本发明涉及一种基于气囊的复合材料成型模具及成型方法,基于气囊的复合材料成型模具包括基于气囊的复合材料成型模具本体,基于气囊的复合材料成型模具本体包括可充气膨胀的芯模、阴模、用于加热所述芯模的加热装置和用于给所述芯模充气或放气的充放气装置,所述阴模套设在所述芯模的外周,且所述芯模充气膨胀后仍保持在阴模内;所述阴模内壁上设有用于检测阴模内表面压力的压力传感器,所述的充放气装置位于所述芯模的一端。本发明的有益效果为:本发明的基于气囊的复合材料成型模具,通过将芯模加热、充气膨胀,使芯模和阴模之间产生压力将复合材料挤实,布匀,固定成型;具有不会损坏产品的内部结构,容易取出芯模的特点。
本发明公开了一种石墨烯-矿渣基导电功能复合材料的制备方法及其在污水处理中的应用,将石墨烯与高炉矿渣粉复合,制成粒化高炉矿渣胶凝材料基体,二维石墨烯在三维孔性的粒化高炉矿渣胶凝材料基体中相互搭接,形成石墨烯相互连通的导电功能材料。该制备方法是以石墨烯和工业固体废弃物粒化高炉矿渣粉为原料,与氢氧化钠水溶液在搅拌装置中进行化学反应形成浆体、经成型、养护得到石墨烯-矿渣基导电功能复合材料。将石墨烯-矿渣基导电功能复合材料用于碱性紫5BN模拟工业废水降解时,最佳降解率可达91.16%。整个制备工艺及应用设备简单,无废气、废液、废固排放,可实现绿色规模化生产。
一种C/SiC复合材料制备方法,属于复合材料制备领域。针对目前制备方法存在制备的2D?C/SiC复合材料存在层间剪切强度不高、受力易分层的问题,提供一种高的层间剪切强度C/SiC复合材料制备方法。该方法采用浸渍-裂解致密加Z向穿刺纤维方式,制备出C/SiC复合材料。该制备方法制备的C/SiC复合材料具有很高的层间剪切强度。
碳/碳复合材料纳米碳化硅-硅化钼复合涂层的制备方法,首先将碳 化硅粉体、MoSi2粉体与异丙醇混合超声震荡、磁力搅拌得到悬浮液A;向 悬浮液A中加入碘单质,超声震荡、磁力搅拌制得溶液B;将溶液B倒入水 热反应釜中,然后将带有SiC内涂层的碳/碳复合材料试样夹在水热釜内的 阴极夹上,将水热釜放入烘箱中;水热电泳结束后自然冷却到室温;取出 试样,干燥即得最终产物纳米碳化硅外涂层保护的碳/碳复合材料。采用 本发明的制备方法能够快速地制备表面均匀无微裂纹产生,厚度均一无贯 穿裂纹和微孔的外涂层。由于反应在水热釜中一次完成,不需要后期热处 理,且工艺设备简单,所得纳米碳化硅-硅化钼复合外涂层致密均匀,反 应周期短,成本低。
本发明公开了一种锂硫电池正极用元素掺杂氧化物-硫复合材料及其制备方法。由元素掺杂氧化物与单质硫安装质量比进行配料,球磨混料,再在120℃~450℃惰性气氛下煅烧、保温1~48小时,即制得锂硫电池用元素掺杂氧化物-硫复合正极材料。与常规的多孔碳/硫复合材料相比,利用本发明的配方和制备方法制备的锂硫电池用复合正极材料表现出了更佳的抗腐蚀性以及较低的电化学活性表面积损失,有效提高了活性物质硫的利用率,进而提高了电池的比容量和循环寿命。此制备方法易于操作,成本低廉,适于大规模生产,是一种兼具高能量密度、环境友好和价格低廉等一系列优点的锂硫电池正极用复合材料。
