本发明属于复合材料结构疲劳损伤检测相关技术领域,其公开了一种碳纤维增强基复合材料结构的疲劳损伤诊断方法,该方法包括以下步骤:(1)根据确定的致动频段向碳纤维增强基复合材料试样发射导波并采集导波信号;(2)以健康状态下的导波为基准来确定导波信号的损伤指数,继而基于损伤指数来自动对导波信号进行标签;(3)利用连续小波变换方法对导波信号进行处理以得到CWT图,并构建卷积神经网络模型,进而对卷积神经网络模型进行训练,以得到疲劳损伤诊断模型;(4)将待测碳纤维增强基复合材料结构中传播的导波对应的CWT图输入到疲劳损伤诊断模型,以进行疲劳损伤诊断。本发明提高了精度和适用性,灵活性较好。
本发明公开了一种棕榈叶状结构还原二氧化碳的光催化剂复合材料及其制备方法和应用。本发明通过将特定的碳源材料与含钴、镍化合物通过简单的聚合物热处理,利用过渡金属氧化物纳米粒子与3D多孔棕榈叶状石墨碳框架在空气中复合以制备得到结构独特的复合材料。该复合材料在可见光照射下用于光催化CO2还原时,不需要加热系统,在室温下即可检测,工作温度低,操作条件温和;以在室温即20℃~25℃,可见光照射,该复合材料光催化CO2还原转化为CH4和CO的最大产率分别为分别为68.56μmol·g‑1和34.22μmol·g‑1,具有高的稳定性;并且,本发明提供的制备方法操作简单,成本低廉,便于推广。
本发明涉及一种基于VARI工艺的带曲率复合材料构件阳模成型模具密封方法,涉及复合材料真空导入成型技术领域,该成型的金属骨架模具的制作要求密封性好,脱模方便,复合材料构件在带曲率的金属骨架上成型,采用阳模成型方案,密封方法包括S1、金属骨架的表面处理;S2、靠近模具面,安装支撑件和模具衬板;S3、涂刷密封胶泥;S4、模具面填充;S5、固化;S6、打磨修整;S7、检验密封性。本发明采用本发明的密封方法对带曲率的金属骨架进行密封,成本较低、脱模方便、密封性好,解决了采用VARI成型工艺制备大型带曲率具有金属骨架支撑的复合材料构件过程中的漏气问题。
本发明公开了一种LSCF/Na2CO3纳米复合材料为燃料电池离子传输层的制备方法,步骤为:将LSCF/Na2CO3总量的5%~40%的Na2CO3溶于水形成浓度为0.5mol/L的水溶液;将占LSCF/Na2CO3总重量60%~95%的LSCF加入到Na2CO3溶液中,利用磁力搅拌器搅拌15min,使两种材料充分均匀混合;复合物放入电热鼓风干燥箱中在120℃干燥12h;将干燥后的复合物研磨15min后放于马弗炉中在700℃煅烧1h,即为LSCF/Na2CO3纳米复合材料。利用该复合材料为离子传输层组装成的燃料电池表现出良好的功率输出。本发明材料制备方法简单易操作,材料烧结温度较低。材料成本和材料制备成本低,复合材料易压制成型。
本发明公开了H6P2W18O62/UiO‑66复合材料和制备方法以及在吸附染料中的应用,所述复合材料中H6P2W18O62与UiO‑66的物质的量之比为33:10‑40;制备时,首先制备H6P2W18O62,再制备H6P2W18O62/UiO‑66复合材料;本发明的H6P2W18O62/UiO‑66复合材料稳定性好,比表面积大,对阳离子染料具有良好的吸附性能,具备H6P2W18O62带有的高负电荷、配位能力强等优点,将H6P2W18O62与UiO‑66结合克服了H6P2W18O62易溶于水、易团聚和稳定性差等缺点。
