本发明属于装甲防护技术领域,具体为一种圆柱交错堆叠结构的Ti‑Ti2AlC/TiAl3叠层复合材料及其制备方法,解决了背景技术中的问题,叠层复合材料包括间隔叠加的TC4箔材层和复合粉末层,复合粉末层由铝粉和Ti2AlC粉末组成,铝粉和Ti2AlC粉末的摩尔比为5:1~20:1,位于两层复合粉末层之间的TC4箔材层上均开有数个圆柱通孔,相邻两块TC4箔材层上的圆柱通孔交错设置。用Ti2AlC增强Ti‑TiAl3叠层复合材料,能显著改善Ti‑TiAl3叠层复合材料的微区硬度、断裂韧性、压缩性能,圆柱交错堆叠结构有利于制备时残余应力的释放,使层与层之间连接更加紧密,也可有效提高复合板的韧性和吸能特性。
制备高熵合金颗粒增强型细晶铝基复合材料的装置及其方法,属于铝基复合材料技术领域,本装置在搅拌摩擦焊机工作平台上固定设置有水槽,水槽上设置有进水口和出水口,夹具安装在水槽中,铝合金板压紧于夹具上。制备方法如下:首先,对铝合金板的待加工表面打磨后冲制盲孔;其次,压实的高熵合金粉末填满盲孔;再次,采用无针搅拌头对盲孔上部进行密封处理;最后,启动冷却水系统,有针搅拌头在水下进行搅拌摩擦加工,打磨、砂光处理制得高熵合金颗粒增强型细晶铝基复合材料层。本发明搅拌摩擦加工采用水下冷却加工制备,制得的复合材料晶粒细小,高熵合金颗粒不仅可以均匀分布于铝合金基体中而且有效的减小了高熵合金颗粒与基体的界面反应。
本发明属于高分子复合材料领域,具体是一种高强高韧长玄武岩纤维增强尼龙6复合材料及其制备,所述复合材料,是由下列重量百分比的原料构成,5‑20wt%的增韧剂、10‑40wt%的长玄武岩纤维、35‑83wt%的尼龙6母粒以及2‑5wt%的加工助剂,所述加工助剂为硅烷偶联剂或/和热稳定剂。与现有技术相比,本发明的有益效果是:所制备的尼龙6复合材料具有优异的力学强度和冲击韧性,使用寿命长;制备方法简单高效,易于工业化生产,具有推广价值。
本发明公开了一种考虑PVA纤维含量的水泥基复合材料弹塑性本构模型及其建立方法,以应变硬化水泥基复合材料的单轴拉伸、压缩试验数据和试验现象为基础,考虑纤维含量对应力‑应变关系关键点的影响,参考经典的应变硬化水泥基复合材料应力‑应变本构模型,采用数学分析与数据拟合的方法,建立考虑PVA纤维含量的水泥基复合材料弹塑性本构模型。本发明提供的水泥基复合材料弹塑性本构模型的建立过程科学严谨,能够准确描述PVA纤维含量对水泥基复合材料本构的影响。另外,本发明提供的水泥基复合材料弹塑性本构模型简洁、直观,方便用于应变硬化水泥基复合材料结构的设计、有限元计算等方面,具有十分广阔的应用前景。
本发明涉及金属基材料结合层质量评价和预测技术领域,公开了金属基材料结合层测试渗透深度和结合强度的方法,本发明基于微观尺寸,利用第一性原理的理论,在Materials studio分子动力学软件中,建立金属基复合材料的结合层模型,从而分析计算界面中不同指数模型的结合能,作为金属基复合材料的结合强度的重要判断依据;本发明能从金属基复合材料界面微观出发联系宏观作用,避免出复合材料在宏观加工过程中出现裂纹甚至断裂的情况;本发明能有效验证金属基复合材料的结合强度,指导工艺生产,提高生产效率;本发明解决了现有金属基复合材料在加工制备过程中存在的应用问题,提高其使用周期和赋役质量等性能。