本发明公开了一种层状陶瓷复合材料的制备方法,用于解决现有技术制备方法制备的层状陶瓷复合材料体积分数低、界面不易控制的的技术问题,其技术方案是采用流延法在玻璃衬底上制备晶须预制体薄膜,化学气相渗透法在晶须薄膜预制体内沉积碳化硅,在一层SiCw/SiC层状陶瓷复合材料上流延晶须薄膜,再次沉积碳化硅,循环上述步骤完成SiCw/SiC层状陶瓷复合材料的制备。该方法不仅能减少对增强体的损伤,而且能协同控制材料体系的二元界面,层状陶瓷复合材料中晶须体积分数由现有技术的30%提高到50%,在保证韧性的同时,层状陶瓷复合材料的拉伸强度达到了30~80MPa。
本发明公开的一种聚合物/泡沫锌铝合金复合材料的制备方法,首先制备得到泡沫锌铝合金,然后通过复合浸渗法在制得的泡沫锌铝合金的孔洞中渗入高分子材料,即得到聚合物/泡沫锌铝合金复合材料。本发明制备出的聚合物/泡沫锌铝合金复合材料的阻尼性能比单一实体锌铝合金或单一泡沫锌铝合金的阻尼性能大大提高。
一种高介电可调复合材料的制备方法,采用原子转移自由基聚合的方法进行接枝处理避免引入新的有机物对产物性能造成影响;引入聚甲基丙烯酸甲酯改善陶瓷与聚合物相的不相容性。聚甲基丙烯酸甲酯接枝改性后的钛酸锶钡/聚偏氟乙烯复合材料缓和了陶瓷/聚合物两相界面的不相容性,减少了缺陷以及界面处空间电荷的积累,从而使复合材料能够承载更高的电压;同时由于界面电荷聚集造成的内建电场较小,电场更容易作用在钛酸锶钡相上,从而增大接枝复合材料的介电可调性。本发明得到的钛酸锶钡/聚偏氟乙烯‑聚甲基丙烯酸甲酯复合材料具有较低的介电损耗、较高的击穿强度和介电可调性,为后续陶瓷/聚合物复合材料的改性工艺优化及应用提供了技术基础。
一种石墨烯@二硒化钼@SnS异质界面复合材料的制备方法和应用,本发明电化学领域和微纳米技术领域,具体涉及一种石墨烯@MoSe2@SnS异质界面复合材料的制备方法及应用。本发明的目的是要解决现有过渡金属硒化物作为电池的负极材料存在导电率低、体积膨胀严重的问题。方法:一、制备石墨烯@MoSe2复合材料;二、制备石墨烯@MoSe2@SnS异质界面复合材料。石墨烯@MoSe2@SnS异质界面复合材料作为锂离子电池负极材料应用。本发明可获得一种石墨烯@MoSe2@SnS异质界面复合材料。
本发明涉及一种超高温陶瓷基复合材料及制备方法,在C/C复合材料预制体中引入B4C,以及C的有机前驱体,固化裂解后得到C/B4C‑C预制体。之后采用反应熔体浸渗法,利用硅铪合金和硅锆合金熔体与B4C‑C反应,原位生成HfC‑ZrC‑HfB2‑ZrB2‑SiC多组分抗烧蚀基体,其中HfC与ZrC组成(Hf,Zr)C固溶体,HfB2与ZrB2组成(Hf,Zr)B2固溶体,有效提高了复合材料的抗氧化烧蚀性能。制备的C/(Hf,Zr)C‑(Hf,Zr)B2‑SiC复合材料超高温陶瓷组分体积含量高,具有良好的力学性能。本方法采用真空‑压力浸渍方法,适用于(Hf,Zr)C‑(Hf,Zr)B2‑SiC改性C/C和C/SiC复合材料的制备,有效提高复合材料在极端环境下的抗烧蚀能力。
本发明属于纳米功能材料的制备技术领域,特别地涉及一种碳化钛原位生长CNTs三维复合材料及其制备方法,首先取碳化钛纳米粉体加入到超纯水中,分散均匀后再加入Co(NO3)2·6H2O,进行液相反应;液相反应结束后向反应液中加入尿素,在恒定温度下持续搅拌蒸发掉水分,得到前驱体粉末;其中,碳化钛纳米粉体、Co(NO3)2·6H2O和尿素的质量比为(0.2~1.0):(0.1~0.4):(3.0~30.0);将前驱体粉末磨细后进行热处理,得到碳化钛原位生长CNTs三维复合材料。本发明以碳化钛作为载体,钴作为催化剂,尿素作为碳源,利用简单热解法制备出三维复合材料,能够提高Ti3C2的电化学性能。
