本发明涉及力学性能表征领域,具体为一种层状复合材料力学行为的虚拟预测方法。该方法包括下列步骤:(1)在有限元软件(例如Abaqus)中建立层状复合材料的三维模型;(2)对步骤(1)中建立的几何模型进行网格划分并施加约束;(3)模拟层状复合材料拉伸变形行为,提取真应力应变曲线;(4)利用真实层状复合材料的拉伸力学性能对模型参数进行校正。本发明利用宏-细观多尺度耦合有限元方法,准确预测层状复合材料塑性变形过程中的力学行为,同时由于耦合了基体和界面的损伤演化模型,可以用于预测复合材料的拉伸力学性能指标、复合板材的杯凸、拉深等成形性指标,也可用于复合板冲压、拉深等成形过程金属流动和成形极限的虚拟预测分析。
复合材料胶结接头脱粘扩展的啁啾光栅监测方法,其步骤如:(1)制作碳纤维(玻璃纤维)复合材料正交层板,将带有啁啾光栅传感器的光纤埋入复合材料正交层板的0°层内。(2)将已包含啁啾光栅传感器的被粘接板材的端部切割整齐,保证啁啾光栅传感器的低波长端部接近切割后被粘接板端部。(3)用埋入啁啾光栅传感器的复合材料正交层板粘接复合材料层板(或金属板)。(4)利用光纤传感分析仪监测不同疲劳周期时啁啾光栅反射光谱。(5)在坐标系中调整啁啾光栅长度与埋入前的啁啾光栅反射光谱的带宽相一致。本发明方法简单,成本低廉,可以方便的检测出复合材料胶结接头脱粘的起始点和最终脱粘扩展的变化。
一种含Be镁基非晶复合材料,其特征在于:所述合金的组分及原子百分比为(Mg0.81Ni0.08Zn0.05Y0.06)100-xBex(x=1~6),杂质元素及原子百分比为O≤0.002%。本发明通过联合加入Ni、Zn和Y元素,以形成长周期相;加入Be元素的目的是提高合金的熵,改变合金内部原子排列结构。与现有的镁基非晶复合材料相比,本发明复合材料具有良好的综合力学性能,解决了镁基非晶合金的脆断问题,为非晶合金复合材料的实用化提供了一条很有前景的途径。
一种非连续陶瓷增强剂增强的金属基复合材料 的制备方法, 适用于用非连续增强剂增强的金属基复合材料, 其 特征在于 : 在制备金属基复合材料之前, 将非连续增强剂表面预 制该金属基体涂层, 涂层厚度在20~100μm; 可适用的金属基 体材料选择为Ni-Cr-Al-Ti、Fe-Ni-C、Ni-Ti合金, Ni、 Mo、Cu金属, 增强剂选择为TiC、WC、SiC、TiB2的 颗粒或晶须。本发明制备出的金属基复合材料具有更为良好 的性能, 且成本提高不多。
本发明公开了一种六方氮化硼/聚苯乙烯复合材料的制备方法,属于高分子材料改性技术领域和加工技术领域。本发明首先采用悬浮聚合法,以氮化硼、苯乙烯、偶联剂、引发剂和分散剂制备出h?BN@PS母粒,按质量比,h?BN@PS母粒:聚苯乙烯=1:3?5;将h?BN@PS母粒与聚苯乙烯基材混合,制备的六方氮化硼/聚苯乙烯复合材料不仅增强聚苯乙烯的力学性能,而且还可以提高热导系数。本发明的复合材料制备过程先进,可提高六方氮化硼和聚苯乙烯间的相容性,操作简单、绿色环保,在低填料掺量下,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。
本发明涉及复合材料制备技术,具体地说是一种 Ti-TiAl3金属/金属间化合物层 状复合材料的制备方法。将Ti箔和Al箔经过表面处理后交替 叠层放置制得热轧试样,试样采用纯钛板包套轧制,试样在750 -950℃下保温时间5-15分钟后进行热轧,获得Ti- TiAl3金属/金属间化合物层状复 合材料。采用本发明可以一次性完成复合材料的制备,生产工 艺简单易行,成本低。本发明制备过程无污染,复合材料界面 结合良好。本发明层状复合材料的厚度可以方便地通过调整 Ti箔和Al箔交替叠层的数目或原材料本身的厚度而得到不同 厚度的层状复合材料。