本发明公开了一种MnO2插层类水滑石复合材料的制备方法,是先将类水滑石焙烧形成混合金属氧化物,再以含有巯基官能团的有机硅烷的甲苯溶液处理所述混合金属氧化物,将有机硅烷嫁接在混合金属氧化物上后,加入KMnO4水溶液中,利用类水滑石的记忆效应,使混合金属氧化物在KMnO4水溶液中水合恢复其层状结构,并利用所嫁接巯基官能团的可还原性,将插入到类水滑石层间的MnO4-还原形成MnO2,从而制备出MnO2插层类水滑石复合材料。本发明制备的MnO2插层类水滑石复合材料可以应用于电极材料、超电容材料和催化材料等领域。
本发明提供了一种有机‑无机复合材料及其制备方法和应用,属于建筑材料技术领域。本发明通过对固废复合粉、热塑性塑料和水的用量的控制及活性组分的限定,使得粉煤灰中部分的活性二氧化硅和三氧化二铝,在电石渣提供的碱性条件以及在脱硫石膏中的SO42‑的激发下,与水反应生成了水化硅铝酸盐。生成的水化硅铝酸盐在热压过程中部分结晶水变为水蒸气释放,在复合材料中形成大量的孔洞,使得复合材料具有了轻质的特点。并且剩余结晶水会在高温干燥条件下释放出来,进而赋予有机‑无机复合材料缓解环境热效应的功能;在低温潮湿状态下,粉煤灰中未反应的活性二氧化硅和三氧化二铝发生水化反应,释放出热量,从而实现调节环境温度的目的。
本发明涉及一种超声辅助旋喷搅拌制备准晶增强铝基复合材料的方法,是针对增强体颗粒与基体材料之间润湿性差、易发生团聚、分布不均,复合材料性能低的问题,采用高硬度和低表面能的铝铜铁准晶做增强体,以提高增强体颗粒与基体的润湿性,采用超声波辅助旋喷搅拌的方法制备准晶增强铝基复合材料,此制备方法工艺先进,数据精确翔实,金相组织中初生α‑Al晶粒呈现球状或近球状,树枝状的α‑Al基本消失,初生α‑Al晶粒分布均匀,晶粒尺寸细化,抗拉强度达265Mpa,延伸率达9.5%,硬度达89HV,是先进的准晶增强铝基复合材料的制备方法。
本发明公开了一种高频脉冲连接铝/镁合金复合材料的制备方法,包括如下步骤:1)根据上、下电极板的形状和尺寸,准备待连接的镁合金板和铝合金板;2)用砂纸打磨铝、镁合金板的待连接表面,去除表面氧化膜;3)将打磨后的镁合金板和铝合金板放置在高频脉冲连接设备的真空炉内,在真空环境、在线加热和施加压力载荷的条件下进行连接,即制得铝/镁合金复合材料;4)将铝/镁合金复合材料用丙酮清洗、清洁,使表面洁净。在真空环境内结合高频脉冲电场和加压控制系统,实现加热快、真空环境连接,可有效避免铝、镁合金材料待连接表面氧化,有益于铝/镁合金复合材料连接界面的结合,且具有加热速度快、效率高的特点。
本发明涉及弹性体复合材料,具体为Fe3O4/NR磁性弹性体复合材料及其制备方法,解决现有的磁性弹性体复合材料磁性粒子分散不均匀、掺杂量小、易团聚、磁性能与机械力学性能难以同时提高的问题,方案为:1)采用化学共沉淀法在天然胶乳中原位制备Fe3O4/乳胶复合磁性粒子乳液;2)制备稳定剂、硫化剂等配合剂分散体;3)磁控模压法制备Fe3O4/NR磁性弹性体复合材料。优点:1、稳定性好,不易团聚,掺杂量大;2、机械力学性能和磁性能优异;3、生产原料易得、生产成本低、制备方法简单,适合工业化生产。
