一种热喷涂树脂基复合材料水润滑轴承及其制造方法,属于轴承制造技术领域。该水润滑轴承包括金属推力盘和树脂基复合材料推力瓦,树脂基复合材料推力瓦由树脂基复合材料涂层和不锈钢支撑瓦基构成,树脂基复合材料涂层为聚芳醚复合材料或聚四氟乙烯复合材料,基体为聚醚醚酮、聚醚酮或聚四氟乙烯热塑性树脂,粘接增强填料为聚酰胺或聚砜,亲水性填料为二氧化硅、氮化硼或氮化硅。采用亚音速火焰喷涂或超音速火焰喷涂工艺,将热塑性树脂、粘接增强填料和亲水性填料的共混粉末,向表面粗糙化处理的不锈钢支撑瓦基上逐层进行热喷涂,制备树脂基复合材料涂层推力瓦的水润滑轴承。使水润滑轴承在高的交变载荷下界面不脱粘,提高了使用可靠性。
本发明涉及复合材料制备技术,具体地说是一种制备连续SiC纤维增强Ti合金基复合材料的方法。它以聚苯乙烯为粘结剂、二甲苯为溶剂,与Ti合金粉末混合后制备预制带,SiC连续纤维缠绕制成纤维布,二者经除气后升温至热压温度热压得到板状复合材料样品。本发明为低成本制备连续SiC纤维增强Ti合金基复合材料提供了一条可行的技术路线,以价格相对低廉的合金粉末和聚苯乙烯粘结剂为原料,可在简单的设备上制备;制备过程无污染、无材料性能的副面影响;另外,它简单易行、应用范围广。
一种纳米碳带/泡沫炭复合材料的制备方法,属于无机非金属材料科学技术分支炭素材料科学技术领域。该方法是以聚酰胺酸作为泡沫炭的碳源,硝酸镍作为纳米碳带生长的催化剂,以模板法经氢气气氛下炭化制备载镍泡沫炭复合材料。利用得到的载镍泡沫炭为基体,以二氧化硫为促进剂,乙烯为碳带生长碳源,经化学气相沉积法,制备纳米碳带/泡沫炭复合材料。这种新型的纳米碳带/泡沫炭复合材料兼具固体泡沫的结构特点以及准二维纳米碳带的结构和性质。可用作固定床反应器催化剂载体及高效吸附剂等领域。
本发明一种压力调控的连续纤维复合材料FDM 3D打印方法属于复合材料熔融沉积3D打印领域,涉及一种通过调控打印挤压力的方式来进行连续纤维复合材料的FDM 3D打印方法。该方法采用压力调控的FDM 3D打印系统,打印系统由连续纤维3D打印机,压力传感器,信息采集模块,Z轴驱动模块和计算机控制系统组成。首先将打印工件三维模型的设置参数导入计算机中,采集实时压力控制,并设置打印挤压力的波动范围;分别执行底层、中间层、顶层打印。采用纯热塑性树脂材料打印顶层,保证表面的平整性。该方法采用控制压力稳定的打印方式,避免了连续纤维在传统等间距打印时发生折断、脱粘等失效破坏,为实现高质量的连续纤维复合材料FDM 3D打印提供了一种有效方法。
本发明属于高分子复合材料领域,特别涉及一种以新型纳米碳材料——石墨烯为填料的耐磨损硬质复合材料及其制备方法。该复合材料是由聚合物基体和石墨烯熔融共混、热压构成的硬质复合材料板,首先将石墨烯与聚合物基体及稀土稳定剂混合均匀,再用转矩流变仪熔融共混得到块体复合物,最后经平板硫化机热压得到硬质复合板材,二维石墨烯纳米碳材料在复合材料中的含量为0.1~3wt%。以炭材料为填料的聚合物基复合材料具有重量轻、易加工、耐腐蚀以及耐摩擦等特点在国防工业和汽车领域有着广泛的应用。本发明可以满足航空、航天、汽车、机械等领域对现有高性能聚合物复合材料越来越高的摩擦学性能的要求,且该复合材料制备工艺简单,易于实现工业化规模生产。
