本发明属于复合材料领域,提供一种基于容器‑管道网络的增强/自修复一体化复合材料及其制备方法,包括基体材料和容器‑管道网络骨架结构。基体材料中均匀分散有催化剂;容器‑管道网络骨架结构由空心球壳和圆柱管道按周期性贯通连接而成,为避免应力集中,空心球壳和圆柱管道连接处通过圆角过渡;空心球壳内部装填修复剂,圆柱管道用于将修复剂输送至材料各处。基体材料出现损伤后,将诱导其附近的输送管道发生破裂并释放修复剂,修复剂在基体材料中催化剂的作用下发生交联反应,从而实现损伤的自修复。本发明提供的增强/自修复一体化复合材料,既具有优良的力学性能,又能实现对损伤的持续修复。
本发明公开了一种新型耐磨抗冲击聚丙烯复合材料,包含以下重量份的组分:聚丙烯树脂66~78份、耐磨剂1~4份、增韧剂8~13份、无机填料10~15份和助剂0.1~2份;耐磨剂包括硅酮母粒和聚四氟乙烯。本发明所述新型耐磨抗冲击聚丙烯复合材料选用硅酮母粒和聚四氟乙烯作为耐磨剂,可以降低材料表面的摩擦系数,提高材料的耐磨性能。本发明还公开了一种新型耐磨抗冲击聚丙烯复合材料的制备方法。
本发明涉及电磁波吸收材料领域,具体为一种具有多重共振性能的金属-半导体型电磁波吸收纳米复合材料及其机械化学改进合成制备方法,这种材料具有优异的全雷达波段吸收性能。复合材料为Fe/TiO2,两相紧密相连,Fe晶粒尺寸20-60nm,TiO2晶粒尺寸25-65nm。(1)将氧化铁、钛粉与占前两者总重量5-15%的TiO2粉在高能球磨机中球磨30-40小时,进行机械化学反应;其中,氧化铁与钛粉质量的比例为1.70-1.90;(2)将所得粉体放到退火炉中进行退火,退火温度为350℃-960℃,退火时间为10-90分钟。由于此种复合材料在2-18GHz频段内都有强烈的吸收,因此可以作为隐形飞行器表面涂层,同时可以解决在X波段(10-12.4GHz)和Ku波段(12.4-18GHz)在移动电话、智能传输、局域网和雷达系统等应用上的电磁波冲突问题。
本发明提供一种新型复合材料电池盒箱体结构优化设计方法,属于复合材料结构设计领域。为了保证侧面挤压强度,在箱体内部放置截面空心加强筋作为结构加强件。为了提高整体刚度,抵抗变形。沿箱体四壁设置了外凸形的加强结构。为了提高底部刚度,保证底部的抗压能力,在箱体底部设置了网状交叉形加强筋。材料的选择,在减重的前提下,选用碳纤维预浸料和玻璃纤维预浸料进行整体的铺放设计。电池盒上盖的减重。上盖总厚度为H,为了减重,中间1/3H材料层是由网状交叉型框架代替,保证上盖基本刚度。进行力学仿真测试,为了更好的进行侧压,在侧面压头挤压处用轻质材料填满凹坑处,保证侧压时的侧压力分布均匀,同时提高侧面的刚度。
本发明涉及材料领域,即提供了一种超混杂植物 纤维增强铝合金,其主要特征在于用植物纤维替代了 ARALL复合材料中的kcvlar纤维。因而价格便 宜,常温机械性能好,重量轻,并且同铝合金一样具有 屏蔽电磁波的作用,同时绝热效果又较铝合金好,是 一种有远大发展前途的铝合金及低温结构钢的替代 材料,将会带来巨大的经济效益和社会效益。