本发明聚苯胺/MnO2复合物修饰三维石墨烯复合材料及其制备方法和应用,包括以下步骤:将锰盐、苯胺单体溶于浓度为0.1-0.5mol/L的稀硫酸溶液中,将三维石墨烯作为工作电极、饱和甘汞电极作为参比电极、铂电极作为对电极置于上述溶液中,利用循环伏安法进行电化学沉积,聚苯胺与MnO2形成复合物并沉积在三维石墨烯中,即得到聚苯胺/MnO2复合物修饰三维石墨烯复合材料。本发明有以下显著特点:1)复合材料的原料便宜,复合工艺简便,制备成本低,适合大规模生产;2)通过控制循环伏安法的扫描参数与反应物用量可以控制复合材料组分的配比;3)具有高比电容量与稳定电化学性能。
本发明公开了一种石墨烯‑γ‑钼酸铋纳米复合材料的制备方法,包括以下步骤:1)将石墨烯,硝酸铋和乙二醇一起溶剂热反应,再经过滤、洗涤、烘干得石墨烯‑乙二醇铋复合物;2)将所得复合物均匀分散在钼酸钠水溶液中,调节所得溶液体系的pH值为0‑3,然后进行水热反应,再经过滤、洗涤、烘干得石墨烯‑γ‑钼酸铋纳米复合材料。本发明以石墨烯、硝酸铋、钼酸钠,乙二醇为主要原料,采用溶剂热法和水热法相结合制备出石墨烯‑γ‑钼酸铋纳米复合材料,本法涉及的制备工艺设备简单、反应条件温和、能耗小,工艺新颖,制备的纳米复合材料比表面积大,可见光光催化性能优异。
本发明是一种混杂纤维增强聚丙烯高强度复合材料的制备方法,具体为:将玻璃纤维与凯夫拉纤维混杂并通过改性塑料组分熔体浸渍得到改性塑料包覆的连续混杂纤维,然后将处理后所得的混杂纤维通过缠绕装置定向排布、热压、冷却、切割,得到改性塑料包覆连续混杂纤维薄片,最后再将纤维薄片与聚丙烯树脂薄片间隔叠层并热压得到混杂纤维增强聚丙烯复合材料。本发明制得的复合材料具有优异的界面结合性能,而且纤维含量高、可以连续定向排布,该材料可通过热压工艺制备热塑性复合材料片材制品,制品具有优异的力学性能和强度可设计性。
本发明涉及一种既能吸水、保水,又能缓释化肥的多功能高分子复合材料及其制备方法。一种保水保肥的多功能高分子复合材料,其特征在于它主要由高分子吸水剂、高分子缓释氮肥、无机磷肥料、钾肥料和聚氨酯软质泡沫材料原料混合发泡而成,各原料所占重量百分比为:高分子吸水剂10-40,高分子缓释氮肥5-20,无机磷肥料2.5-10,钾肥料2.5-10,聚氨酯软质泡沫材料50-51。本发明具有既能吸水、保水,又能缓释化肥的特点。
本发明涉及一种多相复合材料的等效渗透系数细观尺度研究方法。本发明针对复合材料的非均质特性,从细观尺度角度,基于有限元方法建立了数值模型以此估计其等效渗透系数。所建立的数值模型通过Monte Carlo算法进行模拟,得到了细观尺度下具有空间随机性的多相材料结构,结合有限元计算方法和达西定律,对复合材料的等效渗透系数进行评估。本发明从细观尺度出发,提出了一种可实现模拟多相复合材料的内部结构非均质性的方法,为分析多相复合材料的渗透特性提供了新思路,且模拟方法简单易行,快速方便。