本发明提供一种基于碳纳米管液相包覆的硅碳复合材料,属于锂电材料领域。采用一定比例的沥青,制备出硅碳复合材料,硅碳复合材料进行液相包覆合成了Si/C/CNTs复合材料,碳纳米管具有较宽的馒头峰属于无定型碳,直径比硅碳复合材料小的多,呈现细丝状,与Si/C复合材料包覆后分散较均匀,附着在复合材料表面和缝隙中,结构比较蓬松,随着CNTs含量的减少,复合材料的比表面积、孔体积和平均孔径逐渐减少。
一种基于Mar‑Lin模型的含大损伤飞机复合材料结构剩余强度分析方法,属于飞机复合材料主结构损伤容限设计领域和符合性认证领域。该方法基于复合材料低级别断裂试验结果数据,利用数据拟合方法确定复合材料的断裂韧性和奇异性指数n,从而建立复合材料剩余强度Mar‑Lin模型,利用外推法对Mar‑Lin模型进行扩展,完成大尺寸裂纹剩余强度确定。应用一套特定的有限元模拟方法对复合材料结构及裂纹类型进行模拟并进行有限元求解,求得裂纹尖端载荷和临近节位移数据,然后应用能量法对有限元分析结果进行求解,求得裂纹尖端能量释放率,最后利用不同构型能量释放率求得结构几何影响因子,利用几何影响因子和Mar‑Lin模型确定要分析结构剩余强度,进而判断剩余强度是否满足要求,完成大损伤损伤容限分析。能够评估复合材料结构设计风险和可靠度。
本发明公开了一种单聚合物复合材料模内自增强共注塑成型方法,属于注射成型模具技术领域。本发明利用注塑方式先成型单聚合物复合材料的基体,在基体表面上含有预留的沟槽,将基体再次放入模具中,填充基体上的沟槽得到单聚合物复合材料,实现利用一套模具完成单聚合物复合材料中所有组分的注塑成型;克服了利用热压、挤出和注塑方式制备单聚合物复合材料所存在的工艺复杂、成型周期长、原材料要求严格等问题。模内自增强共注塑成型单聚合物复合材料的方法可以实现大批量生产,可应用于单聚合物复合材料制品的实际生产。
本发明涉及Y2Si2O7/ZrO2陶瓷复合材料的制备技术,具体为一种大块致密配比精确可控的Y2Si2O7/ZrO2陶瓷复合材料的制备方法。该制备过程由两步组成:(1)先制备Y2Si2O7陶瓷粉末,以Y2O3和SiO2混合物为原料,制备单相Y2Si2O7陶瓷粉末;(2)再在Y2Si2O7陶瓷粉末中加入预定体积份数的氧化锆粉末;上述两种粉末混合后,经球磨混合均匀,再将粉末成型得到生坯进行无压烧结,烧结温度为1100~1600℃,烧结时间为0.5~2小时,烧结后得到致密的Y2Si2O7/ZrO2陶瓷复合材料,密度为理论密度的85~100%。本发明可以在无压烧结下制备出具有精确配比、高致密度的大块Y2Si2O7/ZrO2陶瓷复合材料。该材料可以用作高温热障/环障/抗氧化涂层材料的靶材或原料,也可以作为高温结构材料、抗磨损材料等,在航空、航天方面有着广泛的应用前景。
本发明公开一种层状结构二硫化钼/碳复合材料的制备方法及应用。所述复合材料是以有机胺插层的氧化钼有机/无机杂化化合物为前驱体,将前驱体置于高温区,将硫源置于低温区,在惰性气体保护下同时进行高温硫化和碳化处理来制备得到的。该复合材料具有层状结构,并且碳处于少层二硫化钼的层板间,不仅可以充当电子传输通道,提高了电极材料的导电性,而且其扩大了层间距离,增加了Li+在层间的扩散能力。该复合电极材料表现出较高的比容量,良好的循环性能和倍率性能。本发明工艺简单,原料成本低,易于实现工业规模化生产。
