本发明涉及金属基陶瓷复合材料制备技术领域,具体为一种Cu/Ti3SiC2金属基陶瓷复合材料的冷喷涂制备方法。首先,将金属粉末和陶瓷粉末按照不同的质量配比混合均匀;其次,使用冷喷涂设备将混合粉末喷涂到基体上得到Cu/Ti3SiC2块状复合材料或涂层。冷喷涂的条件为:使用压缩空气为载流气体,气体温度为200~600℃,气体压力为1.0~2.5MPa,喷涂距离为10~60mm。本发明所选用压缩空气为载流气体,成本低廉,并具有简单、快捷、高效的优势,能制备出厚度为1~10mm的Cu/Ti3SiC2金属基陶瓷复合块体材料以及0.01~0.1mm的涂层,其制备的块体还是涂层取决于喷涂时间。该制备方法尺寸范围广,可根据实际应用随意选择复合材料制备厚度及其它尺寸。
本实用新型公开了一种PMMA骨水泥加强可降解镁钙合金网/矿化胶原复合材料的模型,包括模具本体、可降解镁钙合金网、矿化胶原和PMMA骨水泥,模具本体内设置有至少两层可降解镁钙合金网;矿化胶原充满具有微弧氧化涂层的可降解镁钙合金网,冷冻干燥成型的可降解镁钙合金网/矿化胶原复合材料外层均匀裹一层PMMA骨水泥,形成一PMMA骨水泥加强可降解镁钙合金网/矿化胶原复合材料的模型。本实用新型的结构简单,性能可靠,使用便捷,PMMA骨水泥加强可降解镁钙合金网/矿化胶原复合材料的模型可以根据颌骨缺损修复位置批量制备或个性化私人定制。
本发明的目的是为了解决现有技术中制备石墨烯包覆碳化硅复合材料存在的问题,提供了一种石墨烯/碳化硅复合材料及其制备方法,属于石墨烯复合材料技术领域。本方法通过将适当尺寸的片层石墨与纳米碳化硅颗粒的粉末进行适当的混合,再添加乙醇和蒸馏水作为研磨介质和过程控制试剂,进行一定时间的充分球磨,制备获得具有石墨烯包覆碳化硅核壳结构的纳米复合材料。本发明不需要先制备石墨烯,在球磨条件下一步完成制备石墨烯/碳化硅复合材料。而且,本发明不使用任何危险的试剂,没有高温、高压过程。制得的产品具有更均匀的微观结构和各向同性的性能。
本发明公开了一种文冠果果壳木塑复合材料及其制备方法,属于木塑复合材料技术领域。该木塑复合材料的制备原料包括组分:文冠果果壳颗粒10‑90份;热塑性塑料10‑90份;增韧剂:5‑10份;抗氧化剂0.1‑3份;光稳定剂2‑4份;润滑剂0.5‑1.5份;增塑剂3‑10份。各组分混合后成型为木塑复合材料。本发明使用未经化学处理的文冠果果壳制备出高含量文冠果果壳木塑复合材料,避免了化学处理造成的环境污染,降低了成本,使作为制作生物柴油剩余物的果壳得到了大量充分的利用。
本发明公开了一种连续SiC纤维增强钛基复合材料的激光增材制造方法,属于金属基复合材料制备技术领域。采用激光增材制造技术制备SiC纤维增强钛基复合材料,即采用激光熔覆手段将钛合金丝材沉积到SiC纤维、叠层铺设的纤维布或纤维增强体上,包括板材、环件等结构,从而完成钛合金与纤维的复合成形。该方法的优点在于,免去工装模具、减少制造周期;可制备形状复杂、尺寸超大、超厚、复杂型腔等特殊结构的纤维增强钛基复合材料结构件;对于具有复杂纤维排布结构的复合材料,免去因热压而导致纤维发生断裂的过程,实现结构件制备、加工一体化,提高生产效率并降低成本。