本发明公开了一种环保阻燃聚苯乙烯复合材料,包含以下重量份的成分:PS树脂60‑96份、阻燃剂0.1‑20份、阻燃协效剂0.1‑20份;其中,所述阻燃剂为十溴二苯乙烷、溴化环氧树脂、溴代三嗪、乙撑双四溴邻苯二甲酰亚胺、四溴双酚A、八溴醚中的至少一种;所述阻燃协效剂为三氧化二锑、滑石粉中的至少一种。本发明所述环保阻燃聚苯乙烯复合材料中,通过所述阻燃剂与所述阻燃协效剂的协同增效作用,使得所述复合材料具有较好的阻燃性;同时添加相容剂及增韧剂,使所述复合材料具有较好的耐黄变及韧性。同时,本发明还公开一种所述环保阻燃聚苯乙烯复合材料的制备方法。
本发明属于能源材料领域,公开了一种碱金属氟化物/碳复合材料及其制备与应用,该复合材料是由氟化碳基原料与碱金属源原料经氧化还原反应形成,反应生成碱金属氟化物MF和碳材料,且MF分布在碳材料上;其中,M代表碱金属源原料中所含的碱金属元素,为锂、钠或钾;碱金属氟化物MF为LiF、NaF或KF。以碱金属元素为锂元素为例,本发明通过对复合材料的组成和结构等进行调控,相应得到的氟化锂(LiF)/碳(C)复合材料能够作为锂离子电池正极锂补偿添加剂,补偿锂离子电池在首次充放电过程中发生的锂损失,从而提高锂离子电池的能量密度;且本发明LiF/C复合材料稳定性好,作为锂离子电池锂补偿添加剂使用操作工艺简单,与现有电池生产工艺匹配性好。
一种梯度石墨/铝基表层自润滑复合材料的制备方法,属于自润滑材料制备领域。该梯度石墨/铝基表层自润滑复合材料是由铝合金与梯度分布结构的石墨骨架复合而成。制备方法:首先,采用选择性激光烧结成型技术制备出具有梯度分布结构的石墨骨架,并对石墨骨架进行碳化处理,然后对石墨骨架表面进行镀铜处理,最后采用铸造法,将石墨骨架固定于模具底部,将铝合金加热至熔融,浇铸到模具内,冷却脱模后,制备出梯度石墨/铝基表层自润滑复合材料。该方法解决了传统自润滑铝基复合材料制备过程中,难于实现摩擦磨损不同阶段所需分配石墨,克服了自润滑复合材料力学性能和摩擦磨损性能的匹配问题。
本发明涉及一种生物可降解聚乳酸-淀粉阻燃复合材料及其制备方法。该复合材料按重量份数由以下组分组成:聚乳酸40~60份、改性淀粉25~40份、阻燃剂10~13份、抗氧剂0.5~1份、增塑剂4~5份、阻燃协效剂0.5~1份。其制备方法如下:按配方将原料在高速混合机中混合5~10min,再通过双螺杆挤出机挤出造粒,挤出温度135~155℃,螺杆转速200~300r/min,将烘干的聚乳酸-淀粉阻燃粒料通过注塑机注塑成型,得到生物可降解聚乳酸-淀粉阻燃复合材料。本发明制备的聚乳酸-淀粉生物降解阻燃复合材料具有良好的生物降解性,在提高聚乳酸与淀粉的相容性的同时,根据材料的自身化学组成,添加适量的阻燃剂,使制备的复合材料同时具有生物可降解及阻燃性能。
一种旋转体双层复合材料缠绕成型方法,属于复合材料成型领域,解决现有双层复合材料缠绕方法所存在的内层材料易滑移的问题,以提高缠绕质量,适用于内型面为圆台形或旋转曲面的旋转体成型。本发明包括准备步骤、缠绕成型步骤、固化步骤和加工步骤;还可以具有制品防护步骤。本发明改变了现有双层复合材料的缠绕成型顺序,在缠绕完一部分内层预浸布后立即在其外表面缠绕一部分外层预浸布,及时阻挡了内层预浸布向外滑移的趋势,有效的改善了双层复合材料的内部及外观质量。