本发明公开了一种碳纤维复合材料的倾斜行星螺旋铣孔方法,包括如下步骤:控制刀具围绕其中心轴线高速自转,控制刀具使其中心轴线围绕公转轴心线做公转运动;刀具的中心轴线与公转轴心线设置倾斜角φ,固定待加工的碳纤维复合材料,利用所述刀具沿公转轴心线方向对碳纤维复合材料进行铣孔。本发明还公开了一种碳纤维复合材料的倾斜行星螺旋铣孔装置。本发明在对碳纤维复合材料进行铣孔时,加工角度不是垂直于加工面的,因此,刀具与碳纤维复合材料接触面的中心点相对运动速度不为零,从而减小铣孔的阻力,增加加工效率并改善毛边和分层的问题。
本发明涉及一种碳/陶防热复合材料及制备方法, 其复合材料的重量%比为:C鳞片25~65,陶瓷粉 SiC+B4C为30~60,其中SiC∶ B4C=5∶1, TiO2为5~13,采用丙酮酚醛树 脂作粘结剂,加入量为物料总重量的6~14%,按上述配方进 行机械混合,在15~25MPa压力下模压成型,之后,热压烧 结:先真空升温1400℃~1500℃,保温30~60分钟;之后, 在真空条件下或在氩气氛下继续升温到1950~2100℃时,保 温,进行热压烧结,热压压力为30~50MPa,保温、自然冷却 至室温,卸压获取产品;本发明C-SiC- B4C- TiB2碳/陶复合材料,具有轻质、 高强、高韧、耐磨、耐高温、抗热震、抗氧化等优点。主要用 作航天载体防热系统中温区和高温区表面隔热材料以及其它 更广泛相关领域。
一种金属基复合材料的铸造工艺,适合于在熔化态具有导磁特性的金属基复合材料如Al基、Cu基、Mg基、Ti基、Fe基、Ni基等,包括材料熔炼及将熔体倒入铸型等步骤,其特征在于熔体倒入铸型后,立即或依合金不同在熔体处于两相区温度时,给熔体加旋转磁场或线性行波磁场进行电磁搅拌工艺参数为:磁场强度为0.1~1特斯拉。本发明可以提高铸造型金属基复合材料的综合性能。
本发明公开了一种改性钛碳化铝复合材料、制备方法及应用,其中,所述改性钛碳化铝复合材料由复合粉体经成型、烧结而成,其中,所述复合粉体按重量比包括:Ti3AlC2粉体:20‑60%,铜粉:60%‑30%,铜锡合金粉:10%‑20%。该改性钛碳化铝复合材料采用铜锡合金,对钛碳化铝进行改性,通过固溶在铜中的锡与钛碳化铝在高温条件下形成固溶互扩散效应,可改善铜与钛碳化铝的界面结合强度,增强复合材料间的界面强度,提高整体复合材料断裂韧性和耐摩擦性能,该材料可应用于受电弓滑板。
一种多级结构复合材料,包括由石墨烯和Nafion聚离子构成大孔骨架,于大孔骨架上担载有金属纳米粒子成核位点,于所述成核位点上原位生长有导电聚合物纳米簇阵列。所述金属纳米粒子为钯、铂、金、银、铱中的一种或两种以上合金的纳米粒子。所述导电聚合物为聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩、聚乙炔中的一种。所述复合材料的孔隙率为0.5-0.9,孔径为1-10微米。所述导电聚合物纳米簇阵列的直径为10-500纳米,长度为20-2000微米。所述多级结构复合材料的制备方法,包括担载有金属纳米粒子成核位点的大孔骨架材料的制备和多级结构复合材料的制备。本发明所述的复合材料具有导电性高、制备方法简单、适于大批量的制备等优点。
