本申请提供了一种结构复合材料选用效果评估方法,包括:确定所选用的复合材料参数,所述参数包括比刚度和比强度;当结构所选用的复合材料比刚度、比强度两者之一或两者均大于被替代材料的对应值时,该复合材料具有减重潜力;评估选用替代的复合材料后,结构失效破坏模式是否要发生变化;评估复合材料结构受外部环境影响,评估复材结构是否受湿热环境、冲击损伤的影响;进行复合材料与原结构破坏失效模式下W2/W1比值的计算,若W2/W1<1则选用材料具有减重效果,W1为原结构部件单位面积上的重量,W2为使用复合材料替代后的新结构单位面积上的重量;进行动强度方面的结构强度评估;若均满足要求,则选用的复合材料具有减重效果。
本实用新型公开了一种750kV复合材料横担,包括两根复合材料管、两根复合材料绝缘子串、两根复合材料斜撑杆、一根复合材料水平支撑杆以及钢挂点装置;两根复合材料管的第一钢套管均与钢挂点装置固定连接;两根复合材料管的两个钢套管节点之间固定有复合材料水平支撑杆;复合材料斜撑杆的两端均设有U型插板连接件,复合材料斜撑杆一端的U型插板连接件与对应的钢套管节点固定连接,另一端与塔身固定连接;复合材料绝缘子串的两端通过U型环连接件分别与钢挂点装置和塔身固定连接。本实用新型通过结构刚度弥补了材料刚度的不足,增加了复合材料塔的刚度和承载力,便于在高压、超高压以及特高压输电线路工程中推广应用。
本发明公开了三维网络结构二硼化钛增强铜基复合材料,是以Cu粉、Ti粉、B粉为原料经机械混粉、冷压成型、热压烧结得到的TiB2为增强相的复合材料,TiB2增强相呈现连续的三维网络结构。本发明还公开了上述复合材料的制备方法。本发明三维网络结构二硼化钛增强铜基复合材料,TiB2增强相呈现连续的三维网络结构,一方面这种结构的增强体保证了复合材料的强度;另一方面,减少了TiB2与Cu基体之间的相界面面积,降低了复合材料相界面电阻,使复合材料具有较高的导电率,从而在一定程度上缓解了铜基复合材料强度和导电率的矛盾。
本发明涉及一种真空浸渍结合反应熔体浸渗制备SiCf/Si‑Y‑B‑C复合材料的方法,用于提高复合材料的抗水氧腐蚀性能和自愈合性能领域。其技术特征在于步骤为多孔体制备、浆料配制、浆料浸渍、反应熔体渗透法引入Si‑Y合金。该方法可解决SiCf/Si‑Y‑B‑C复合材料制备过程周期长、工艺复杂的问题,并且提高SiCf/SiC复合材料的抗水氧腐蚀和自愈合性能。本发明为发展真空浸渍结合RMI法制备SiCf/Si‑Y‑B‑C复合材料提供了新思路和工艺方法。本发明采用真空浸渍将B4C浆料引入到多孔SiCf/SiC复合材料中,再采用反应熔体浸渗的工艺引入Si‑Y合金将材料致密化,制备出了SiCf/Si‑Y‑B‑C复合材料。该方法可解决SiCf/Si‑Y‑B‑C复合材料制备过程周期长、工艺复杂的问题,并且提高复合材料的抗水氧腐蚀和自愈合性能。
本发明公开了一种750kV复合材料横担,包括两根复合材料管、两根复合材料绝缘子串、两根复合材料斜撑杆、一根复合材料水平支撑杆以及钢挂点装置;两根复合材料管的第一钢套管均与钢挂点装置固定连接;两根复合材料管的两个钢套管节点之间固定有复合材料水平支撑杆;复合材料斜撑杆的两端均设有U型插板连接件,复合材料斜撑杆一端的U型插板连接件与对应的钢套管节点固定连接,另一端与塔身固定连接;复合材料绝缘子串的两端通过U型环连接件分别与钢挂点装置和塔身固定连接。本发明通过结构刚度弥补了材料刚度的不足,增加了复合材料塔的刚度和承载力,便于在高压、超高压以及特高压输电线路工程中推广应用。