本发明提供了一种高强韧聚乳酸复合材料及其制备方法,该复合材料包括聚乳酸、聚乙二醇、异氰酸酯交联剂、MXene纳米片、抗氧剂等原料;本申请的复合材料,具有机械强度高、冲击性能优异等特点;本发明的复合材料的制备方法,在密炼机或双螺杆挤出机的高速剪切作用下异氰酸酯交联剂与聚乙二醇、聚乳酸及MXene纳米片原位动态硫化生成交联聚氨酯、聚乳酸‑g‑聚氨酯共聚物以及接枝改性的MXene纳米片,从而保证了交联聚氨酯以及MXene纳米片与聚乳酸基体具有强的界面相互作用;本申请的聚乳酸复合材料的制备方法,工艺简单,制备路线切合绿色、低碳、环保的发展趋势和要求。
本发明公开了一种石墨/环氧树脂复合材料的制备方法,该复合材料制备方法包括以下几个基本工艺环节,首先利用选择性激光烧结成型技术快速打印多孔石墨骨架素坯,并对其进行碳化、多次真空压力浸渍、石墨化、整体表面镀铜等后处理,获得高传导多孔石墨骨架预制体,将短切碳纤维增强的环氧树脂基体浆料灌注到模具中,与镀铜多孔石墨骨架复合,待完全固化,获得石墨/环氧树脂复合材料。本发明所提供的石墨/环氧树脂复合材料具有环保、快速、高效、低成本优点,具有良好的导电导热和力学性能,且综合性能可以通过改变多孔石墨骨架结构进行主动调控,该复合材料在通讯工程领域、电子仪器仪表行业具有广阔的应用前景。
本发明公开了一种牛皮纸和无纺布复合材料及其生产工艺,该复合材料由以下结构组成:进口牛皮纸、中石化聚乙烯、无纺布、外防水透气膜、内防水透气膜;本发明还公开了一种牛皮纸和无纺布复合材料及其生产工艺的生产工艺,包括加工半成品卷料、加工单层膜卷料以及加工双层膜卷料;本发明涉及的复合材料通过添加新材料、采用新工艺,在原有无纺布材料基础上增加进口牛皮纸,保证了产品外观的挺度,触摸更有质感,而且更实用耐用;而且该复合材料通过在内外各添加了一层防水透气层,不仅防水性高、透气性好,而且物理性能好,耐曲折、柔软度好、抗拉强度大,具有优良的耐腐蚀性,值得大力推广。
本发明公开了一种基于石墨烯量子点/聚苯胺/金纳米粒子/聚乙烯醇复合材料的存储器件及其制备方法,所述存储器件包括下电极、电活性中间层与上电极;电活性中间层是石墨烯量子点/聚苯胺/金纳米粒子/聚乙烯醇复合材料,其厚度为100‑150nm。本发明先将金纳米粒子修饰在聚苯胺包覆石墨烯量子点的表面,再将石墨烯量子点/聚苯胺/金纳米粒子复合材料分散在聚乙烯醇中,通过旋涂得到石墨烯量子点/聚苯胺/金纳米粒子/聚乙烯醇复合材料。在此复合材料中,聚苯胺有效降低石墨烯量子点与金纳米粒子的聚集,石墨烯量子点与金纳米粒子改善载流子的传输能力,聚苯胺与聚乙烯醇的氢键相互作用保证其他组分在聚乙烯醇中分散均匀,使得器件具有良好的存储性能。
本实用新型提供一种桥梁防撞装置专用复合材料结构。所述专用复合材料结构是在防撞装置的金属板材或型材外表面涂覆有用于将防撞装置金属表面与空气或水体隔离,并能起到增强结构、防腐、耐磨和抗撞作用的复合材料层,复合材料层的厚度大于0.5毫米。本实用新型设计合理,力学和化学性能比原来的防撞装置结构要优异很多,能应用于各种形式桥梁或桥墩的防撞保护。当船舶撞击复合材料结构防撞体时,船舶与比自身钢材弹性模量小得多的复合材料结构相撞后,船体防撞损伤大大降低,防撞设施寿命大幅提高,而且可以大幅降低船舶撞击力,起到保护桥梁、船舶等安全作用。