本发明公开了一种提高β‑型非晶合金内生复合材料加工硬化能力的方法,属于非晶合金复合材料技术领域。该方法通过调整β‑型非晶合金内生复合材料化学成分中β相稳定元素的含量,使其中β相具有适当的结构亚稳定性,此时所得样品能够发生形变诱发马氏体相变和/或孪晶,从而提高β‑型非晶合金内生复合材料的加工硬化能力;本发明方法的关键在于调控原位析出β相的结构亚稳定性,对于设计和开发具有优异力学性能的β‑型非晶合金内生复合材料有重要价值。
本发明属于复合材料领域,尤其涉及一种耐高温耐磨损钛基复合材料及其制备方法。基复合材料原料组成按重量百分比配比如下:Al为6‑7%、Sn为3‑4.5%、Zr为8‑10%、Mo为0.8‑1%、Si为0.2‑0.3%、Nb为0.8‑1%、W为0.8‑1%,添加4.5%‑6.5%的质量分数的增强相,余量为Ti。该耐磨钛基复合材料可在高温下使用,通过混杂增强相增强钛合金材料,达到了高温时高耐磨程度的钛基复合材料,从而拓宽钛合金的应用范围。
本发明的一种性能可控的B4C‑金刚石复合材料的制备方法,属于复合材料制备技术领域。步骤为:按质量比,碳化硼粉体:金刚石:酚醛树脂=0.8:(0.1‑0.2):(0‑0.1),将三者湿混获得混合物料,烘干后研磨过筛,模压成型后,干燥碳化获得B4C‑金刚石‑C素坯;将B4C‑金刚石‑C素坯置于石墨坩埚中,上方铺单质硅粒,真空环境下升温至1450℃~1650℃,保温进行低温熔渗或高温熔渗,随炉冷却后制得高硬高耐磨B4C‑金刚石复合材料(低温熔渗),或高抗弯强度B4C‑金刚石复合材料(高温熔渗)。本发明通过对原料配比、熔渗温度、熔渗时间等参数控制,能够实现对金刚石与Si反应的有效控制,从而能够制备出性能优良、可控的反应烧结B4C‑金刚石复合材料。
本发明属于复合材料结构技术领域,提出了一种面向螺旋桨缩比相似模型的定频复合材料桨叶结构设计方法。该缩比定频复合材料螺旋桨桨叶结构由桨叶根肋、表面的复合材料蒙皮、内部的复合材料芯体和增材制造技术制备的芯体组成。该结构设计方法将蒙皮材料、分区、铺层的设计与芯体材料、结构形式的设计结合,同时结合制造约束改变结构局部或整体的刚度与质量分布,如此通过蒙皮与芯体的优化,完成了考虑制造性的缩比相似桨叶结构的定频优化。
本发明的目的是提供一种设计性强且具有优异抵抗高速冲击能力的多层钢金属复合材料及其制备方法,具体制备方法包括:复合材料组元材料的选择及结构设计;母材的预处理:将母材板材表面进行机械打磨、清洗和干燥;真空热压:将组元放入真空热压炉进行热压;将真空热压后的板材进行热轧;将热轧后的复合板直接进行多道次冷轧最终获得表面质量良好、优异抗侵彻性能的多层钢铁复合材料;最后将复合材料进行热处理。该复合材料具有优异的抗高速冲击能力,且其界面无氧化物、孔洞、微裂纹、未结合等缺陷,表面质量优异。
本发明属于铝合金材料技术领域,具体涉及一种耐高温铝基复合材料及其制备方法与应用。一种耐高温铝基复合材料,由以下质量分数的组分组成:铁8%‑12%、硅6%‑10%、镍1%‑2%、余量为铝,所述耐高温铝基复合材料的制备方法包括以下步骤:步骤1、喷雾法制得预合金原料;步骤2、机械合金化;步骤3、将步骤2制得粉料在钢模中真空热压成型,然后进行烧结;步骤4、脱模后,机加为成品。本发明提供的耐高温铝基复合材料适用于制造汽车铝合金制动盘,与现有的汽车制动盘材料相比,本发明制备的铝基复合材料工艺简单,无需表面微弧氧化处理,生产成本低,且高温耐磨性和屈服强度能大幅度提高。