本发明涉及异种合金的层状复合材料的制备技术,具体为一种制备异种合金层状复合材料的方法。其制备工艺为使用等通道转角挤压方法制备双层或多层复合材料。首先选取合适的合金组合,经过表面处理后进行合理的搭配,采用合理的加工工艺,在等通道转角模具里进行挤压剪切变形,经过一次或多次复合挤压成型。挤压后根据需要可以选取适当的温度和时间进行热处理进一步促进界面扩散结合,兼顾异种合金的界面和各组成层的组织细化与性能,从而制备出界面结合牢固,具有良好组织结构和优异性能的金属层状复合材料。本发明的材料选配和组合方式比较自由,可以采取双层或间隔多层等方式组合不同的金属材料,适用于多种材料,是一种制备复合材料的新方法。
本发明涉及一种耐大电流的热敏电阻聚合物复合材料及其制备方法,属于功能复合材料及电子器件领域,解决传统正温度系数热敏电阻复合材料无法满足的耐大电流、耐高电压等问题。该复合材料包括功能填料、聚合物,其中:功能填料添加量为聚合物质量的4%~30%;功能填料为具有导热性能和/或导电性能的填料,聚合物为结晶性聚合物。将功能填料与聚合物经熔融共混,热压后形成导电聚合物复合材料;将导电聚合物复合材料切割后,表面粘附电极和引线,利用粉末环氧树脂进行热封装处理,冷却后制成具有正温度系数效应的热敏电阻。本发明复合材料可以作为高性能热敏电阻应用于通讯、电力、发电厂等要求热敏电阻具有耐电流、耐电压等性能的领域。
本发明涉及镁基非晶复合材料,具体为一种镁基非晶/多孔钛双相三维连通复合材料及其制备方法。本发明提供一种镁基非晶/多孔钛双相三维连通复合材料,该复合材料为镁基非晶合金和三维连通多孔钛骨架的复合材料,镁基非晶合金填充于多孔钛骨架中,形成双相三维连通的结构。将选定的镁基非晶合金加热熔化,然后通过渗流法或者挤入法将液态合金填充到三维连通多孔钛的孔隙,最后水淬,得到镁基非晶/多孔钛双相三维连通复合材料。该复合材料非晶相和增强相空间三维连通且分布均匀,两相相互强化,解决了镁基非晶合金易发生脆性断裂的问题。该非晶复合材料在大尺寸样品实验条件下具有优良力学性能,具有比强度高、性能稳定、无缺陷的特点。
本发明涉及一种用于制造变截面类工型复合材料制件的工装及制造方法。采用的技术方案是:工装由上阳模、下阳模、中间隔板和两侧的复合材料匀压板构成。制造方法,首先制作复合材料匀压板;然后将剪裁成固定尺寸的碳纤维预浸料铺叠在成型工装上,最后把铺叠好的各部分碳纤维预浸料从成型工装上转移到组合固化工装进行整体组合,并封装真空袋;密封完备的预浸料坯料在120-180℃,0.3-0.8MPa下固化成型1~3小时;冷却后,拆除复合材料匀压板、中间隔板、上阳模和下阳模,得到变截面类工型复合材料制件。本发明的制作工艺,可提高制件在固化过程中的压力传递效率,降低制件结构缺陷产生,保证制件的外形和内部质量。