一种导热尼龙复合材料,由PA66导热复合材料粉末制备而成,该复合材料粉末的原料组成及质量份比为:磷石膏80‑100、蒸馏水1600‑2000、尼龙66粉末80‑100、多壁碳纳米管10‑20、浓硫酸12‑20、浓硝酸24‑40,PA66导热复合材料粉末的制备方法为:先将磷石膏、蒸馏水混合均匀,然后加入尼龙66粉末、多壁碳纳米管混合均匀,随后加入浓硫酸、浓硝酸混合均匀,再在90‑100℃下搅拌至充分反应,然后对反应产物趁热过滤得到滤液,待滤液冷却至室温后静置至充分结晶,最后过滤得到滤渣,对滤渣进行洗涤、干燥,得到该复合材料粉末。本发明制得的尼龙复合材料中均匀分布有碳纳米管‑纳米硫酸钙晶须,导热性能高。
本发明涉及侵彻行为的数值模拟技术领域,且公开了一种钨颗粒增强锆基非晶复合材料的本构模型参数的建立方法,包括如下步骤:S1.非晶基体加入增强颗粒之后,复合材料整体塑性得到提升;S2.使用Johnson‑Cook模型来模拟非晶复合材料的侵彻行为,其应力部分的表达式为:式中,A、B、C、n、m都是材料参数,σe为von mises流动应力;为等效塑性应变。本发明在增强颗粒非常细小且分布均匀的情况下,使用Johnson‑Cook模型对非晶复合材料整体进行描述,因此可以省去将基体相和增强相分开定义的步骤,为颗粒增强非晶复合材料侵彻行为的研究提供一种方法,该方法使用单一的本构模型来描述非晶复合材料的穿甲侵彻行为,可以简化整个数值模型过程。
本发明公开了一种复合材料增材制造的方法。所述复合材料增材制造的方法包括以下步骤:获取待加工零件的三维模型,在向上生长方向上切片分层,获得多个虚拟层;根据第一虚拟层的形状,铺设复合材料粉末;采用第一电子束沿上下方向加热复合材料粉末并冷却形成第一实体层;采用第二电子束沿水平方向加热第一实体层的上表面,并根据第二虚拟层的形状,在第一实体层上铺设复合材料粉末,再用第一电子束加热并冷却;继续重复上一步骤至所述零件成型。本发明采用第一电子束和第二电子束对粉层的内部充分加热,其中在水平方向上,通过加热实体层的上表面,实现了复合材料粉末与实体层完全熔融,使得制成的零件表面裂纹较少而且质量优良。
本发明提供一种锌基复合材料,该复合材料为碱式碳酸锌(Zn5(CO3)2(OH)6),其形貌为片状;其制备方法为:将纯度为99.9%的乙酸锌、氟化钠、六次甲基四胺按摩尔比1:1:1~5称取;再将原料放置于容器中加蒸馏水搅拌30分钟,形成均匀溶液;进一步将得到的均匀溶液转移至水热反应釜中于120℃反应12~24小时,将反应产物离心、烘干即得到碱式碳酸锌锂离子电池负极材料。本发明首次将制得的锌基复合材料碱式碳酸锌应用于制备锂离子电池负极材料上。合成方法简单,成本低廉;所制备的碱式碳酸锌为片状形貌,尺寸3~10?mm,平均厚度约200nm;所制备材料有明显充、放电平台,在锂离子电池中有潜在应用。
本发明提供的一种制备聚酯/层状硅酸盐纳米复合材料的方法,是采用熔融插层法,利用功能性共插层有机化层状硅酸盐材料提供的亲有机环境和高活性反应基团,使层状硅酸盐材料与聚酯基体复合并以纳米尺度均匀分散在聚酯基体中,从而制备高性能的聚酯纳米复合材料。本发明的制法操作简单,生产效率高,成本低,对环境无污染且获得的纳米复合材料性能优越。