本发明涉及一种二维碳/硅?碳化硅复合材料销钉的制备方法及其预制体的制备方法和结构,其中销钉的制备过程包括:(1)采用平铺(0°)和斜铺(45°)交替铺设的二维碳布、石墨模具定型、碳纤维垂直缝制多层碳布来制备预制体;(2)预制体内部沉积热解碳保护层;(3)化学气相渗透(CVI)碳化硅基体;(4)将平板毛坯切割成截面为正方形的条状销钉毛坯;(5)CVI碳化硅保护裸露的纤维;(6)反应熔体浸渗(RMI)处理;(7)销钉毛坯车削成标准尺寸;(8)检验得到成品碳/硅?碳化硅复合材料销钉。本发明结合CVI和RMI工艺成本较低、生产周期短、产品气孔率低、密度高、可实现批量化生产。CVI+RMI制备的陶瓷基复合材料室温下的剪切强度为80~100MPa。
本发明提供一种新能源汽车用高阻燃复合材料的制备方法,包括如下步骤:(一)基体材料的制备;(二)玻璃纤维表面改性;(三)复合材料的制备。本发明还公开了根据所述新能源汽车用高阻燃复合材料的制备方法制备得到的新能源汽车用高阻燃复合材料。本发明公开的新能源汽车用高阻燃复合材料的制备方法简单易行,对设备依赖性不高,反应条件不苛刻,原料易得,价格低廉,适合工业化生产。通过这种制备方法制备得到的新能源汽车用高阻燃复合材料具有阻燃性高、耐候性、机械力学性能和耐高低温性能优异、价格更加低廉,对环境影响更小,使用更加安全环保的优点。
本发明公开了一种玻璃纤维碳纳米管复合材料,按重量百分比,包括以下组分8%~15%的碳纳米管,4%~7.5%的纳米四氧化三铁,余量为玻璃纤维,上述组分重量百分比之和为100%;其制备方法:将3‑(三甲氧基甲硅烷基)丙基丙烯酸酯与异丙醇混合,得到混合溶液A;将H2O、过氧化苯甲酰添加到异丙醇中,然后向混合溶液中添加浓盐酸调节pH值至2‑4,得到混合溶液B;将混合溶液B与混合溶液A混合得到混合溶液C;用异丙醇稀释混合溶液C,得到混合溶液D;依次将碳纳米管、纳米四氧化三铁及玻璃纤维加入到配置好的混合溶液D中,浸渍、烘干,得到玻璃纤维碳纳米管复合材料。本发明一种玻璃纤维碳纳米管复合材料改变了玻璃纤维外观颜色并具有优良的吸波性能,其制备方法简单快速,复合效果好。
本发明涉及一种聚苯胺表面修饰碳化钛复合材料及其低温制备法,首先将二维层状纳米材料MXene?Ti3C2加入到柠檬酸溶液中,分散均匀得到Ti3C2混合液;向Ti3C2混合液中加入苯胺,分散均匀得到混合溶液;在0~5℃,向混合溶液中逐滴加入催化剂,搅拌聚合直至混合溶液由透明溶液逐渐变成均一的黑色溶液,洗涤并干燥,得到聚苯胺表面修饰碳化钛复合材料。本发明在0~5℃的低温下制备PANI/Ti3C2复合材料,减少了Ti3C2的氧化,保持了Ti3C2二维层状结构材料的优点,并且在有机酸溶液中反应,改性Ti3C2表面的官能团使得PANI与Ti3C2结合的更加紧密,提高材料的电化学性能。