一种制备氧化钴/石墨烯纳米复合材料的方法是将氧化石墨在去离子水中超声处理得到氧化石墨烯溶液,将Co(NO3)2?6H2O溶解在去离子水中,得到硝酸钴溶液,然后滴加NH3?H2O生成的固体产物获得氢氧化钴胶体溶液;将氧化石墨烯水溶液和氢氧化钴胶体溶液混合洗涤,干燥于150-500℃下处理得到氧化钴/石墨烯纳米复合材料本。本发明具有简单,快速,大规模生产绿色,环保的优点。
本发明涉及一种防辐射的钐钨铝合金屏蔽复合材料的制备方法,是针对辐射防护的实际情况、稀土元素钐的中子吸收性能、Al的结构性能以及钨对γ射线的吸收性能,采用等离子放电烧结技术制备钐钨铝合金屏蔽复合材料,此制备方法工艺先进,数据精确翔实,中子吸收组元钐颗粒及γ射线吸收组元钨颗粒在铝基体中没有团聚现象,同时加热速度快,在真空环境下完成材料制备,可防止材料污染,钐钨铝合金屏蔽复合材料的中子屏蔽性能达96%,γ射线的吸收率达90%,材料密度达96.5%,材料硬度达Hv0.1=186.7,是优越的核防护材料,是十分理想的制备防辐射的钐钨铝合金屏蔽复合材料的方法。
本发明属于锂硫电池正极材料制备领域,具体的说是一种作为锂硫电池正极材料的层状无机化合物/导电聚合物/硫复合材料的制备方法。本发明将聚合物和无机层状化合物在纳米尺度复合,将硫包夹于片层间,阻止了硫的穿梭效应;层状材料如弹簧可缓冲体积膨胀的应力,保持材料的固有结构减少体积扩张引起的活性物质损失,提高材料循环性能;有机无机复合的层状材料本身具有电位响应阳离子交换属性,与硫复合在充放电过程中具有协同作用,提高了电池的倍率性能;层状化合物层间距可以调节,合适的层间距有利于Li+的传输。本发明工艺步骤简单,操作方便,层状无机化合物/导电聚合物/硫复合材料在锂硫电池正极材料中有很好的应用前景。
本发明公开了一种新型导热天然橡胶复合材料的制备方法,属于橡胶复合材料技术领域,解决现有技术无法通过利用纤维状导热填料来制备具有导热性能和力学性能优良的天然橡胶复合材料的问题。包括以下步骤:将导热系数高的粉状和纤维状导热粒子和热塑性塑料混合后加入到双螺杆挤出机中造粒,制得母料,其中所述的导热粒子的质量份数占母料总质量的20~70%,然后将母料在装有纺丝机头的小型双螺杆挤出机里纺丝制得纤维状导热填料,利用纤维状导热填料按照常规方法制备导热天然橡胶复合材料。本发明产品具有优异的导热性能和综合力学性能,原料价格低廉,在散热元件和动态生热较大的元器件中应用广泛。
本发明公开了一种石墨复合材料及其制备方法, 按 原料组成重量百分比 : 粒径为1-80μm的天然石墨粉50%~70%; 粒径为1-50μm的B4C 1~5%; 粒径为1-80μm的Si粉2~6%; 粒径为1-50μm的ZrO2 2~20%; 粘结剂(石油沥青, 煤沥青)22%~35%; 将上述原料均匀混合, 在2200~2800℃、压力为15~40MPa下热压成型, 恒温时间10~60min, 即得本发明的石墨复合材料。其抗弯强度达到88MPa, 电阻率为2.04μΩm, 成本低, 有利于广泛应用。