本发明公开了一种复合材料大深度耐压壳体的制备方法,其特征在于,包括:构建复合材料耐压壳体的参数,该参数包括壳体厚度t、复合材料铺层层数n、不同铺层的铺设角θ、不同舱段连接处内径R0、连接处长度l0;建立复合材料耐压壳体的设计模型:根据上述设计模型确定复合材料耐压壳体的参数的最优范围值。本发明综合考虑复合材料各向异性,通过舱段间连接结构实现对壳体整体的加强,研究自适应模拟退火优化方法对复合材料壳体进行优化设计。
本发明涉及一种超高温陶瓷选区改性碳/碳复合材料的制备方法,在常温常压条件下制备超高温陶瓷选区改性碳/碳(C/C)复合材料的方法。采用碳纤维预制体或密度为0.5~1.3g/cm3的C/C复合材料作为实施对象,在常温常压将超高温陶瓷相前驱体溶液定向引入C/C复合材料中,再对其进行热处理和致密化,从而得到超高温陶瓷选区改性的C/C复合材料。本发明可缩短制备周期,降低实施成本,同时可有效提高材料的抗烧蚀性能。此外,本方法可解决背景技术中无法实现选区改性的难题,为定向改性C/C复合材料提供了方案。
本发明公开一种多重连续雷电流分量作用下碳纤维复合材料损伤多影响因素的评估方法,研究多重连续雷电流分量作用下,碳纤维复合材料雷电损伤的各种影响因素,获得碳纤维复合材料雷电损伤面积、损伤深度与多重雷电流分量的峰值、上升速率、转移电荷量、比能量以及作用间隙距离之间的相关规律,在此基础上,建立多重连续雷电流分量作用下雷电损伤的多因素评估模型,获得碳纤维复合材料雷电损伤面积、损伤深度与多多重雷电流分量的幅值、上升速率、电荷转移量、比能量、作用间隙距离等多因素的影响因子及其之间的数学表达式,探究碳纤维复合材料的雷电损伤机理,为碳纤维复合材料层合板配方、工艺的研究提供理论依据。
本发明属于多孔陶瓷/金属基复合材料制备技术领域,特别公开了一种多孔陶瓷/钢铁基复合材料的制备方法。具体是利用真空负压铸渗工艺制备多孔陶瓷/钢铁基复合材料,首先,制作多孔陶瓷/钢铁基复合材料模型,在其表面涂刷真空负压铸造用涂料;其次,将多孔陶瓷/钢铁基复合材料模型置入真空负压铸造砂箱内,周边填入干石英砂,进行微振动,使干石英砂与模型之间紧实接触;再次,使砂箱处于密封状态,抽真空、浇铸、保持真空负压;最后,冷却、打箱、清理,即得到多孔陶瓷/钢铁基复合材料。
本发明涉及一种高导热碳/碳?铜复合材料的制备方法,利用无机金属铜盐的水溶液经过浸泡?加热?烘干?高温分解?原位碳热还原反应法向碳/碳复合材料中引入金属铜元素。将已致密化的密度为0.4?1.2g/cm3的碳/碳复合材料试样清洗后备用;配置一定量的无机金属铜盐饱和溶液,将试样浸泡在盐溶液中并加热以及超声处理;将浸泡过饱和无机盐溶液的试样烘干并高温热处理得到含所需含量金属铜的碳/碳复合材料;最后将所得试样进行最终致密化得到高导热性的碳/碳?铜复合材料。该碳/碳?铜复合材料制备方法对设备要求低,所制备材料可根据需要引入金属铜元素,且均可以均匀分布于材料中。制得的碳/碳?铜复合材料具有优良的导热和力学性能。
本发明涉及一种碳纤维与热解碳基体中间相沥青过渡层复合材料的制备方法。先将碳纤维预制体放在不锈钢浸渍罐中,用中间相沥青粉包埋后放入浸渍炉,在惰性气氛保护下进行真空浸渍,然后在碳化炉中,在惰性气氛保护下,采用不同升温速率分段升温、保温,进行碳化,然后放入化学气相沉积炉中用化学气相渗透法进行沉积,制成中间相沥青过渡层碳/碳复合材料成品。由于采用中间相沥青作为碳/碳复合材料中碳纤维与热解碳基体过渡层,在碳纤维与热解碳基体结合处形成强度适中的结合界面,提高了材料的力学性能。本发明所用浸渍法制备中间相沥青过渡层碳/碳复合材料,与现有技术相比,制备温度由800~1300℃降低到600~800℃,不再需要高温设备,降低了成本。