本发明属于纳米复合材料领域,具体涉及一种碳纳米管‑氧化石墨烯增强聚合物基复合材料的制备方法。本发明是利用疏水性π‑π相互作用将亲水性氧化石墨烯和碳纳米管组装为两亲性可控的Pickering体系稳定剂,在界面自由能降低过程的驱动下,碳纳米管‑氧化石墨烯的混杂材料聚集于活性单体/水界面,形成稳定的水包油乳液体系,由碳纳米管和氧化石墨烯组装成的纳米碳混杂结构包覆在活性单体液滴表面,经聚合和模压成型后,获得碳纳米管‑氧化石墨烯混杂增强聚合物基复合材料。
本发明涉及一种制备纳米材料的方法,该方法是:将3~20ml共溶剂与50~500mg金属 前驱物配制成溶液,并将该溶液和磁搅拌子放入反应器底部;在反应器中放置载体50~500mg, 载体与反应器底部留有一定的距离;在50℃~250℃下保温1h后,通入CO2至压力10~40MPa, 进行磁搅拌,反应1~24h后,缓慢泄压;取出反应器内反应后物质的样品,在400℃下焙烧 12h,得到金属氧化物/载体复合材料;在350℃~550℃下,用H2还原金属氧化物,得到金属 /载体的纳米复合材料。本发明有益效果是:制备成本降低,环境污染减少,所制备的纳米复 合材料中金属纳米粒子粒径小、分散均匀且金属负载量大。
本发明公开了一种新型二氧化钛和二氧化锰复合材料的制备方法,包括:步骤一、将钛酸丁酯加入水中,配制成钛酸丁酯溶液;步骤二、将钛酸丁酯溶液超声震荡,水解后得到带有烷基的二氧化钛悬浮液;步骤三、将带有烷基的二氧化钛悬浮液进行水热处理后,过滤、洗涤得到二氧化钛粉末;步骤四、将高锰酸钾和硫酸锰分别加入水中配制成溶液后,分别进行水浴及电脉冲处理;步骤五、将二氧化钛粉末与电脉冲处理后的高锰酸钾溶液和硫酸锰溶液混合后,进行水热处理、过滤、洗涤、干燥后得到二氧化钛和二氧化锰复合材料。本发明提供的新型二氧化钛和二氧化锰复合材料的制备方法,制得的二氧化钛和二氧化锰复合材料相对于其他二氧化锰复合材料面电容大幅度提高。
本发明涉及腐蚀与自润滑领域,具体公开一种摩擦氧化调控表面生成自补充润滑相的复合材料及制备方法。该复合材料以微米级Ti、Ni或Co金属(合金)粉为基粉,与Mo粉(或Mo粉与W粉的任意组合)、Ag粉混合,经放电等离子烧结成型。本发明通过复合材料成分优化,高温摩擦磨损时精密调控表面氧化产物,诱导形成低熔点复合氧化物,致使发汗,实现自润滑,避免了传统方法添加过量自润滑陶瓷相降低复合材料韧性的缺点。本发明复合材料兼具Ti、Ni或Co金属(合金)的高模量、高强度、耐腐蚀性、热稳定性及表面AgMoxOy氧化物的自润滑性,可用于航空、航天、能源、化工等尖端工业领域中服役的转动密封、高温轴承等精密基础件。
本发明公开一种CuCo/Ti3C2Tx复合材料及其制备方法和应用。制备方法包括如下步骤:于Ti3AlC2中,加入LiF和浓HCl,室温搅拌72~75h后,离心,加入插层剂,超声1~2h,再次离心,得Ti3C2Tx粉末;将Ti3C2Tx粉末超声分散于去离子水中,获得Ti3C2Tx黑色溶液;将硝酸铜和硝酸钴加入Ti3C2Tx黑色溶液中,超声溶解后,加入碱性物质,所得混合溶液加入到反应釜中,于100℃下,保持4~5h,所得反应物,离心,洗涤,真空干燥,得CuCo/Ti3C2Tx复合材料。本发明的CuCo/Ti3C2Tx作为电催化水分解的阳极材料,具有较好的催化性能。