本发明公开了一种碳/碳复合材料表面中低温长时间抗氧化涂层的制备方法,属于碳/碳复合材料抗氧化技术领域。首先采用化学气相沉积工艺在碳/碳复合材料表面沉积高结晶性碳化硅作为过渡内涂层;以氧化硼、碳化硼、二氧化硅和氧化铝为涂层原料,硅溶胶为粘接剂,采用涂刷-烧结工艺在碳化硅内层上制备B4C-B2O3-SiO2-Al2O3外层,最终在碳/碳表面制得SiC/B4C-B2O3-SiO2-Al2O3复合抗氧化涂层。本发明所述涂层可以在600-1000℃实现对碳/碳复合材料长时间抗氧化,氧化失重率小于1%。通过扫描电镜观察发现,该涂层可以在使用环境下自发形成致密的玻璃相,起到氧化防护作用。
本发明公开一种千层岩结构二硫化钨/碳纳米复合材料的制备方法及应用。所述复合材料是以有机胺插层的H2W2O7为前驱体,通过将其与硫源混合在惰性气体保护下进行高温硫化处理的方法制备得到的。本发明制备方法克服了现有技术中制备二硫化钨/碳复合材料中的复杂步骤,摒弃了碳管、石墨烯等高成本碳材料的使用,成本低廉,易于工业化。所制备的复合材料类似于三明治结构,碳处于二硫化钨的层板间,不仅可以充当电子传输通道,提高了电极材料的导电性,而且其扩大了层间距离,增加了Li+在层间的扩散能力。将其作为锂离子电池电极材料表现出较高的比容量,良好的循环性能和倍率性能。
本发明属于航空复合材料技术领域,涉及一种连续纤维增强复合材料基本力学性能参数的预测方法,尤其涉及能够应用在连续纤维增强金属基复合材料的基本力学性能参数的预测。本发明提供了一种基于周期性边界条件(应力和位移连续)建立代表性体积元(RVE)模型,并结合基体横向拉伸应力集中系数表征,对连续纤维增强复合材料纵向杨氏模量、纵向泊松比、横向杨氏模量、横向泊松比、纵向剪切模量、横向剪切模量和横向拉伸强度等基本力学性能参数进行预测的方法,该方法可实现准确预测连续纤维增强金属基复合材料基本力学性能参数;此外,该方法亦可应用于连续纤维增强树脂基复合材料、连续纤维增强陶瓷基复合材料基本力学性能参数的预测。
本发明一种复合材料层合板钻削毛刺损伤的模拟方法属于复合材料钻削仿真领域,涉及一种基于有限元仿真的复合材料层合板钻削毛刺损伤的模拟方法。该方法考虑了钻削复合材料时刀具对纤维和树脂的作用,基于ABAQUS有限元仿真计算软件,建立了包含纤维相和树脂相等的复合材料层合板的钻削仿真模型。模型分别设置了不同组成相的材料力学行为,并合理的定义了边界条件、接触方式和网格单元类型等参数。通过对仿真模型的计算,实现了复合材料层合板钻削的毛刺损伤形成过程的模拟,获得了钻削后的毛刺损伤情况。利用该方法能够实现对复合材料层合板钻削毛刺损伤的分析,适合于指导毛刺损伤的抑制。
一种原位合成Mg2Si/Al复合材料,通过搅拌铸造法制备了Mg2Si/Al原位复合材料,Mg2Si在复合材料中呈白色树枝状,增强颗粒细小.均匀分布在基体中,增强相与基体的界面清洁,无污染;Si和Mg完全反应生成了Mg2Si,少量Mg还和Al反应生成了Mgl7All2,微量Mg以固溶体形式存在于复合材料中。Mg2Si/Al复合材料的显微硬度、耐磨性和阻尼性均得到了显著提高,其中Mg2Si含量为10%时,该复合材料相对纯铝的显微硬度提高了1.71倍,耐磨性提高了2.42倍,阻尼性提高了9.85倍。