本发明提供一种高性能金属基复合材料的制备方法,包括:取粒状的原材料Al、Fe、Cr、Co和Ni金属粉;通过球磨机在氩气氛保护下,制备高熵合金粉体;称取纯铜粉体及高熵合金粉体;将二者在氩气氛保护下进行球磨混合,得到复合材料粉末;将复合材料粉末放入冷压磨具内,匀速加压且在保压后取出冷压坯体;将冷压后的复合材料放入气氛保护烧结炉的石墨磨具,升温至800℃,等炉温稳定后,进行热压并且保压1小时,整个过程通入循环的氮气;以及随炉冷却至室温,得到铜基复合材料。相比于现有技术,采用上述制备方法,高熵合金与金属基体的互溶扩散性好,制备工艺简单;高熵合金热稳定性好;复合材料致密度高,界面良好,力学性能优异。
一种提高碳纤维水泥基复合材料Seebeck系数的方法,在碳纤维水泥基复合材料制备过程中,添加Fe2O3和/或Bi2O3粉末,本发明碳纤维水泥复合材料温差电动势与温差的关系曲线为线性关系,其Seebeck系数随Fe2O3和/或Bi2O3粉末添加量的增加而增加,所得碳纤维水泥复合材料Seebeck系数高、热电性能稳定、力学性能优良、制备工艺简单,同时避免了使用轻骨料、钢渣或鳞片石墨带来的复合材料Seebeck系数不稳定的问题,同时由于本发明不需要对碳纤维进行溴插层工艺处理,避免了溴蒸汽的环境污染问题,还避免了轻骨料、钢渣或鳞片石墨使用带来的水泥基复合材料力学性能降低的问题,有利于其在水泥基体中均匀分散。
本发明公开了一种Fe2B块体/钢铁基复合材料的制备方法,包括以下步骤:(1)将预制体Fe2B固定在铸模的底部或侧面;(2)将钢液熔清后浇入铸模进行浇铸;(3)浇铸后保温7-9小时脱模,获得Fe2B块体/钢铁基复合材料。本发明中制备的材料的制备Fe2B块体/钢铁基复合材料过程简单,其靠近Fe2B一侧具有优良的耐磨性能和耐锌液腐蚀性能。
一种木质素-聚糖复合材料制品,为浅咖啡色颗粒状固体,易溶解或分散溶于水形成溶胶液,其原料包括含氮木质素与杂聚糖苷,含氮木质素为工业木质素的胺化制品,杂聚糖苷是从蔷薇科植物胶中分离出来的杂聚糖制品,其制备方法先在反应釜中将含氮木质素溶于水中,搅拌均匀,再用氢氧化钠溶液调节含氮木质素水溶液的pH值,再加入杂聚糖苷,制成溶胶液,将反应釜封好,放入高温滚子炉中,滚动反应,冷却至室温得到木质素-聚糖复合材料的水溶胶液,最后将木质素-聚糖复合材料的水溶胶液蒸干,粉碎,即得到浅咖啡色颗粒状木质素-聚糖复合材料制品,制品的稳定性高,该方法限制小,具有所用资源丰富,成本低的特点。
一种Al与Ti混杂增强的石墨膜块体复合材料及其制备方法,将预处理的Ti箔和石墨膜交叉层叠放置于石墨模具后进行等离子活化烧结,得到石墨膜‑钛层状块体复合材料,然后进行穿孔处理,使穿层方向形成贯穿直孔;随后采用挤压铸造工艺使熔融的铝液填充进石墨膜‑钛层状块体复合材料的贯穿直孔中,得到Al与Ti混杂增强的石墨膜块体复合材料。本发明有效提高石墨膜‑钛层状块体复合材料的抗弯强度,使其具有优异的力学性能;同时由于金属钛骨架对石墨膜垂直膜平面方向热膨胀系数的有效约束,还能有效降低石墨膜‑钛层状块体复合材料穿层方向的热膨胀系数,从而使该复合材料的强度及穿层方向的热膨胀系数满足新型热管理材料的性能需求。