本发明提供一种金属材料与树脂基复合材料焊铆复合连接方法,本发明主要在金属板材和树脂基复合材料板材上均预制备通孔,将铆钉分别穿过树脂基复合材料板材和金属板材上的通孔,利用高能束焊接热源,在低热输入条件下实现铆钉钉腿与金属板材之间的高性能焊接。使得铆钉、焊接接头、金属材料及树脂基复合材料之间形成了一种全新的焊铆结构,并且焊接过程中可有效降低焊接热输入对树脂基复合材料的热损伤,进而提高连接结构的综合力学性能。
本发明公开了一种多孔纳米纤维膜协同增韧碳纤维环氧复合材料的方法,该方法步骤包括:1、利用静电纺丝机技术制备尼龙66纳米纤维膜;2、将碳纳米管进行酸化处理得到羧基化碳纳米管;3、将羧基化碳纳米管放入去离子水中进行超声处理,使其分散均匀;4、将尼龙66纳米纤维膜放入均匀的羧基化碳纳米管溶液中超声处理得到尼龙66/碳纳米管多孔纳米纤维膜;5、将环氧树脂涂抹在碳纤维布上,同时将尼龙66/碳纳米管多孔纳米纤维膜置于中间层,固化得到碳纤维环氧复合材料层压板。本发明制备的尼龙66/碳纳米管多孔纳米纤维膜,不仅降低了成本,还在保持复合材料原有的形态下,实现了对复合材料的层间增韧,提高了复合材料的层间断裂韧性。
本发明涉及一种具有微观定向结构的碳化硅增强金属基复合材料及其制备方法。该复合材料由体积分数为5%~90%的碳化硅和金属组成,具有微观定向结构,表现为碳化硅在金属基体中定向排列。该复合材料的制备方法为:首先配制含有碳化硅粉体的水基浆料,再利用冷冻铸造和真空冷冻干燥处理浆料得到具有定向多孔结构的坯体,压缩坯体并去除坯体中的有机质,然后烧结得到碳化硅的定向多孔骨架,最后利用液态金属熔体浸渗骨架,经凝固冷却得到具有微观定向结构的碳化硅增强金属基复合材料。本发明的复合材料具有轻质、高强、耐磨等优异性能以及抗高温蠕变性能,同时其微观结构和性能可以通过调整制备工艺进行有效控制,作为结构材料具有可观的应用前景。
一种复合材料装配间隙补偿试验装置及方法,属于航空复合材料连接装配领域。其特征是包括位移系统和测量系统,其中,位移系统包括底座、滑台、螺杆座、螺杆、手柄;测量系统包括数字显示器、压力传感器、千分尺表头;通过螺杆的旋转实现滑台的直线位移驱动,通过千分尺表头实现对复合材料构件装配界面区域厚度的测量以及对间隙补偿厚度的预设,通过压力传感器实现对滑台压紧力的检测。本发明提供了一种能够实现对复合材料构件装配间隙补偿的快速、准确测量方法与装置,实现对复合材料装配间隙补偿厚度的精确控制,提高填隙质量,改善后续力学性能试验的可信度。
本发明涉及复合材料制备技术,具体地说是一种Ti-Al-Ti多层层状复合材料的制备方法,其特征在于:取Ti箔和Al箔为原材料,先经表面清洁处理,再将Ti箔和Al箔交替叠层放置,然后立即置于模具中进行真空热压制得层状复合材料。本发明为低成本制备Ti-Al-Ti多层层状复合材料提供了一条可行的技术路线,制备过程无污染、复合材料界面结合良好;另外,生产工艺简单易行、生产成本低。