一种吸附二氧化碳的有机-无机多孔复合材料的制备方法是将聚甲基含氢硅氧烷加到无水乙醇中,然后加入碱性溶液,搅拌20~24h,将去离子水加到上述的溶液中,搅拌0.5~5h后,再加入正硅酸乙酯,搅拌1~6h,记为溶液A,将有机胺溶解到乙醇中,搅拌1~3h,得到溶液B,将溶液B加入到溶液A中,搅拌3~5h后,静置老化3~5天后得到凝胶,将所得的凝胶放置在80~100℃温度下干燥24~30h,除去体系中的乙醇,得到有机-无机多孔复合材料。本发明具有较低脱附温度、较高的吸附量,同时不需要去除模板剂,节省了成本,良好的热稳定性的优点。
本发明属于树脂基功能复合材料技术领域,具体涉及一种夹芯结构防弹透波复合材料及其制备方法。所述复合材料是将依次叠合在一起的外蒙皮、粘接膜、夹心芳纶纸蜂窝、粘接膜以及内蒙皮通过热压罐一体成型工艺制备而成。所述外蒙皮是将至少一层超高分子量聚乙烯纤维无纬布排列铺层,所述内蒙皮是将至少一层由树脂浸渍纤维布形成的预浸料排列铺层。本发明提供的夹芯结构防弹透波复合材料可以有效调控外蒙皮超高分子量聚乙烯纤维层的抗弹击能力,使其既能够通过纤维的有效拉伸来吸收大部分弹击能量,又能够调控纤维拉伸所带来的背凸量,可以有效解决现有超高分子量聚乙烯纤维防弹材料背凸量过大的问题的,同时还可以较好地满足天线罩Ku波段的透波性能。
本发明属于养殖大气环境净化处理技术领域,具体涉及一种秸秆碳复合材料及其制备方法和应用。针对现有除臭方法的不足,本发明提供了一种秸秆碳复合材料及其制备方法,并将其应用于养殖业粪污除臭。本发明所制备的秸秆碳复合材料,包括以下质量百分比含量的组分:秸秆碳65%~91%,亚氯酸盐5%~20%,次氯酸盐3%~10%,表面活性剂1%~5%。通过将粉碎的秸秆碳、亚氯酸盐、次氯酸盐和表面活性剂与水或乙醇形成混合物,加热至亚临界或超临界状态,在惰性气体气氛下进行烘焙干燥得到。该秸秆碳复合材料同时具有吸附和化学除臭的性能,原料易得,制备简单,操作容易,低残留、对环境影响小。
本发明公开一种利用废铝粉制备镀锌石墨烯增强铝基复合材料的方法,属于金属基复合材料技术领域。具体为:先用含AGS的等离子水对石墨烯进行预处理,之后通过等离子增强化学气相沉积法制得镀锌石墨烯;对废铝粉进行清洁处理,然后向制备好的镀锌石墨烯与清洁后的铝合金的复合粉末中加入EAA2022热熔胶,并将三者进行真空球磨混合均匀;最后通过粉末热挤压工艺将球磨好的复合粉末制成镀锌石墨烯增强铝基复合材料。本发明制备的镀锌石墨烯增强铝基复合材料解决了现有技术中石墨烯在铝基体中分散不均匀的问题,同时也对废旧铝粉进行了有效回收利用。
本发明涉及一种锌镁功能梯度生物复合材料的制备方法,采用镁粉、锌粉、HA粉为原料,球磨混粉、装模、真空放电等离子烧结,制成两种梯度结构的锌镁复合材料,此制备方法工艺先进,数据精确翔实,制备的锌镁梯度材料在界面处结合强度高,没有脱粘现象;各梯度层的耐磨性以及力学性能方面(抗压强度为293.66MPa,弹性模量为8.0GPa,断裂韧性为9.327 MPa·mm1/2)均与自然骨相匹配,有效的避免了应力遮蔽效应,是十分理想的可降解生物医用金属梯度材料的制备方法。
