脂中分散性差而导致的纳米铜/环氧树脂复合材料力学性能低的问题。步骤:一、制备纳米铜粉;二、分散;三、制备复合材料。优点:一、纳米铜/环氧树脂复合材料中铜粉为纳米级;二、有效的防止了纳米铜粉的氧化;三、采用乳化机对纳米铜/环氧树脂体系分散,方法简单,分散性好;四、本发明制备的纳米铜/环氧树脂复合材料的抗拉强度38MPa~50MPa,弹性模量1200MPa~1700MPa,硬度80°~84°。本发明可制备纳米铜/环氧树脂复合材料。
用于空间质子辐射防护的掺杂碳纳米管的聚乙烯复合材料及其制备方法和应用,涉及用于空间质子辐射防护的复合材料及其制备方法领域。本发明是要解决现有的辐射防护材料方法制备得到的辐射防护材料,铝防护层存在密度大而导致使用重量大,采用聚乙烯材料做辐射防护材料时存在着由于其热稳定性较差,制约其使用范围的问题。用于空间质子辐射防护的掺杂碳纳米管的聚乙烯复合材料,按重量份数是由聚乙烯树脂、碳纳米管和偶联剂制备而成。制备方法:一、将碳纳米管和偶联剂混合得改性碳纳米管;二、混合改性碳纳米管与聚乙烯树脂后热压。用于空间质子辐射防护的掺杂碳纳米管的聚乙烯复合材料在防护质子辐射的应用。本发明适用于辐射防护和航空航天领域。
一种以金属铝粉为铝源的非晶和纳米晶硅硼碳氮铝陶瓷复合材料的制备方法,它涉及一种硅硼碳氮铝陶瓷复合材料的制备方法。它解决了现有制备硅硼碳氮铝材料的方法存在成本高、工艺复杂、难于控制、产量低和成型过程伴有分解的问题。方法:一、称取立方硅粉、六方氮化硼、石墨和金属铝粉为原料;二、原料球磨,得到非晶态的硅硼碳氮铝粉末;三、非晶态的硅硼碳氮铝粉末进行气氛热压烧结即完成。本发明具有制备过程简单、工艺可控、成型过程没有分解、成本低、产量高,适于工业化生产等优点,可成为开发硅硼碳氮铝陶瓷复合材料在工业中应用的有效手段;所得以金属铝粉为铝源的非晶和纳米晶硅硼碳氮铝陶瓷复合材料的力学性能好。
本发明公开了一种热塑性复合材料层压结构的失效分析方法,包括:步骤1,建立热塑性复合材料的面内弹性损伤模型,得到面内弹性损伤的应力应变水平;步骤2,建立热塑性复合材料的面内剪切弹塑性模型,得到面内剪切弹塑性的应力应变水平;步骤3,根据步骤1和步骤2得到的应力应变水平,确定出热塑性复合材料层压结构的面内初始损伤以及面内发生初始损伤后的刚性退化形式;步骤4,确定热塑性复合材料层压结构的层间初始损伤以及层间发生初始损伤后的刚性退化形式。本发明实施例提供的技术方案解决了现有复合材料损伤理论主要为针对热固性复合材料的研究,从而导致难以有效预测热塑性复合材料层压结构渐进失效情况的问题。
非连续增强铝基复合材料钨极氩弧焊焊缝原位增强方法,它涉及一种铝基复合材料焊缝的增强工艺。本发明的目的是为解决铝基复合材料的焊接接头强度低、焊接接头与母材性能相差甚远的问题。本发明的步骤如下:制备焊缝的填充材料;在焊枪上安装电磁搅拌装置;焊接电流为140~170安培的脉冲电流,焊接电压为16伏;纯氩气或氮-氩混合气体保护,气体流量为0.5~1.2立方米/小时;焊接速度为180~210毫米/分钟;焊后处理;将焊件加热至510~550℃并保温0.7~1.3小时,然后将焊件放入水中冷却,再加热到150~200℃并保温40~55小时,保温结束后将焊件空冷至室温即可。本发明具有操作简便、焊接接头强度高、焊接接头与母材强度接近的优点。本发明铝基复合材料的焊接接头强度可达母材强度的85%。
本发明属于一种新材料结构接头的加工方法,特别涉及镁基复合材料结构接头的加工方法。现有的铸造成型法和塑性挤压胀形法等结构接头加工技术,均不适用于镁基复合材料。本发明对镁基复合材料毛坯,采用热挤压工艺得到角材、T形材或π型材;然后采用经济省材的加工方案,经过电火花加工切割出接头毛坯;对接头毛坯通过优化的车削、铣削、钻削等工艺,达到结构接头的精度要求,加工成各种性能优良的结构接头。本发明工艺方法和设备简单,它有效地提高了材料的利用率,减少了结构接头的成本;提高了结构接头的性能和寿命;减轻了结构件的重量;增加了结构的安全可靠性;解决了镁基复合材料复杂结构接头,用现有的加工工艺技术所无法解决的制造与加工难题。