本发明公开一种具有微观定向结构的电接触用碳/金属复合材料及其制备方法。该复合材料由体积百分数为0.5%~60%的碳材料和金属组成,微观定向结构表现为碳材料在金属基体中以片层形式定向排列,该碳材料为石墨烯、碳纳米管、鳞片状石墨的一种或一种以上,该金属为银、铜或以它们为基体的合金。本发明通过浆料配制、冷冻铸造、真空冷冻干燥、去有机质和致密化处理的工艺流程制备具有微观定向结构的碳/金属复合材料。本发明的复合材料具有高强度、高硬度、良好的耐磨性和优异的导电、导热性能,特别是沿片层方向表现出最佳的力学性能和功能特性。本发明的复合材料主要用作电接触材料,可提升使用效果,降低磨损与能耗,并延长使用寿命。
本发明涉及一种碳纳米管/碳纤维多尺度混杂复合材料的制备方法,技术特征在于:该方法是采用超声波辅助电化学沉积的方法制备纳米复合纤维预制体。而后,在超声波和直流电场的双重作用下,按照复合材料液体模塑工艺(LCM)成型,如树脂传递模塑(RTM)、树脂膜熔渗(RFI),使碳纳米管分散并沿电场方向取向,即得多尺度混杂复合材料。所述超声波的功率为100~400W,频率为20~80KHZ;所述电场为直流电场,其电压为20~1200V。本发明把碳纳米管的优异性能与传统复合材料液体模塑工艺的低成本、高性能特点结合起来,实现了组元材料的优势互补和加强,制得的复合材料经济有效地利用了碳纳米管的独特性能,可作为结构和功能材料使用。
连续PBO纤维增强热固性BMI树脂的界面改性方法,属于先进复合材料科学技术领域,为解决目前纤维增强树脂基复合材料结构表面光滑,活性基团少和树脂基体的粘结性差等技术问题而设计的,其解决方案:PBO纤维在等离子体处理装置中,采用低温等离子体技术对纤维进行表面改性,然后与双马来酰亚胺树脂溶液浸渍制备纤维增强BMI复合材料预浸料,最后采用高温模压成型工艺制成连续纤维增强复合材料。改性后的纤维与树脂基体的粘结性得到很大改善,界面性能大大提高,复合材料层间剪切强度进一步增强,力学性能优异。制品可满足现代工业对复合材料越来越苛刻的要求,尤其是能适应现代航空工业对复合材料耐高温性能和力学性能双优异的严苛要求。由于BMI树脂有优良的电磁性能,材料可替代环氧树脂作为新型电磁功能材料使用。
本发明提供一种添加稀土La的原位TiB2增强铜基复合材料及其制备方法,所述添加稀土La的原位TiB2增强铜基复合材料,包括重量配比如下的各组分:0.5-2wt%的TiB2、0.02-0.10wt%的La、余量为Cu。本发明通过合金化法,在Cu-TiB2复合材料中添加一定量的稀土元素La,表面活性较高的La能使TiB2在生成阶段生成细小的TiB2颗粒,在复合材料凝固阶段分散TiB2颗粒,使之均匀弥散于铜金属基体中,因此获得了具有良好的综合性能的Cu-TiB2铜基复合材料。经检测添加稀土La的原位TiB2增强铜基复合材料强度高,导电性佳。
本发明属于高分子材料领域, 尤其涉及一种高效PE/PET复合材料界面相容剂、高强抗紫外线PE/PET复合材料及其制备方法。高强抗紫外线PE/PET复合材料原料组成按重量份数配比为:高密度聚乙烯100份、马来酸酐0.5?2.0份、甲基丙烯酸缩水甘油酯0.5?2.0份、引发剂0.05?0.3份、热稳定剂0.1?0.5份。高效PE/PET复合材料界面相容剂原料组成按重量份数配比为:高密度聚乙烯100份、马来酸酐1.2?1.5份、甲基丙烯酸缩水甘油酯1.2?1.5份、引发剂0.2?0.3份、润滑剂0.3?0.5份。马来酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯共接枝高密度聚乙烯,是一种高效界面相容剂,在PE/PET复合材料上的应用,比HDPE?g?MAH和HDPE?g?GMA任何一种单独使用效果都要好,其耐热性好,填充能力大,具备良好加工性能,能够高效提升PE/PET复合材料力学性能。