本发明公开了一种二维碳化钼/石墨烯纳米片复合材料的制备方法,是将溶解有十六烷基三甲基溴化铵的氧化石墨烯乙醇分散液加入可溶性钼源水溶液中进行水热反应,反应产物碳化得到二维碳化钼/石墨烯纳米片复合材料。本发明通过简单的方法制备得到了二维碳化钼/石墨烯纳米片复合材料,解决了碳化钼活性位点暴露少、活性低的问题,提高了碳化钼材料的催化性能。以本发明制备的二维碳化钼/石墨烯纳米片复合材料作为催化剂材料应用于电解水制氢反应中,表现出了较高的活性。
本发明涉及一种硅铝复合材料制成的仿石材墙体及其制备工艺,该工艺包括以下步骤:(1)将仿石材颜料及硅铝复合材料共同注入仿石材的墙体成型模具中;(2)在温度为150°的条件下注塑成型形成仿石材墙体;(3)成型结束后,开模取出仿石材墙体,在其表面喷涂抗紫外线材料;其中,硅铝复合材料是由煤矸石纤维、高分子共混防火改性材料、硅铝熟料,硬脂酸混合而成;仿石材墙体包括硅铝复合材料基层、仿石材层和抗紫外线层,硅铝复合材料基层、仿石材层和抗紫外线层由内而外依次设置;本发明墙体在生产线上一次成型,受环境温度变化影响小,由于采用专业设备喷涂抗紫外线材料,抵御紫外线辐射的效果好,使用寿命长,结构稳定,强度高,抗震效果好。
本发明提供了一种粉煤灰改性高密度聚乙烯复合材料及其制备方法和应用,属于波纹管技术领域。本发明采用硅烷偶联剂对粉煤灰进行改性,使粉煤灰和高密度聚乙烯之间具有更强的粘结性;将改性粉煤灰和低密度聚乙烯共混造粒制备改性粉煤灰填充母料,利用LDPE的柔软性和延展性,使粉煤灰更均匀的分散在HDPE中,提高复合材料的韧性;通过引入马来酸酐基团的方法来增强无机填料和HDPE的粘附性,增强复合材料的强度和刚度。本发明制备的粉煤灰改性高密度聚乙烯复合材料具有优良的拉伸强度和弹性模量,降低了由于粉煤灰加入而引起的复合材料断裂伸长率下降的现象,使其有望成为大口径HDPE波纹管的制备材料。
本发明公开了一种紫苏纤维素增强环氧树脂复合材料及其制备方法,属于秸秆资源再利用技术领域,一种紫苏纤维素增强环氧树脂复合材料,包括以下重量份的原料:紫苏纤维素0‑0.1份、环氧化废弃紫苏油10份、固化剂7份、促进剂0.1份;紫苏纤维素增强环氧树脂复合材料的制备原理为:使得紫苏纤维素与环氧化物共混,再对其进行高温固化,最终制备出紫苏纤维素增强环氧树脂复合材料;本发明提取的紫苏纤维素表面粗糙,比表面积大,且有孔状结构,有利于环氧树脂的渗透,形成牢固稳定的机械耦合作用;将紫苏纤维素与环氧化废弃紫苏油结合制备的复合材料,更加符合可持续发展的要求,绿色环保且具有高强度。
本发明为一种Fe‑Al金属间化合物微叠层复合材料及其制备方法,属于材料加工技术领域。该复合材料由交替叠置的厚Fe层和Fe‑Al复合体系组成,而Fe‑Al复合体系又由交替叠置的Fe‑Al金属间化合物层和薄Fe层组成。制备时,将Fe箔、Al箔按位置叠放在一起,然后采用热压扩散成形工艺进行热压烧结,最后获得Fe‑Al金属间化合物微叠层复合材料。本发明叠层复合材料采用“多层薄箔”结构,该结构减少了反应时间,实现了局部化学成分的控制,并允许金属/金属间化合物的结合;本发明叠层复合材料界面清晰且结合牢固,金属间化合物的生长形貌为“舌状形貌”,所制得的成品受科肯达尔效应影响较小,相对致密,材料的整体性能优异。