本发明公开了一种面向高速切削加工的复合材料塑性本构建模方法,包括以下步骤:步骤一、基于复合材料自洽模型建立复合材料未发生增强相断裂失效的塑性本构模型,步骤二、根据改进的Weibull最弱链模型建立复合材料发生增强相断裂的塑性本构模型,步骤三、根据复合材料混合定律,建立不同权重的含增强相损伤断裂和不含增强相损伤断裂的塑性本构模型。实现一种通用的面向高速切削加工的复合材料塑性本构建模,而所建立的该通用的面向高速切削加工的复合材料塑性本构模型可应用于铣削加工、钻削加工、车削加工、磨削加工、镗削加工、刨削加工、拉削加工以及高速冲击等领域。
本发明公开了一种高抗静电改性高分子绝缘卷材导热复合材料,属于高分子复合材料技术领域,包括如下质量份数的原料:树脂基体:38‑43份;导热填料:63‑72份;碳纤维:6‑17份;抗静电剂:3.2‑4.7份;抗氧剂:0.6‑1.1份;分散剂:2.1‑3.6份;润滑剂:0.4‑1.3份;偶联剂:1.3‑2.5份。本发明的高抗静电改性高分子绝缘卷材导热复合材料,增添导热填料可增加绝缘卷材复合材料的导热系数,增添防静电剂可显著降低绝缘卷材复合材料的表面电阻,使绝缘卷材复合材料的防静电高效持久,增添抗氧剂可延缓或抑制绝缘卷材复合材料氧化过程的进行,延长其使用寿命,具有广阔市场空间。
本发明公开了一种层状镁‑镁基复合材料板材及其制备方法和应用,通过原位反应合成含纳米级TiB2陶瓷颗粒的Al‑TiB2中间合金,加入镁合金熔体中得到TiB2/Mg复合材料,然后热轧成薄板,与纯镁板交替堆叠后进行真空热压烧结,经多道次热轧就可制备出性能优异的层状镁/镁基复合材料板材。在宏观尺度,陶瓷颗粒呈层状非均匀分布,在微观尺度,镁基复合材料层内陶瓷颗粒均匀分布。通过调控层状复合材料中TiB2颗粒含量与层间距可以灵活、精准地调控层状复合材料板材的强度和塑韧性,有望解决复合材料强韧性失配的难题,具有广阔的应用前景。
本发明公开了一种晶内分布增强体的复合材料粉末及其制备和成形方法,复合材料粉末包括金属基体粉末和增强体,其中金属基体粉末能够通过球磨过程形变为片状粉末,且增强体为纳米一维、二维增强体;通过高能球磨法控制金属基体粉末的变形过程,在球磨过程中通过粉末形貌进行粉末变形状态的判断,当粉末为片状状态时,增强体逐渐进入晶粒内部,从而获得晶内分布增强体的复合材料粉末,以晶内分布碳纳米管增强铝基复合材料粉末为例,本发明制备的晶内分散CNTs/Al复合材料粉末的氧含量为0.70%,晶内分散CNTs均匀,无明显团聚,且所得晶内分散CNTs/Al复合材料强度相比晶界分散CNTs/Al复合材料提升5.7%,延伸率提升36.4%。
本发明公开了Co2SnO4/C/S复合材料及其二氧化钛诱导生长方法、应用,草本植物经水浴加热得到生物质;生物质经水热得到预碳化的生物质;预碳化的生物质经热处理得到生物碳;向生物碳中添加十六胺、钛酸四丁酯、硝酸钴,经搅拌得到CoxOy/C复合材料;CoxOy/C复合材料经热处理的产物与锡源经水热得到Co2SnO4/C复合材料;所得复合材料和硫粉经热处理得到Co2SnO4/C/S复合材料。本发明制得的Co2SnO4/C/S复合材料具有良好的导电性和较强的催化能力,在循环过程中正极材料结构不易破坏,可以更加稳定地捕获聚硫化物,有利于提升锂硫电池的循环稳定性。