一种表面/块体金属基复合材料及其制备方法,该表面/块体金属基复合材料由基体和增强相组成,其中增强相的体积含量为5~40%;该复合材料的厚度为0.5~20毫米;其制备方法为采用点阵式多孔颗粒预置方式,通过搅拌摩擦加工工艺制备出表面/块体金属基复合材料;本发明所获得的复合材料中,增强相分布非常均匀,与基体结合良好,复合材料的层厚可达0.5~20毫米,在FSP过程中无颗粒飞溅现象发生。
一种表面分级复合材料界面层及其制备方法,属于材料表面工程技术领域。该表面分级复合材料界面层由分散的硬质第二相和包覆的金属粘结相的表面复合材料组成,表面分级复合材料界面层为一具有分级结构的硬质第二相次级单元构成的表面复合材料,电火花放电采用硬质第二相粒径10nm-50μm和致密度50-90%的复合材料电极,在惰性或活性气氛中放电,逐点逐层沉积硬质第二相次级单元,制备表面分级复合材料。该复合材料界面层利用具有分级结构的硬质第二相次级单元增加界面层刚度,提高了整体涂层的强度;金属粘结相在变形过程中抑制变形局部化,增强了涂层的塑性变形能力,涂层具有匹配的强塑性性能;表面分级复合材料结构特殊、制备方法简单,易于工业化应用推广。
本发明属于一种用于交通、电力、通信、照明等领域的,由复合材料制成的杆塔,确切的说是属于一种多功能复合材料杆塔。现在用于交通信号灯、照明灯、通信基站、输电线路等领域的杆塔多为混凝土杆或钢铁杆,缺点是重量大,造价高。而一些由复合材料制造的杆塔的接地方式使外引地线-导线-架空地线的电学关系复杂化,给线路设计和线路施工增加难度。本发明目的在于提供一种多功能复合材料杆塔,其特征是沿杆塔内部或外部有与杆塔为一体的导电层,以解决现有复合材料杆塔的问题。有输电走廊小、耐雷、耐污闪等优点,线路设计和线路施工简单。
本发明公开了一种直升机复合材料桨叶数控加工装置,采用悬臂式装结构,包括:用于加工复合材料桨叶的数控加工装置和用于装夹复合材料桨叶的装夹装置;数控加工装置位于装夹装置上端设置有能够沿着装夹装置横向移动的X轴运动系统;X轴运动系统的移动平台上固定有Y轴数控滑台,且Y轴数控滑台移动台面上固定有Z轴数控滑台,双工位动力头固定于Z轴数控滑台移动台面上,即此结构实现双工位动力头的X、Y和Z轴的坐标系定位移动,且双工位动力头实现电主轴的纵向摆动和横向周向转动,保证了加工工具能够完成针对复合材料桨叶的切边、铣削、钻孔三种加工要求。
一种纤维增强树脂基(Fiber?Reinforced?Plastic,FRP)复合材料R区超声检测模型建立方法,属于复合材料超声检测技术领域。该方法包括以下步骤:FRP复合材料R区试样几何尺寸和密度测量;对R区试样横截面解剖打磨并观察其微观组织,包括单铺层厚度、铺层总数及纤维铺放顺序;FRP复合材料单向板试样声速测量和弹性刚度矩阵反演计算;计算R区任意位置对应的Bond变换矩阵,并对弹性刚度矩阵进行旋转变换;设定超声检测探头参数和耦合介质的材料特性,完成模型建立。该方法在考虑FRP复合材料各向异性的同时,还实现了多层结构和曲面形状弹性特性的定量描述。利用该模型可对FRP复合材料R区超声检测进行模拟计算,为研究声传播规律、提高检测质量提供支持。
