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。
本发明提供了一种复合材料轴承及其制造方法。该复合材料轴承的制造方法括以下步骤:A、处理钢基体,使其表面粗糙度达到Ra1.6以内;B、在钢基体表面均匀设置球形铜粉,并在还原性或惰性气氛下进行烧结,形成多孔铜粉层;C、在聚四氟乙烯处于粘流状态的温度下,在形成有多孔铜粉层的钢基体表面模压聚四氟乙烯,制得厚度为0.1~1.5mm的聚四氟乙烯层,得到复合材料轴承。使用本发明制造方法得到的复合材料轴承表面的厚度为0.1~1.5mm,聚四氟乙烯层在保证结合牢度的前提下,具有更高的制造精度和更加均匀的弹性模量,提高了复合材料轴承的整体性能,不仅降低了生产成本,而且扩展了应用领域。
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。
本发明提供一种稀土La强化的铝基复合材料导线及其制造方法,稀土La强化的铝基复合材料,包括质量百分含量如下的各元素:Ti1‑4%;B 0.5‑2%;Mg0.5‑0.6%;Si0.5‑0.6%;Fe 0.1‑0.3%;La0‑1%;杂质≤0.1%;余量为Al。本发明还公开了稀土La强化的铝基复合材料单线的制备方法和采用稀土La强化的铝基复合材料单线绞合而成的稀土La强化的铝基复合材料导线。本发明稀土La强化的铝基复合材料导线在提高导电率的同时,还能保证导线的力学性能满足使用要求,在远距离输电过程中具备低弧垂、大跨越、导电性良好的特性。
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。
本发明所述的纸塑复合材料分离方法是将废旧的复合在一起的纸塑材料进行分离,使纸和塑料分离开以便分别进行再生的方法。本发明是将纸塑复合材料的纸面平放置加热板上,通过加热板加热;其加热温度在150℃~280℃之间;加热时间20秒~50秒之间,通过加热使纸塑复合材料上的塑料收缩变形与纸面分离。本发明的应用可以将过去无法处理的废旧纸塑料袋进行分离,从而使废纸可以再生。可利用制浆造纸;废旧塑料可再生造粒,注塑成新的塑料产品。故将废旧的纸塑材料变废为宝,并解决了环保问题,所以具有巨大的经济效益和社会效益。
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。
本发明属于高分子复合材料领域,涉及一种导热耐摩擦聚甲醛复合材料及其制备方法。复合材料各原料按重量份数计包括:聚甲醛树脂100份,抗氧剂0.1~1份,聚四氟乙烯5~20份,聚氨酯弹性体5~10份,硅灰石5~30份,铜粉5~50份,偶联剂0.1~2份,润滑剂0.5~3份。将处理后的硅灰石、铜粉与聚甲醛、聚四氟乙烯、聚氨酯、抗氧剂、润滑剂混合,经双辊混炼机混合、平板硫化机压片,得到耐摩擦聚甲醛复合材料。本发明制备的复合材料具有摩擦系数低、力学性能好的特点,在制备轴承、齿轮等耐磨零部件等方面得到应用。
本发明涉及一种磷酸铁锂/碳复合材料及其制备方法和应用。所述磷酸铁锂/碳复合材料的制备方法,包括:以含有石蜡的有机溶剂为研磨介质,将FePO4、锂源加入研磨介质中研磨,经干燥、烧结,得到碳包覆的磷酸铁锂材料;再将碳包覆的磷酸铁锂材料进行碳化处理,得到复合材料。本发明所得的磷酸铁锂/碳复合材料具有电子电导率高、离子电导率高、放电克容量高、比表面积低、生产能耗低等优点;采用该复合材料制备锂离子电池的正极电极时,无需加入任何导电剂;所制得的正极电极在锂离子电池使用过程中安全性高。
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。
本发明属于先进复合材料科学技术领域,公开了一种连续玄武岩纤维增强杂萘联苯结构聚芳醚树脂基复合材料及其制备方法。杂萘联苯聚芳醚树脂溶解在特定有机溶剂中,配制成浓度为5%~40%质量百分比的树脂溶液,将连续玄武岩纤维在树脂溶液中进行浸渍,通过烘干工艺去除溶剂后经裁剪制得预浸片,根据复合材料的厚度铺设相应层数的预浸片,然后进行热压成型,脱模后制得具有优异力学性能和耐热性能的连续玄武岩纤维增强杂萘联苯结构聚芳醚树脂基复合材料。本发明对于推动先进复合材料的发展和开拓连续玄武岩纤维增强高性能热塑性树脂基复合材料在航空航天领域的应用具有实用价值。
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。
本发明公开了一种连续纤维增强金属基复合材料型材的制备方法,包括如下步骤:①将连续纤维制成连续纤维预制体,并对该连续纤维预制体进行表面涂层处理;②将经表面涂层处理的连续纤维预制抽真空;③加热复合材料基体至完全熔化;④将连续纤维预制体浸入熔化的基体金属中浸渗处理;⑤使基体金属为固-液两相共存状态;⑥采用成形模具对基体金属为固-液两相共存状态的复合材料进行成形处理,即得。本发明方法工艺简单可控、对设备要求低、成本低廉,并可适用于不同材质纤维和金属基体,适用范围广泛。