本发明公开了一种光伏发电用碳基复合材料框架系统及其拼装方法,该包括碳基复合材料主梁、碳基复合材料次梁和碳基复合材料拉挤型材,所述碳基复合材料主梁之间及主梁与次梁之间均通过螺栓连接,将多个碳基复合材料单元沿纵、横向连成整体。本发明可很好地应用于光伏电站的建设,通过将传统光伏发电平台中的高密度聚乙烯单元和镀锌钢支架分别用碳基复合材料单元和拉挤型材替代,提高了整个的使用寿命,解决了目前使用寿命难以与光伏电站全生命周期相匹配的问题。
一种轻型防火的碳纤维复合材料保险箱,涉及复合材料领域。包括箱体、盖板、锁体,盖板与箱体铰接,锁体置于盖板内,箱体、盖板为复合材料结构,复合材料结构包括碳纤维层、阻燃树脂层、玻璃纤维层;所述碳纤维层、阻燃树脂层、玻璃纤维层呈对称分布,碳纤维层由3K碳纤维平纹布平铺而成,所述玻璃纤维层由无碱玻璃纤维布平铺而成,所述3K碳纤维平纹布与无碱玻璃纤维布层数比为5:1~5;所述阻燃树脂层中阻燃树脂的质量含量为25%~40%。本实用新型对笨重的钢铝合金材质保险箱进行结构和制造技术改进,采用先进碳纤维复合材料使保险箱达到轻型便携、防火、结实牢固效果,便于人们在家用、差旅日常生活中对贵重品加以安全存放和保存。
本发明公开一种基于Diamond曲面的Cu/Al2O3复合材料及其制备方法,是一种金属相Cu和陶瓷相Al2O3以Diamond结构为基础,在三维空间网络结构连续并且互相缠绕在一起的复合材料。所述制备方法主要包括设计并3D打印Diamond曲面的结构;多孔Al2O3陶瓷预制体的制备;金属Cu的浸渗。本发明制备的Cu/Al2O3复合材料既具有金属相优良的导电、导热性,又具有陶瓷相的高硬度、耐磨性及化学稳定性。同时Diamond曲面作为一种三周期极小曲面,能有效避免应力集中,增加复合材料的力学能力。同时直接通过设计调整Diamond曲面结构的打印参数,得到复合材料的Cu和Al2O3的含量和结构的控制,进而性能优化。使制备的Cu/Al2O3复合材料更适合工业的需要。
本发明属于锂离子电池领域,本发明公开了一种可作为锂离子电池正极材料的磷酸钒锂复合材料及其制备方法,经过碳纳米管诱导,磷酸钒锂液相混合液在其上面进行异相核化,原位生长,同时将无定形碳包裹在整个磷酸钒锂/碳纳米管复合材料。包括以下步骤:1)配制磷酸钒锂的液相混合液;2)将经过酸化的碳纳米管均匀分散到步骤1)的混合液中,进行原位生长,干燥研磨后得到颗粒状粉末;3)将粉末在氩气气氛中进行热处理。本发明方法的主要特点是:通过原位生长技术,选择最佳的碳纳米管添加量,获得磷酸钒锂复合材料。将其应用于锂离子电池正极材料,导电性能好,充放电容量高,循环稳定性好。本发明制备方法工艺简单,周期短,适合工业化生产。
本发明公开了一种从复合材料轴管中引出光纤光栅传感器的装置及方法,第一外套筒、第二外套筒和内套筒,内套筒的一端套装于第一外套筒的内侧端,内套筒与第一外套筒连接固定,内套筒的另一端套装于第二外套筒的内侧端,第一外套筒的内侧端与第二外套筒的内侧端接触拼接,第一外套筒和第二外套筒的拼接处设有通孔,通孔穿透内套筒单边一侧筒壁,内套筒的筒壁上沿长度方向设有开口槽,开口槽的一端与通孔联通,开口槽的另一端贯穿至第二外套筒所在侧的端面。克服了光纤只能从轴管端面引出的问题,实现了光栅在预浸料各铺层之间多方位布点监测,避免了脱模时光纤和复合材料轴管的损伤,提高了复合材料轴管的性能和制备质量。
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