一种杜仲橡胶与木质素复合材料的制备方法,涉及一种复合材料的制备方法,采用含木质素和杜仲橡胶的天然杜仲植株组织的粗提取物直接制备一种新型木质素/杜仲橡胶复合材料的方法。由于杜仲橡胶在常温下的橡塑二重性,使制得的复合材料具有一定的硬度、抗拉强度与韧性,又具有一定的断裂伸长率。含有木质素的杜仲粗胶经粉碎、塑炼及硫化后所制备的成品,在外观结构和功能上具有部分传统木塑复合材料的特点,可以部分取代传统木塑复合材料作为外墙挂板,非承重结构的装饰材料,仿皮革材料等。
本发明涉及陶瓷基复合材料及制备方法,具体为一种碳化锆钛颗粒增强硅铝碳化钛锆基复合材料及其制备方法。采用原位合成的碳化钛锆颗粒增强硅铝碳化钛锆固溶体,其中碳化钛锆颗粒增强相的体积百分数为5~30%;制备方法:首先,以钛粉、锆粉、硅粉、铝粉和石墨粉为原料,经物理机械方法混合10~25小时,装入石墨模具中冷压成型、施加的压强为5~20MPA,在通有保护气氛的热压炉内烧结,升温速率为5~50℃/分钟,烧结温度为1400~1650℃、烧结时间为0.5~2小时、烧结压强为20~40MPA。本发明可以在较低的温度下、较短的时间内制备出具有高纯度、高致密度、高硬度、高韧性、高温力学性能优异等综合性能优越的碳化锆钛颗粒增强硅铝碳化钛锆基复合材料。
本发明涉及一种原位合成硅化钛 (Ti5Si3)颗粒增强铝碳化钛 (Ti3AlC2)基复合材料及其制备方法。通过加入一定量的硅,制备 出不同体积比的 Ti3AlC2/Ti5Si3复合材料,其中硅化钛颗粒增强相的体积百分数为 10~40%。具体制备方法是:首先,以钛粉、铝粉、硅粉和石 墨粉为原料,Ti∶Al∶Si∶C的摩尔比为3∶(1.1-x)∶x∶ (1.8~2.0),其中x为0.1~0.5。原料粉经物理机械方法混合8~ 24小时,装入石墨模具中,施加的压强为10~20MPa,在通 有保护气氛的热压炉内烧结,升温速率为10~50℃/分钟,烧 结温度为1400~1600℃,烧结时间为0.5~2小时,烧结压强 为20~40MPa。本发明可以在较低的温度和较短的时间内制备 出具有高纯度、高强度的铝碳化钛/硅化钛复合材料。
连续纤维增强含二氮杂环新型聚芳醚树脂基复合材料的界面改性方法属于先进复合材料科学技术领域。通过对纤维表面进行冷等离子体刻蚀、接枝,与树脂基体复合制备而成;等离子体处理所使用的气氛为氩气、氮气、氧气和空气等,处理功率为50~250W,处理时间为1~30分钟,接枝剂包括PPESK、马来酸酐、聚醚酰亚胺、苯乙烯等,经表面改性后的纤维,在改善其对基体浸润性和粘结性的同时,其复合材料层间剪切强度也有显著提高,使其具有更加优异的综合性能。从而使复合材料能够满足耐300℃及以上的高温环境的使用要求。不仅在飞行器结构制造、宇航机械和火箭外壳等特殊用途,在一般民用方面的用途也十分广泛具有很大的实用价值。
本发明涉及一种硼化钨钛基核屏蔽复合材料及其制备方法,复合材料包括硼化钨和钛元素,且在硼化钨与钛界面有针状的硼化钛增强相。其制备方法是将将硼化钨粉体和含钛粉体混合,加入有机溶剂进行球磨混料,之后干燥,将干燥后的粉体放入石墨模具中,进行真空热压烧结得到致密的硼化钨钛基核屏蔽复合材料。本发明提供的硼化钨钛基核屏蔽复合材料的制备方法,在真空热压烧结过程中,钛会与硼化钨中的硼元素发生反应,在硼化钨于钛元素界面生成针状的硼化钛,在界面生成的硼化钛增强了硼化钨钛基复合材料的力学性能;其烧结温度低,成本大大降低。提供的硼化钨钛基核屏蔽复合材料,对于伽马射线和中子的屏蔽能力优于传统的铝基碳化硼/钨复合屏蔽材料。