一种原位自生金属基复合材料制备技术,其特征在于:首先将能够反应生成合适增强相的元素均匀混合,要求粒度尺寸<0.1mm,在50MPa~150MPa压力下成型,再按下述步骤制备复合材料:(a)母料的熔炼:将选择的基体合金(如:Al,Zn)熔化,对Al合金过热度要求在120~450℃;对Zn合金过热度要求200~450℃;(b)反应物料的加入:在熔体达到温度时,把反应物料压制块用钟罩压入到熔体中,保持2~20分钟;(c)搅拌:搅拌2~3min;(d)保温:10~30min;(e)浇注成型。本发明简单实用,价格相对低廉。
本发明涉及陶瓷基复合材料及制备方法,具体为一种热压制备氧化铝增强钛硅铝碳基(Ti3Si1-xAlxC2/Al2O3,其中0<x≤0.1)陶瓷复合材料及其制备方法。Ti3Si1-xAlxC2被原位生成,Al2O3作为增强相存在于Ti3Si1-xAlxC2基体中。具体制备方法是:首先,以钛粉、硅粉、铝粉、石墨粉和氧化铝粉为原料,以无水酒精为介质,在玛瑙罐中球磨16~24小时,干燥并过筛后装入石墨模具中冷压成型(10~20MPa),在真空或通有氩气的热压炉内烧结,升温速率为10~15℃/分钟,在1500~1600℃烧结,保温时间为30~120分钟,施加压力为20~40MPa。本发明与原位热压制备的Ti3Si1-xAlxC2单相陶瓷相比具有高硬度、高弹性模量、高弯曲强度、高剪切强度、耐磨性能好等综合机械性能优越的特点。
本发明提供了一种无机纳米颗粒‑明胶核壳结构复合材料纳米颗粒的制备方法,该方法包括:明胶溶解在无机纳米颗分散液中,得分散有无机纳米颗粒的明胶水溶液,滴加极性有机溶剂得到的无机纳米颗粒‑明胶核壳结构的复合材料微、纳米颗粒的悬浊液中加入交联剂进行交联反应,最终得到以无机纳米颗粒为核、以明胶为壳的无机纳米颗粒‑明胶核壳结构复合材料微、纳米颗粒。本发明首次提供了使用共沉淀法制备以无机纳米颗粒为核、以明胶为壳层的核壳结构复合材料纳米级颗粒的制备方法,方法简单便捷,有利于应用到工业化大量生产。
本发明属于环保材料技术领域,提供了一种固废生物质制备有序介孔碳‑金属复合材料联产生物炭的装置与方法,包括中央控制单元、进料单元、双螺旋混料传送装置、多功能反应器、pH调节器、固液分离装置、水热耦合炭化装置和热解气循环装置。针对有序介孔碳领域苯酚、甲醛等碳前驱体有毒有害的问题,研发了稀酸耦合金属盐催化水热酸解固废生物质代替有毒试剂,并可实现固废生物质高值化利用。金属盐的原位掺杂可获得有序介孔碳‑金属盐复合材料,该产品兼备双电层和赝电容储能特质,电储量优异。金属盐的原位催化可获得高孔隙率的生物炭材料。一体化设备的设计实现了酸解、固化和炭化连续式运行,有利于实现工业化推广和应用。
本发明涉及氧化铝—碳氮化钛—钛镍复合材料及其制备方法,复合材料组成的体积百分数为:Al2O3:60~94,Ti(C,N):5~35,Ti+Ni:1~12;制备工艺步骤:第一步是原料混合和干燥:(1)将原料Al2O3粉末和TiCN粉末与球磨介质、表面活性剂混合、球磨、干燥;(2)将原料Ti粉末和Ni粉末与球磨介质混合、球磨干燥,钛与镍原子配比为1∶1~1∶4;(3)将步骤(1)和(2)混合干燥后的粉末,加入球磨介质混合、球磨、干燥,Ti和Ni粉末加入量为1~12vol%,第二步是粉末成形与烧结:将步骤(3)处理后的混合粉末加入热压炉中,在氩气气氛、温度为1400~1700℃,压力为25~35MPa下热压成形。本发明优点是:材料综合性能硬度、强度和韧性明显提高,更适合机械工业用的刀具材料。