一种用于双马来酰亚胺树脂基复合材料的纳米复合改性方法,属于先进树脂基复合材料制造领域。该方法首先在液态的O,O′-二烯丙基双酚A(DBA)中,加入N-(4-氨苯基)马来酰亚胺改性的层状硅酸盐黏土矿物,在机械搅拌和超声分散的共同作用下进行插层预处理,然后加入双马来酰亚胺基二苯甲烷(BDM)树脂进行预聚,经冷却加入丙酮配制成一定浓度的树脂溶液。再将连续纤维或其织物经该树脂溶液充分浸渍后,加热得到预浸料,最后按照一定的成型工艺制备混杂多尺度复合材料。用本发明所述方法所得的混杂多尺度复合材料,可以有效发挥无机纳米片层和微米纤维的协同作用,进一步提高双马来酰亚胺树脂基复合材料的综合性能。
一种碳纳米管/连续纤维混杂增强复合材料的制备方法,属于聚合物基复合材料生产领域。碳纳米管加入胺甲基化聚丙烯酰胺/氯化钠/水混合体系中进行超声振荡,均匀分散,经洗涤、过滤后,得到表面吸附胺甲基化聚丙烯酰胺阳离子的碳纳米管分散体系。连续纤维增强材料通过过氧化氢/氨水溶液处理,使其表面活化。再浸入碳纳米管分散体系的乙醇水溶液中进行超声处理30分钟,经105℃/2h烘干后得到碳纳米管复合材料纤维预制体。采用复合材料成型工艺与树脂基体复合,制备碳纳米管/连续纤维混杂增强复合材料。设备简单,工艺操作方便,可用于多种树脂基复合材料体系和成型工艺。通过利用碳纳米管选择性增强复合材料界面和树脂富集区域,使复合材料弯曲性能和层间剪切强度均提高30%,玻璃化转变温度提高20℃。
一种镀铜纳米粒子石墨烯复合材料的制备方法,属于石墨烯应用技术领域;方法为:1)将EDTA·2Na粉末加入至CuSO4溶液中,在磁力搅拌条件下,充分混合,制得混合溶液A;2)将石墨烯粉体加入至混合溶液A中,制得混合溶液B后超声分散;3)将还原剂加入到混合溶液B中,制得混合溶液C;用NaOH调节混合溶液C体系,得到红黑色镀铜纳米粒子石墨烯复合材料沉淀;4)将红黑色镀铜纳米粒子石墨烯复合材料沉淀,过滤,清洗,固体产物在真空条件下烘干制得镀铜纳米粒子石墨烯复合材料。本发明方法制备的复合材料杂质含量低;在石墨烯表面吸附的铜纳米颗粒粒径小,分布均匀,和石墨烯的结合强度高,提高复合材料的电学性能。
一种基于湿法工艺的复合材料盒段结构整体化低成本制造方法,属于复合材料成型技术领域。该制造方法包括:根据复合材料盒段结构制备成型芯模,将成型芯模连同加强筋作为铺叠膜,将其置于下蒙皮坯料上,采用湿法成型工艺进行复合材料盒段结构上蒙皮坯料的铺叠,合模封装;加热移除成型芯模中的石蜡后,向石蜡对应的异型真空筒袋持续通入压缩气体进行施压,再加热至硬质泡沫塑料热收缩变形,向硬质泡沫塑料对应的异型真空筒袋持续通入压缩气体进行施压,确保合模封装体系内全程负压,固化得到整体化低成本制造的复合材料盒段结构。该制造方法可以在完成新能源通航飞机机翼类复合材料盒段结构整体化成型的基础上,实现该类结构的低成本制造。