本发明涉及氧化铝陶瓷纤维/粒子强化金属基复合材料的低压加压制备方法。通过低压加压法制作Al2O3陶瓷纤维/粒子强化金属基复合材料,添加Al粒子与熔融态Al?基合金互溶,与传统的固相法、液相法相比具有低成本,效率高等优点。Al2O3纤维在复合材料中呈现三维分布,摩擦磨损时能保护Al2O3粒子稳固,不易脱落。通过Al2O3纤维与强化粒子合理配比,使得强化材料达到分布均匀,提高了材料的耐磨性能。本发明制备的氧化铝陶瓷纤维/粒子强化金属基复合材料与现有的金属基复合材料相比,材料的耐磨性能更优异,具有广泛的应用前景。
一种动态硫化无卤阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法,涉及一种复合材料及其制备方法,该动态硫化无卤阻燃聚丙烯复合材料的组分和重量份数为:聚丙烯40~60份,三元乙丙橡胶20~30份,无卤阻燃体系50~100份,相容剂10~30份,交联剂0.2~8份,助剂1~10份。将上述组分在高速混合机中充分混合,经双螺杆挤出机熔融共混,进行动态硫化反应,双螺杆挤出机及口模温度控制在160~220℃,挤出造粒。即可得到动态硫化无卤阻燃聚丙烯复合材料。该复合材料具有良好的阻燃性能和机械力学性能,可应用在建筑、电缆等无卤阻燃场合。
本发明关于一种陶瓷‑金属仿生纳米复合材料及其制备方法,其中,该陶瓷‑金属仿生纳米复合材料由Ti2AlC或Ti3AlC2陶瓷相和Mg或Mg合金金属相组成,在微观上,其具有与贝壳珍珠层微观结构类似的交互排列的纳米片层结构;陶瓷相、金属相以纳米片层形式相间定向排列;陶瓷相与金属相各自保持连续,相邻的纳米片层之间相互连接。该复合材料的制备方法如下:将Ti2AlC或Ti3AlC2纳米片状的陶瓷粉体配制成混合浆料,进行真空抽滤、热压烧结,得到纳米片层结构的多孔陶瓷骨架;利用Mg或Mg合金熔体浸渗多孔陶瓷骨架,得到陶瓷‑金属仿生纳米复合材料。本发明的复合材料具有轻质、高强、导热、导电、耐磨等特点,有望作为结构材料,有助于减轻结构件的重量并延长其使用寿命。
本发明属于纳米材料技术领域,具体涉及一种马来酸酐修饰的氧化石墨烯/双马来酰亚胺纳米复合材料的制备方法。该方法是在溶剂中,采用马来酸酐对氧化石墨烯进行表面修饰,在氧化石墨烯表面引入能与树脂基体进行化学反应的双键基团,然后将马来酸酐修饰的氧化石墨烯加入到液态的O,O′-二烯丙基双酚A(DBA)中,经超声分散后,加入双马来酰亚胺基二苯甲烷树脂(BDM)进行反应,生成石墨烯改性的双马来酰亚胺树脂纳米复合材料。用本发明所述方法所得的纳米复合材料,可有效改善双马来酰亚胺树脂的韧性和强度,进一步提高双马来酰亚胺复合材料的综合性能。本发明制备的纳米复合材料可以广泛应用于航空航天、汽车船舶、机械电子等诸多领域,便于石墨烯的工业化应用。
一种飞机复合材料制件重量精度控制方法,涉及飞机总体设计技术领域中的飞机重量研究方向,用于飞机复合材料结构件生产过程中的重量控制,包括:S1,统计分析得出每种材料的基准值,并对其进行搭配;S2,对超出总重范围的复合材料制件进行调整;S3,对层压板进行压实,形成复合材料坯料;S4,确定复合材料构件中树脂含量,并对S2中的复合材料坯料进行调整;S5,确定固化前复合材料坯料总重范围,并对固化工艺微调。本发明提供的飞机复合材料制件重量精度控制方法精确地控制复合材料制件的重量,突破了现有技术中只能对复合材料制件的重量进行事后检验的难题,并可通过对生产阶段重量监控,提高复合材料制件的稳定性,降低复合材料制件性能的分散性。