本发明公开了一种石墨烯量子点/少层Ti3C2Tx复合材料的制备方法及其应用。首先用微波法可控剥离制备少或单层Ti3C2Tx,然后与石墨烯量子点复合形成具有稳定层状通道,结构无堆垛且电容值较高的复合材料;该复合材料在超级电容器和锂钠离子电池等领域具有非常广阔的前景。本发明通过对微波参数的控制,可尽可能地减小在剥离过程中对片层横向尺寸的破坏,从而得到均匀的大尺寸片层;在合成复合材料方面,摒弃了传统的石墨烯片层与MXene复合的方法,选用改变电性的石墨烯量子点,利用量子点的高电容值和纳米级粒径的特点,在静电作用下与Ti3C2Tx再组装,形成少片层;制备过程可控,产物结构稳定,有利于工业化生产。
本发明提供一种三维花状纳米复合材料及其制备方法和应用,所述复合材料为NiO/PDDA‑RGO,其制备方法是将PDDA‑RGO与水热反应煅烧后合成的NiO通过超声辅助的方法获得。该复合材料中还原氧化石墨烯作为NiO的载体,不仅克服了NiO导电性差的问题,也改善了分析物的吸附特性以增强电化学性能,是一种优良的电极修饰材料。将NiO/PDDA‑RGO复合材料修饰到电极表面,构筑电化学传感用于无酶亚硝酸盐检测。该方法克服现有技术存在的识别时间长且复杂繁琐、成本高、灵敏度低和识别效果不明显等技术问题,可以实现对复杂环境中亚硝酸盐的高灵敏、高选择性检测,在环境和食品等分析领域具有非常好的应用前景。
本发明公开了一种二氧化锰/碳纳米管复合材料、制备方法和应用,属于能源材料技术领域。一种二氧化锰/碳纳米管复合材料,是由MnO2和C晶相构成的纳米棒,直径为10~60 nm,长度为100~800 nm。上述二氧化锰/碳纳米管复合材料的制备方法,是以含有高锰酸根的锰源和碳纳米管为原料,充分混合,在酸性环境中,通过水热合成法而制备的。本发明方法生产成本较低且绿色环保,所制得的二氧化锰/碳纳米管复合材料是由MnO2和C晶相构成的纳米棒,具有很多块体材料不具备的物理化学特性,不仅可以用作电池电极材料,还可以用作电容电极材料,在新能源材料领域具有广泛的应用前景。
一种高耐压可降解镁基复合材料的制备方法,涉及一种高耐压可降解镁基复合材料的制备方法,属于镁基复合材料技术及石油开采领域。本发明是为了解决目前镁合金作为制备压裂球的材料时有成本高、抗压强度低、降解时间过长和加工工艺复杂的技术问题。本发明:一、预处理碳化硅;二、熔铸镁合金、掺杂SiC颗粒;三、制备铸锭。为满足投球滑套分段压裂技术的需要,可分解压裂球在地下水等电解质溶液中应具有高的降解速率和高抗压强度的特点,本发明通过添加成本较低的金属元素及无污染的增强相,制备出低成本、高耐压、可快速降解的镁基复合材料,极大地改进了石油开采中压裂球的性能,具有很大的应用前景。
本发明公开了一种硫‑活性炭/石墨烯复合材料的制备方法,包括以下步骤:(1)生物质原料预处理;(2)预处理过的生物质原料与石墨烯和活化剂混合,形成固体混合物料;(3)固体混合物料经活化、洗涤、固液分离、干燥,得到活性炭/石墨烯复合材料;(4)活性炭/石墨烯复合材料与硫复合,得到硫‑活性炭/石墨烯复合材料。本发明提供的复合材料的工艺制备过程步骤简单,效率高,能耗低,并可实现规模化生产。
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