本发明涉及MAX相陶瓷基复合材料领域,具体为一种短纤维增强取向MAX相陶瓷基复合材料及制备方法。采用以纤维、纳米片层状MAX相陶瓷粉,其他添加物等制备纤维增强MAX相陶瓷基复合材料的新工艺,制备出高度取向片层状MAX相陶瓷构成的基体,纤维轴向方向平行片层状MAX相陶瓷分布,颗粒状陶瓷相增强相弥散分布在基体的新型三元复合材料。从而,解决现有方法制备的MAX相陶瓷基复合材料基体材料晶粒粗大,内部缺陷多强度偏低,断裂韧性差;以及反应烧结温度过高纤维,纤维在基材中发生化学及物理损伤导致性能下降等问题。该方法制备纤维适合大批量工业化制备,性能远超现有任何已知的纤维MAX相复合材料。
本发明涉及金属基复合材料技术领域,涉及一种定向凝固连续‑非连续碳纤维增强金属基复合材料的制备方法。将短碳纤维增强铝基复合材料作为连续碳纤维增强金属基复合材料的基体材料,并将其线切割加工成为半圆柱状的物料坯棒;所得的物料坯棒中间夹入与轴向方向相同的连续碳纤维;所得的夹有碳纤维的物料棒在惰性气体保护或真空条件下通过定向凝固设备进行完全熔化或区域熔化;保温一段时间后,将物料棒进行抽拉下移进入冷却液中,使其实现定向凝固。通过基体中短碳纤维对拉伸过程中复合材料裂纹扩展的阻碍作用,提升复合材料的力学性能。
一种基于FRP‑STF的复合材料及其高效防冲击布置方法,属于工程结构抗冲击领域。复合材料由外至内依次为聚氯乙烯(PVC)材料层、FRP‑STF复合材料层及高弹性橡胶材料层,其中聚氯乙烯(PVC)材料层用以保护其内部材料不受空气腐蚀、水汽浸湿以及破损;FRP‑STF复合材料层设置若干层,具有抗冲击能力和高效吸收外界冲击能量的能力;高弹性橡胶材料层,用以缓冲FRP‑STF复合材料层的位移,且自身通过变形消耗外界冲击能量以增加耗能效果。本申请具有显著的最大承载力和能量吸收能力,可有效提高被保护结构的安全性。本申请的复合材料不像传统材料会突然的断裂破坏,能够很好的延缓灾难性破坏的发生。
本发明公开了一种混杂连续纤维增强杂萘联苯聚芳醚树脂基复合材料及其制备方法,所述混杂连续纤维定义为连续纤维和连续聚四氟乙烯纤维混杂,按重量百分比,所述复合材料包括杂萘联苯结构聚芳醚树脂20%‑50%、连续纤维10%‑40%和连续聚四氟乙烯纤维10%‑40%。本发明以杂萘联苯聚芳醚树脂为基体,采用连续纤维和连续聚四氟乙烯纤维为增强体,其中连续聚四氟乙烯纤维兼具润滑作用,协同提高复合材料的整体摩擦磨损性能。该种方法可根据浸胶工艺、铺层方式灵活设计复合材料成分、结构与性能,制备工艺简单,易于规模化生产。
本发明涉及一种Co3O4/石墨烯复合材料及其制备方法和应用,属于新材料领域。一种Co3O4/石墨烯复合材料,所述复合材料为片状Co3O4晶体均匀生长在石墨烯表面形成Co3O4层将石墨烯包覆于其内形成的双层结构复合材料,Co3O4单层的厚度为5~50nm。本发明利用金属氧化物/石墨烯复合功能材料的协同效应提高了金属氧化物材料的灵敏度和选择性,显著提高了Co3O4作为气敏材料对胺类气体的响应灵敏度,相比于传统的Co3O4传感器灵敏度提高了5倍。通过复合功能材料中的金属氧化物与石墨烯之间的相互作用增加气体的吸附概率,实现对挥发性有机物的检测,尤其是对三乙胺气体的高选择性和高灵敏度检测。