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。
一种具有大弹性变形能力的铜锆铝基金属玻璃复合材料,以Cu48Zr48Al4为金属玻璃的模型材料,添加B2稳定元素Nb,并调整Cu、Zr和Al的原子百分比,其合金成分原子百分比表达式为:CuaZrbAlcNbd,其中,45≤a≤49,45≤b≤50,2≤c≤5.5,0.5≤d≤3,a﹢b﹢c﹢d?=100,基体相为铜锆铝基金属玻璃,其化学成分为:Cu40-45Zr48-52Al3-5Nb2-4(原子百分比),增强相是具有体心立方结构的B2相,其化学成分为Cu39-43Zr50-54Al2-4Nb1-3(原子百分比),增强相的体积分数在20-50%之间;优点是该复合材料的延伸率可达15%,断裂强度高于1400MPa,经预变形之后在拉伸载荷下可发生2-3%的非线性大弹性变形,其弹性变形极限值高于现有的块体金属玻璃复合材料和块体纯金属玻璃。
聚合物基复合材料玻璃化转变温度的光栅监测方法,其步骤如下:1、制作双光栅传感器;2、采用油浴法利用水银温度计对光栅温度传感器的温度传感系数KT进行标定;3、聚合物基复合材料的增强材料铺层过程中,带有双光栅传感器的光纤埋入聚合物基复合材料的增强材料间;4、聚合物基复合材料的制备工艺适用湿法、干法成型工艺;5、固化工程成型过程中,监测光栅温度传感器的中心波长变化,根据温度传感系数KT计算温度变化,监测反射光谱峰值光强传感器的反射光谱峰值光强变化值。6、作聚合物基复合材料固化过程的反射光谱峰值光强与温度关系曲线,其拟合直线的斜率出现转折点,两条拟合直线交点对应的温度值,即为聚合物基复合材料的玻璃化转变温度Tg。
聚合物基复合材料凝胶点的光栅监测方法,其步骤如下:1、制作双光栅传感器;2、油浴法利用水银温度计对光栅温度传感器的温度传感系数KT进行标定;3、聚合物基复合材料的增强材料铺层过程中,带有双光栅传感器的光纤埋入聚合物基复合材料的增强材料间,光纤与复合材料的制备模具出入口位置预留部分石英护套;4、聚合物基复合材料的制备工艺适用湿法、干法成型工艺;5、固化工程成型过程中,监测光栅传感器和光栅应变/温度传感器的中心波长变化,根据温度传感系数KT计算光栅温度传感器的监测温度;6、作复合材料固化全过程光栅应变/温度传感器布拉格响应(中心波长的自然对数)与温度关系拟合直线,拟合直线斜率变化点即为凝胶温度,对应的时间即为凝胶时间。
为了改善粉末冶金零件的硬度、耐磨性,设计了一种不锈钢对称功能梯度生物复合材料。采用316L气雾化不锈钢粉末为原料,经过配料、球磨、干燥、制粒、成形、球磨工艺成功制备了具有优异力学性能的汽车用粉末冶金不锈钢零件。其中,所述的不锈钢对称功能梯度生物复合材料,通过控制HA粉末的含量在20%~40%之间时,所得复合材料的抗弯强度和弹性模量分别与人体骨的抗弯强度和弹性模量相匹配,得到生物力学相容性好的复合材料。所述的不锈钢对称功能梯度生物复合材料,界面结合紧密,所得生物材料符合功能梯度材料的设计要求。本发明能够为制备高性能的生物复合材料提供一种新的生产工艺。
本发明一种碳纤维复合材料表层切削损伤的综合抑制方法属于碳纤维增强复合材料加工领域,涉及一种碳纤维增强复合材料表层切削加工损伤的综合抑制方法。该方法通过“微元去除”方法减弱撕裂,进而利用“反向剪切”去除表层毛刺两个过程,能够有效抑制碳纤维增强复合材料切削加工过程中撕裂和毛刺现象。首先建立考虑单侧约束的单纤维切削模型,采用“微元去除”的方法控制单刃切削量,以降低切削过程中分层、撕裂损伤的可能。提出了基于“微齿切刃剪刀切削”抑制毛刺的“反向剪切”法,提高碳纤维复合材料的加工质量,能够有效抑制碳纤维增强复合材料切削加工过程中撕裂和毛刺现象。
一种孔隙尺寸离散度大的纤维增强复合材料二维随机孔隙模型的建立方法,属于复合材料无损检测与评价领域。该模型的建立方法首先对复合材料被测样品进行解剖,通过金相法统计孔隙率及所有孔隙尺寸特征,按照孔隙长度对孔隙进行级别划分,并分别建立各级别的随机孔隙模型;对模型和金相分析得到的各级别孔隙尺寸特征统计结果进行比较,直至二者之间的差异小于2%,则得到各级别孔隙的随机孔隙模型;最后将各级别孔隙的模型图像叠加得到被测样品的随机孔隙模型,该方法可精确建立孔隙尺寸离散度大的纤维增强复合材料二维随机孔隙模型,利用该模型可为复合材料孔隙率超声无损检测提供依据,并为复合材料性能分析提供模型基础。
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