本发明属于复合材料技术领域,具体涉及一种利用碳纳米纸传感器监测聚合物基复合材料固化度的方法。本发明是将碳纳米纸传感器埋入待测聚合物基复合材料预浸料的内部,得到固化过程的碳纳米纸电阻变化‑温度‑时间关系曲线,对固化冷却阶段的碳纳米纸电阻变化‑温度曲线进行线性拟合,得到冷却阶段的碳纳米纸的电阻温度系数,同时利用DSC法测量在标准固化工艺制度下聚合物基复合材料的固化度,在其他温度下分别获得相应的电阻温度系数和固化度,得到聚合物基复合材料的固化度‑电阻温度系数关系曲线。本发明的技术方案能够布控在复合材料不同位置进行实时在线工程应用监测,具有非常高的精准度和可操作性,同时传感器及解调系统成本低。
本发明公开了一种文冠果果壳/淀粉基可降解木塑复合材料及其型材,属于可降解复合材料技术领域。以文冠果果壳颗粒和全降解淀粉基塑料为原料,将文冠果果壳颗粒和全降解淀粉基塑料按照(60‑90):(10‑40)的重量比例混合均匀,再通过双螺杆挤出机进行共混并挤出造粒,即获得所述文冠果果壳/淀粉基可降解木塑复合材料。将木塑复合材料通过注塑成型、挤出成型或模压成型工艺制备得到文冠果果壳/淀粉基可降解木塑复合材料型材。本发明使用文冠果果壳作为填充物制备木塑复合材料及其型材,大大降低了可降解材料的成本,同时为文冠果果壳的资源利用找寻了新途径,进一步推动了文冠果产业链发展。
本发明属于一种材料的制备方法,特别是涉及一种用含钛高炉渣制备钙钛矿-透辉石复合材料和融雪剂的方法。所用原料有含钙钛矿以重量百分比占12%~27%的含钛高炉渣,通过含钛高炉渣的水淬、干燥和粉磨、柠檬酸溶液溶解反应和过滤等工艺步骤,得到钙钛矿-透辉石复合材料和融雪剂。本发明是为了利用大量排放的含钛高炉渣和其它原料制备钙钛矿-透辉石复合材料和融雪剂,以解决环境污染问题、充分利用钛资源并有效利用炉渣潜热的目的。
一种耐蚀耐磨金属陶瓷复合材料塑料切粒刀,其特征在于:所述复合材料切粒刀由耐磨耐蚀金属陶瓷刀刃材料和低合金不锈钢或高强结构钢刀体材料复合构成;所述刀刃材料以TiC颗粒为基体,含有Ni粉25.0~40.0wt.%、Cr粉6.0~10.0wt.%,少量的Al粉和Ti粉,Al粉和Ti粉的总含量低于3.0wt.%。本发明耐蚀耐磨金属陶瓷复合材料塑料切粒刀与钢切粒刀相比,耐用度和使用寿命提高至5~10倍;与钢结硬质合金相比,耐用度和使用寿命提高至1~3倍,并且制造成本与钢结硬质合金相当或略低;另外具有更高的可靠性。
本发明涉及复合材料制备技术领域,具体涉及一种基于增材制造的三维双连通结构复合材料的制备方法。所述三维双连通结构复合材料包括增强相网络骨架和基体填充骨架,所述增强相网络骨架由增强相杆子搭建而成;首先,设计增强相空间形态、体积占比、增强相杆子直径和增强相杆子横截面形状,构建增强相网络骨架和基体填充骨架;然后使用选区激光熔化方法制备增强相网络骨架,然后填充基体粉末,压实、烧结得到所述三维双连通结构复合材料;本发明提出一种基于增材制造的复合材料制备方法,实现3D增强骨架的高度可设计化、定制化,再结合后续烧结工艺,制备出致密无缺陷三维双连通结构复合材料。
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