一种适合于复合材料工型长桁脱模方法属于复合材料成型与制造技术领域。一种适合于复合材料工型长桁脱模方法,首先将固化成型后复合材料工字形长桁表面的真空袋、吸胶毡、隔离膜等材料去除后,调节液压缸进油腔压力,使液压缸保持一定的长度,通过紧固件分别将液压缸与夹具以及夹具与硬模间紧密连接在一起;然后,缓慢调节液压缸回油腔压力,进而产生作用于夹具的拉力,并通过铰链将此作用力转换为作用于硬模的张力,以实现硬模②的有效脱除。该发明相比于传统脱模方法具有如下优势,通过铰链以及夹具便于将作用力转化及传递的特性,将液压缸收缩产生的作用力转化为张力作用于硬模,避免了传统脱模方式对于工字形长桁的损伤问题,提升产品质量。
本发明涉及包覆型碳纳米管核壳结构复合材料领域,具体为一种包覆型碳纳米管核壳结构复合材料的制备方法与应用,具体为:1)将碳纳米管氧化功能化,使其表面带有含氧官能团,然后分散到水溶液中,制备出氧化功能化碳纳米管分散液;2)利用表面活性剂将待包覆的微/纳颗粒预分散到水溶液中,然后与上述氧化功能化碳纳米管分散液超声混合,使碳纳米管均匀包覆在颗粒表面;3)在上述混合溶液中加入还原剂,加热、搅拌将包覆在微/纳颗粒表面的功能化碳纳米管还原;4)离心分离、清洗、干燥得到均匀致密的包覆型碳纳米管核壳结构复合材料。该复合材料具有良好的导电、导热性能,可作为导电、导热填料应用于压敏、热敏、电磁屏蔽、导电元件中。
一种酯化秸秆粉PBAT全降解复合材料制备方法,涉及一种秸秆复合材料制备方法,本发明将秸秆粉与酯化改性剂的水溶液在反应釜中70‑90℃下反应5‑8个小时,得到的酯化改性秸秆粉经过过滤,干燥后得到酯化改性秸秆粉,其中,相对于90~95份的秸秆粉,酯化改性剂的用量为5~10份,所述的酯化改性剂含有酸酐基团。该全降解复合材料由酯化改性秸秆粉和PBAT经过熔融后得到,其中所述改性秸秆粉为本发明提供的酯化改性秸秆粉。本发明提供的全降解复合材料由于采用了本发明提供的酯化改性秸秆粉,从而具有优异的降解性能和机械强度。
一种曲面纤维增强树脂基复合材料多向板R区声线示踪算法,属于复合材料超声检测技术领域。该算法包括将R区沿周向和厚度方向网格化;建立FRP复合材料多向板R区声速关于空间位置和声传播方向角变化的函数关系式,即声速模型;根据起始和目标点之间的相对位置关系,定义网格节点之间的连接关系和连接权重值;根据Fermat最短声时原理,使用Dijkstra最短路径搜索算法从网格节点中搜索计算超声波在起始和目标点之间的传播路径和时间。该算法可实现FRP复合材料多向板R区任意两点间声传播路径和时间的精确快速反演计算,为定量评价材料对声传播行为的影响规律奠定基础,为相控阵超声成像检测反演大量声线路径提供工具。
聚芳醚砜酮树脂基复合材料的在线浸渍缠绕成型方法,该方法利用PPESK树脂的可溶解性,制成质量百分比浓度为5-40%的树脂溶液,采用在线溶液浸渍法制作预浸带;接着利用原位固结技术进行缠绕成型,即首先加热预浸带使基体树脂迅速熔融,然后将其以0.5-30M/MIN的速度按照规定的轨迹均匀地排布在芯模的表面,在5-100N的张力和1-20MPA的径向压力作用下排出预浸带界面之间的空隙,最后固结冷却为密实的缠绕结构。本发明制成的连续纤维增强PPESK先进复合材料缠绕构件可满足耐高温环境的使用要求,具有优异的综合性能,适用于多种工业领域的应用需要。
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