本发明公开一种单一快上升雷电流分量作用下碳纤维复合材料损伤计算方法,利用非破坏雷电流作用下得到的碳纤维复合材料的动态阻抗曲线,外推得到预先设计的雷电损伤仿真条件下碳纤维复合材料在规定单一雷电流分量参数下的各向异性电导率,作为碳纤维复合材料热电耦合模型中材料电导率的初始条件,更好地模拟碳纤维复合材料的真实雷电效应,更为准确地得到碳纤维复合材料的雷击损伤,包括雷电损伤面积和损伤深度与雷电流分量参数之间的相关关系,探究碳纤维复合材料与的雷电损伤机理,为碳纤维复合材料配方、工艺的研究及其性能提升和工程应用奠定理论基础。
本发明涉及一种核壳结构Al@Ti‑Al2O3相变蓄热复合材料及制备方法,首先采用机械合金化方法制备核壳结构Al@Ti微球粒粉末,制备过程中通过调整Al/Ti配比及球磨参数以获得结构可设计的核壳结构Al@Ti微球粒粉末。再采用热压烧结的方法制备核壳结构Al@Ti‑Al2O3相变蓄热复合材料,烧结过程中通过调整Al@Ti微球粒粉末与Al2O3陶瓷粉末配比、烧结温度、保温时间、成型压力以获得蓄热性能可设计的Al@Ti‑Al2O3复合材料。利用该方法制备的相变蓄热复合材料能够增大传热面积,减小相变材料与外部环境的反应,降低对盛装容器的腐蚀,减小相变材料的体积变化与相变过程的材料流失以及相变特性的改变。
本发明提供了一种碳/碳复合材料超高温抗氧化涂层,由一定体积百分比的ZrB2、HfC、SiC、TiB2和Sc2O3组成。另外,本发明还提供了一种碳/碳复合材料超高温抗氧化涂层的制备方法,包括以下步骤:一、碳/碳复合材料打磨抛光、洗净烘干;二、ZrB2、HfC、SiC、TiB2、Sc2O3和有机溶剂球磨为料浆;三、将料浆涂于碳/碳复合材料表面,得到料浆涂层;四、电子束熔烧表面带有料浆涂层的碳/碳复合材料,得到碳/碳复合材料ZrB2-HfC-SiC-TiB2-Sc2O3涂层。采用本发明制备的涂层致密、均匀、力学性能好、与碳/碳复合材料基体的结合强度高,能够有效提高碳/碳复合材料的超高温抗氧化性能。
一种纳米层状复合材料的制备方法,将含Ti的MAX材料粉体放入腐蚀液中,持续腐蚀0.5~48h,过程中持续施加超声波震荡,得到纳米层状TiC材料;然后将层状TiC材料在碱性溶液中进行原位氧化,得到TiC/TiO2纳米复合材料;然后以可溶性钡盐与TiC/TiO2纳米复合材料在碱性溶液中进行水热反应合成,得到TiC/BaTiO3纳米复合材料。本发明通过原位反应,在MXenes层间引入压电陶瓷纳米线,形成纳米复合材料。在该材料作为电极材料使用时,在电场作用下压电陶瓷纳米线产生物理形变,尺寸增加,从而对MXenes片层形成有效支撑;同时,压电陶瓷纳米线是在TiC片层上原位反应生成,因此分布更加均匀。
本发明公开了一种铝熔体净化用整体式炭陶复合材料转子,包括C/C复合材料上段和C/C复合材料下段,以及位于C/C复合材料上段和C/C复合材料下段之间的C/C‑SiC复合材料段,所述C/C复合材料上段、C/C‑SiC复合材料段和C/C复合材料下段为一体式结构。另外,本发明还公开了该转子的制备方法。本发明相对传统的石墨转子及改进型转子,利用C/C‑SiC复合材料代替原有的涂层或者陶瓷套管,利用SiC材料优异的抗氧化性能和抗腐蚀性能,从根本上解决了石墨转子材料本身固有的缺陷,避免了分段式改进型石墨转子存在的同心度差、螺纹连接处易断裂的问题。
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