本发明涉及一种复合材料和复合材料为载体的催化剂及其制备和应用,具体是基于静电纺丝技术和溶液法,制备基于金属氧化物‑导电材料复合纤维/MO2‑C及以其为载体的电催化剂N/MO2‑C。其电催化剂载体/MO2‑C为金属氧化物‑导电碳材料复合纤维,催化剂Pt的引入可以将催化剂载体分散到溶液中然后还原法引入Pt催化剂颗粒,也可以通过在纺丝液中添加Pt盐前躯体,然后一步法制备Pt基电催化剂。本发明通过导电碳材料的加入以及后期聚合物纳米纤维的一步低温处理,既保证了所制备的载体的疏松多孔结构,同时保证了碳材料于载体的导电性和结构的稳定性,此外空气或氧气气氛下的一步低温处理既保证了金属前驱体盐的氧化,同时保证了聚合物前体的分解和碳材料的稳定存在。 1
本发明涉及一种抗熔融盐腐蚀技术,具体为一种 提高Ti3AlC2、Ti2AlC及其复合材料抗熔融盐腐蚀方法,将所述材料置于氧化性气氛进行表面改性,处理温度为950~1280℃,处理时间为0.5~4小时。本发明在950~1280℃含氧气氛中表面改性处理后的Ti3AlC2、Ti2AlC和Ti3AlC2/Ti2AlC复合材料在表面生成了致密并且与基体结合良好的氧化层,经高温表面改性后抗熔融盐腐蚀性得到大幅度提高。
一种Cu-Fe复合材料的制备方法,属于有色功能材料制备技术领域。方法为:1)快速凝固Cu-Fe合金的制备;2)磁场作用下的均匀化处理,得到过饱和Cu-Fe合金;3)磁场作用下Fe析出相的形成与粗化,得到粗化的Cu-Fe合金;4)磁场和低温作用下马氏体转变,得到马氏体转变的Cu-Fe合金;5)室温完全马氏体转变,得到充分马氏体转变的Cu-Fe合金;6)磁场作用下Fe的吸附生长,得到Cu-Fe复合材料。本发明的方法,增加晶界处Fe的富集,促进Fe在晶界处的析出;加速γ-Fe的析出和粗化;促进马氏体转变速率和比率;制备的Cu-Fe合金,在相同减面率时的导电率,比现有技术提高了10~50%。
本发明涉及一种利用锡碳化钛分解原位生成碳 化钛弥散强化铜基复合材料及其制备方法,利用弥散在铜(Cu) 基体中的锡碳化钛(Ti2SnC)的分 解原位得到在铜基体中弥散分布的碳化钛 (TiCx)颗粒,制备成一系列成分 的复合材料,其中碳化钛的含量为1~20vol.%。具体制备方法 是:将锡碳化钛超细粉按预定比例与铜粉混合;混合粉末经球 磨5~15小时后,装入石墨模具中冷压,施加的压强为5~ 15MPa,在通有保护气氛的热压炉内烧结,烧结温度为800~ 900℃、烧结时间为0.5~3小时、烧结压强为30~50MPa;再 将得到的复合材料在950~1050℃退火2~8小时。本发明可以 在简单的制备工艺下原位制备出具有高硬度和高强度的碳化 钛弥散强化铜基复合材料。
本发明公开了一种碳纤维增强酚醛气凝胶复合材料及其制备方法和碳纤维增强炭气凝胶复合材料,属于气凝胶复合材料制备领域。以碳纤维毡体作为增强体,将预先配好的工业酚醛、乙二醇、六次甲基四胺、去离子水混合溶液浸渍碳纤维毡体,加热经过相分离得到复合材料湿凝胶,经过常压干燥得到碳纤维增强酚醛气凝胶复合材料,在高温下炭化得到碳纤维增强炭气凝胶复合材料,通过添加不同含量的去离子水可以在不改变树脂和溶剂配比基础上有效调控密度。本发明制备基体气凝胶的原料为工业酚醛树脂,来源广泛且价格低廉;制备周期短,本发明中经相分离得到的湿凝胶不用经过溶剂置换,直接常压干燥即可得到碳纤维增强酚醛气凝胶复合材料。