本发明涉及铝基复合材料和焊接领域,特别提供了一种提高不连续增强铝基复合材料搅拌磨擦焊接头强度的工艺,该工艺适用于可热处理强化的不连续增强铝基复合材料。对可热处理强化的铝基复合材料进行固溶处理,淬火后在4h内进行搅拌摩擦焊接。之后根据使用需求在空气中自然时效或人工时效,或者使用工业常用的工艺重新进行强化热处理。使用该焊接工艺可明显改善不连续增强铝基复合材料的可焊性,减少工具磨损,提高复合材料接头的力学性能。
埋入复合材料的光纤光栅保护与定位方法,为解决光纤上刻写光栅部分较脆,其复合材料成型工艺较复杂和光纤光栅在埋入及成型固化过程中易产生移位,使光栅偏离初始位置,影响测量精度等技术问题而设计的:该方法实现步骤:将两段短光纤粘接在光纤的刻写光栅部位;短光纤端部用硅橡胶封装保护,为避免影响光栅的界面传递效果,在光栅部位不使用硅橡胶;硅橡胶封装后的光纤光栅粘接在两层窄布带间;复合材料成型过程中,将窄布带放入复合材料的预定位置;光纤与复合材料的出入口位置,用硅橡胶进行封装。有益效果:其工艺过程更方便、易于施工、成本较低。实现了对埋入复合材料的光纤光栅的有效保护,提高其成活率,同时通过将光纤光栅封装在纤维布带间,解决了光栅精确定位的难题,提高光栅的监测精度。
一种用于结构纵向应变监测的智能复合材料层板制作方法,为解决目前工程常用的聚酰亚胺树脂或环氧树脂将光纤光栅传感器粘结在结构表面,在服役中光纤易被破坏及将光纤直接埋入复合材料结构中,虽得到封装保护但会引起其周围应力/应变的集中,材料固化过程中产生热残余应力会引起光纤光栅反射光谱的啁啾现象,影响光栅的应变测量精度等技术问题,而提供了一种用于结构纵向应变监测的智能复合材料层板制作方法,将光纤光栅传感器埋入复合材料铺层中来替代结构健康监测领域常用的电阻应变片,通过对埋入光纤光栅施加预应力,降低复合材料固化残余应力对光纤光栅反射光谱的影响,避免啁啾现象;提高了传感器的稳定性和重复性。同时复合材料起到了对裸光纤光栅很好的封装保护作用,满足工程施工对传感器灵敏度要求。
一种原位颗粒增强镁基复合材料的电磁/超声制备方法,属于冶金技术领域,公开一种用电磁连铸技术制备镁基复合材料的方法。其特征是熔炼添加微合金化元素CA、稀土Y、稀土CE的镁基熔体;选择AL-TI-C或AL-TI-B增强体系,采用自蔓延高温合成法原位合成含增强颗粒的镁基复合材料熔体,对镁基复合材料熔体施加电磁/超声复合搅拌;最后采用连铸工艺将镁基复合材料熔体连铸成型,并且在结晶器范围内施加电磁场和超声场,获得多相增强镁基复合材料连铸坯。本发明的效果和益处是将复合材料自蔓延反应法与电磁连续铸造技术、超声波技术有机地结合,得到表面光洁、颗粒增强相在基体中均匀分布、增强体与基体结合良好的镁基复合材料连铸坯,制备工艺简单。
碳纳米纸增强导电聚合物基复合材料制备方法,是针对现有碳纳米管复合材料的整体力学性能及电导性无法完全达到工程应用要求的技术问题而设计的。利用阴离子表面活性剂在超声波作用下将多壁或单壁碳纳米管与氧化石墨烯分散在等离子水溶液中,高速离心后取碳纳米管和氧化石墨烯溶液的上层清液,利用真空吸滤法制备厚度在10-100μm之间、柔韧可弯曲的碳纳米纸,用其作为增强材料;并利用RTM成型或真空袋法制备碳纳米纸增强导电聚合物基复合材料,通过提高复合材料中碳纳米管的含量及碳纳米管网络的分散均匀性,来提高复合材料的电导率,可使纳米复合材料的电导率得到几个数量级的提升,其导电率可达1-200S/m。从而使聚合物基复合材料从绝缘体进入半导体导电材料领域。
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