碳纤维复合材料的漂移室内筒及其制造方法,它涉及一种漂移室内筒及其制造方法,该筒体特别适用于探测器的漂移室内。本发明解决了现有技术中无法用碳纤维复合材料制造出重量轻、强度高薄壁的漂移室内筒的问题。漂移室内筒由碳纤维复合材料筒(2)和铝箔屏蔽层(3)组成,所述的铝箔屏蔽层(3)分别粘附在碳纤维复合材料筒(2)的内外表面上。本方法的步骤为:制备芯模并粘贴铝箔、制备单向碳纤维预浸带、漂移室内筒筒体成型并固化、漂移室内筒外表面粘贴铝箔并固化、脱模及机械加工。本发明所提供的漂移室内筒具有重量轻、强度高、模量高、可靠性好的优点,而且较易于制造加工,完全适合应用在探测器上;利用本发明方法制成的漂移室内筒具有极其良好的性能指标。
复合材料中增强体表面涂覆的方法,它涉及增强体表面涂覆的方法。它解决现有的增强体表面涂覆方法存在涂覆的组织不均匀,致密性差以及覆盖不完整的问题。方法:一、增强体和金属粉混合,超声清洗后得混合粉末;二、混合粉末倒入蒸馏水或盐溶液中,加热涂覆后取出增强体;三、增强体进行烧结,即完成。本发明中复合材料中增强体表面涂覆的方法,使涂覆后的增强体表面均匀的覆盖一层网状结构的涂覆物,此涂覆物组织细小,致密;在随后的复合材料制备过程中,增强体与基体之间的润湿性得到了很大的提升,增强体与基体之间的界面反应被有效地控制。此种涂覆方法很好地调整了增强体表面状态,为后期制备的复合材料获得优异力学性能提供技术保障。
采用等离子喷涂制备PbSn合金内衬复合材料压力容器方法,属于材料领域,本发明为解决现有复合材料压力容器的质量过重的问题。本发明方法包括以下步骤:步骤一、在与压力容器形状相符的芯模上制备浸有环氧树脂的碳纤维缠绕复合材料缠绕层;步骤二、在碳纤维缠绕复合材料缠绕层的内壁制备掺杂金属粉末的树脂过渡层;步骤三、将制备的纤维缠绕层及掺杂金属粉末的树脂过渡层固化;步骤四、在固化后的树脂过渡层内壁采用等离子喷涂方式制备压力容器内衬层。本发明方法用于制备轻质的压力容器。
本发明提供了一种抗辐照(PEK-C)复合材料,抗辐照PEK-C复合材料由二硫化钼与PEK-C混合构成。抗辐照PEK-C复合材料的制备方法,包括以下步骤:一次干燥;高速混合;挤出造粒;二次干燥和注塑成型。PEK-C具有耐高温、自润滑、良好的热稳定性、优异的力学性能和加工性能等特点,在许多领域都有着广泛的应用。二硫化钼常用的固体润滑剂,填料对复合材料的影响很复杂,因此必须在实际的摩擦学系统中来评价填料的作用。随着空间高科技的发展,对聚合物材料提出了更高的要求,不仅要具有良好物理和机械性能,而且要能耐辐照。本发明在PEK-C中加入二硫化钼,不仅提高了PEK-C复合材料的耐辐照性,而且还降低了复合材料的摩擦系数,同时保留了PEK-C复合材料力学方面的优异性能。
纳米硼酸铅/聚酰亚胺辐射防护复合材料及其制备方法,它涉及一种纳米硼酸铅/聚酰亚胺辐射防护复合材料及其制备方法,本发明为解决现有屏蔽γ射线的复合材料耐热性差的问题,制备方法如下:该复合材料是将纳米硼酸铅经过偶联剂处理后经超声搅拌均匀的分散到聚酰胺酸中,再经热亚胺化制成纳米硼酸铅/聚酰亚胺辐射防护复合材料。该复合材料γ射线屏蔽率高达35%,相比于现有γ射线屏蔽材料提高了5%左右,温度高达580℃时仅分解了4%~5%,耐热性相比铅硼聚乙烯提高了200%,且本发明的纳米硼酸铅/聚酰亚胺辐射防护复合材料其拉伸强度为120~132MPa,断裂伸长率为12%~20%,综合性能优异,可应用于辐射防护领域。
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