原位合成(TiW)C颗粒增强铁基复合材料及制备方法,属于耐磨钢铁材料的改性领域,是用钨原子部分替代碳化钛中的钛原子,形成了(TiW)C颗粒增强复合材料,其重量百分比化学组成为C:0.566-2.397%,Ti:2.264-4.758%,W:4.383-18.267%;该种材料可用粉末压型电弧熔炼工艺,也可以采用块体原料真空感应电炉熔炼工艺,以真空感应电炉熔炼为佳;由于生成的(TiW)C颗粒比重与铁基体比重相近,而且界面相溶性好,结合力强,大大减少了(TiW)C在熔体中的偏析程度,解决了高温下颗粒加入难的问题,便于制备;大幅度地提高了耐磨材料的耐磨性能。
本发明涉及一种C/C复合材料与铜或铜合金的连接方法,属于异质材料连接领域,解决现有技术中存在的活性涂层制备方法复杂、热处理温度过高、接头强度低等问题。通过活性元素Ti和Si在C/C复合材料表面的物理化学反应形成层状过渡反应层,提高钎料的润湿性并形成较强的界面结合,实现C/C复合材料与铜或铜合金的紧密连接。本发明采用活性Cu-Si钎料实现了C/C复合材料与铜或铜合金的连接,通过活性元素Ti和Si在界面的物理化学反应,形成CC/(TiC+SiC+Ti5Si3)/铜或铜合金的过渡界面,结合强度高;焊后焊缝为纯铜组织,有利于通过塑性变形减缓接头热应力。本发明的主要技术效果在于:与活性铸造法相比,本发明制备的接头强度高,抗热震性能优异,活性元素Ti与Si引入方法简单。
本发明公开了一种热塑性塑料及其复合材料电阻焊接元件的制备方法,包括导电网格表面处理,静电纺丝,清理夹持区,热压成型四个步骤。在对导电网格进行物理或化学表面处理的基础上,将待焊接的复合材料的基体或类基体材料通过静电纺丝的方法附着到导电网格的孔隙和表面,能够有效的解决基体对导电网格的浸渍效果和相容性较差的问题,同时减少焊接界面中存在的孔隙和气泡,并且产生的富树脂区能够防止电阻焊接过程中的电流泄露,提高焊接效率和焊接质量。
本发明涉及的是三层铝或铝合金复合材料的生产制造方法和其结晶装置。现有生产方法存在工艺生产线过长、成品率低、成本高等技术问题,本发明提供的三层铝或铝合金复合材料生产方法是:将两边侧的皮材熔化料先于中间的芯材熔化料结晶,中间芯材熔化料流入、填充两边侧已结晶皮材之间空间内,与皮材界面融合,制成三层复合材料锭坯。本发明还提供了一种实现该生产方法的锭坯结晶器,该结晶器包括具有芯材浇铸通道和芯材浇铸通道两边侧的皮材结晶通道的浇铸段上段通道,下段通道为融合结晶段,每一皮材结晶通道是由两冷却介质夹层和两夹层之间的通道空间构成。本技术方案实现了在熔化料结晶过程中一次性生产三层复合锭坯材料的技术目的,其生产工艺路线短,产品质量高而稳定,能源消耗和生产成本都大幅度降低。
本发明涉及一种复合材料的生产方法,特别是一种利用高分子废弃物生产复合材料的方法。提供一种利用高分子废弃物,如废聚乙烯、废聚丙烯、废橡胶、木粉、稻壳粉,分别经化学、物理方法进行改性,再将改性后的材料用超细磨进行超细化处理,使其细度达到100目以上至接近纳米材料,再根据制品的需要,按不同配比加入助剂等物质,再生一种新的复合材料。用这种材料生产的制品可以用于汽车保险杆、汽车底盘、皮带输送机托辊、建筑业用的模板等构件上。
本发明属于纳米材料制备领域,具体涉及一种小尺寸金属氧化物纳米簇/介孔SiO2纳米复合材料及其合成方法。所述的介孔SiO2纳米球载体的粒径为5~30nm,孔径为2~5nm;所述的金属氧化物纳米簇为MoO3或WO3,粒径为0.1~2nm。合成采用反相微乳液法。采用本发明所述方法制备小尺寸金属氧化物纳米簇/介孔SiO2复合材料,工艺简单、经济,安全,金属氧化物纳米簇高度分散在载体介孔SiO2上,并且金属氧化物纳米簇及载体介孔二氧化硅的大小、形貌可控,具有优良的催化性能。
本发明涉及碳化硅陶瓷纤维/粒子强化Al‑基复合材料其界面反应对耐磨性能的影响。通过低压加压法制作SiC陶瓷纤维/粒子强化Al‑基合金复合材料,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。有效的控制了SiC/Al之间的界面反应的生成。复合材料在摩擦时,薄膜状的界面生成物可以组织裂纹地扩散,增强了强化材料与基体之间的结合力,提高了材料的耐磨性能。本发明制备的碳化硅陶瓷纤维/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。
本发明公开一种填充磁流变阻尼复合材料的夹层波纹圆柱壳及制造方法,设有外圆柱壳、内圆柱壳,在外圆柱壳与内圆柱壳之间设有复合材料波纹夹层,所述复合材料波纹夹层设有多个斜边,每两个斜边与外圆柱壳、内圆柱壳共同组成梯形折线,所述梯形折线以内圆柱壳的圆心为中心圆周阵列在内圆柱壳的外圆上,所述梯形折线包括磁流变阻尼材料单元,所述磁流变阻尼材料单元设置在两个斜边的下端部之间,所述磁流变阻尼材料单元还设置在两个斜边的上端部之间,本发明的优点是:梯形斜面可用于吸收冲击力,作支撑结构,磁流变阻尼材料单元起缓冲作用,可以实现阻尼性能的无极主动控制。
本发明提供了一种用于电池负极的Cu9S5@C纳米复合材料及制备方法,以硫粉、乙酸铜、氨水为反应原料,通过水热法生成硫化铜,退火得到Cu9S5,再利用水热法在Cu9S5表面包覆葡萄糖,高温退火得到Cu9S5@C纳米复合材料。本发明在金属硫化物的表面包覆碳,既可有效弥补硫化物循环性和稳定性较差的缺点,提高材料的循环性和稳定性,又可提高材料的导电性,作为锂离子电池的负极材料可以有效实现较高容量以及较好的循环稳定性,有效提高电池性能。以本发明制备的Cu9S5@C纳米复合材料作负极的锂离子电池经测试,具有较好的锂电性能,拥有较稳定的比容量和较好的循环性能,并且具有多次循环后容量快速上升的特性,90个循环后比容量升至初比始容量的2倍。
本发明涉及一种碳化钨金属陶瓷复合材料耐磨球阀,包括阀球、阀座、阀体,其特征是在流体通过的流道内壁均喷涂有碳化钨金属陶瓷复合材料耐磨涂层,同时在阀球与阀座的密封副表面上均喷涂有碳化钨金属陶瓷复合材料耐磨涂层。本发明的优点是:成本低、寿命长、使用可靠并具有较高耐磨性能。碳钢材料球体具有成本低、加工性能好等优点,而碳化钨耐磨外层的耐磨性能良好,碳钢与碳化钨耐磨层结合的稳定性牢固性也较好,而且,为了保证碳化钨涂层与碳钢基体之间具有较高的结合强度,在喷涂前首先对待喷涂件进行碳化钨离子注渗,形成过渡层。另外由于设置有过渡圆弧面,进一步保证了碳化钨涂层与碳钢本体之间的结合力。
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