本发明公开了微波制备香烟过滤嘴/石墨烯复合材料的方法,将回收的香烟过滤嘴在二茂铁‑甲苯溶液中浸泡若干次后,再微波炉中微波加热处理,即得到香烟过滤嘴/石墨烯复合材料。本发明将回收的香烟过滤嘴在二茂铁溶液中浸泡后经微波法加热处理,通过改变微波的功率和二茂铁溶液的浓度制备石墨烯,从而得到香烟过滤嘴/石墨烯的复合材料。制备的复合材料多孔,生成石墨烯后有效的提高了比表面,具有优异的电化学性能,因此可用作超级电容器的电极材料。本发明直接将香烟过滤嘴回收利用,可以有效的改善废烟头的污染问题,且利用微波法处理高效便捷,便于控制,可操作性性强。
本申请提供一种飞机上复合材料板分层损伤状态融合识别方法,首先,采集多个复合材料板样本试验件的基准信号,以及引入冲击损伤后的损伤响应信号,以时域、频域信号分析方法提取各个复合材料板样本试验件的四维损伤特征,并检测各个复合材料板样本试验件的冲击损伤程度,标记复合材料板样本试验件损伤状态,此外,采集复合材料板待测试验件的基准信号、损伤响应信号,以时域、频域信号分析方法提取复合材料板待测试验件的四维损伤特征,其后,以距离分析算法得到复合材料板待测试验件基于各维损伤特征的损伤状态识别结果及其置信概率,最后,基于证据理论,对复合材料板待测试验件各维损伤特征的损伤状态识别结果进行融合,得到综合识别结果。
本发明公开了一种自愈合碳/碳、碳/碳化硅复合材料的制备方法,用于解决现有技术制备方法制备的碳/碳、碳/碳化硅复合材料周期长的技术问题,其技术方案是通过浆料浸渗工艺在多孔C/C或C/SiC复合材料内部引入B4C颗粒,使B4C颗粒弥散于C/C或C/SiC内部纤维束间大孔隙中;然后,通过液硅渗透工艺将Si引入复合材料内部,与B4C原位反应生成SiB4和SiC,形成SiB4改性C/SiC复合材料。该方法使制备同样气孔率的致密C/C或C/SiC复合材料的制备周期由现有技术的720h以上下降为80~150h。
本发明公开了一种Nafion聚合物基Er3+/Yb3+共掺杂氟化钙纳米晶复合材料及其制备方法,按以下步骤进行:制备Nafion浓缩液;制备Er3+/Yb3+共掺杂氟化钙纳米晶;制备Nafion聚合物基Er3+/Yb3+共掺杂氟化钙纳米晶复合材料。本发明采用二步法合成近红外发光性强的Er3+/Yb3+共掺杂氟化钙纳米晶与Nafion的复合材料,制备出的复合材料膜均匀、透明,复合材料中纳米晶的晶相结构为立方晶相,为单一相晶体,且纳米晶粒度均匀、分散性好,没有明显的团聚现象。本发明的制备方法简单,易于放大,可控性好,产品性能优异,具有广阔的市场前景。
本实用新型公开了一种复合材料夹层结构,包括第一复合材料夹层板、第二复合材料夹层板,以及用于连接第一复合材料夹层板和第二复合材料夹层板的加固条,第一复合材料夹层板的侧面设置有第一加固槽,第二复合材料夹层板的侧面设置有第二加固槽,第一复合材料夹层板具有榫头,第二复合材料夹层板具有与榫头配合的榫槽。本实用新型采用加固条与第一加固槽和第二加固槽的连接,与榫卯连接结构相配合实现第一复合材料夹层板和第二复合材料夹层板的连接,不会破坏第一复合材料夹层板或第二复合材料夹层板的连续纤维,而且可对抗不同方向的外力,提高了第一复合材料夹层板和第二复合材料夹层板的连接强度,而且易于拆卸,满足连接需求。
本申请涉及复合材料制备领域,具体公开了一种低成本高性能C/C‑SiC复合材料及其制备方法。低成本高性能C/C‑SiC复合材料的制备方法包括如下步骤:S1:制备碳纤维预制体,对碳纤维预制体进行定型、干燥处理,得到定型预制体;S2:使用化学气相沉积法对S1中制备得到的定型预制体进行增密操作,得到增密预制体;S3:将S2中制备得到的增密预制体与浸渍浆液混合、浸渍后得到浸渍预制体,对浸渍预制体进行预处理和碳化处理后,得到C/C复合材料坯体;S4:将S3中制备得到的C/C复合材料坯体进行硅化处理得到C/C‑SiC复合材料。本申请具有降低C/C‑SiC复合材料生产成本的同时提高其力学性能的优点。
本发明提出了一种飞行器复合材料备用供应商的验证方法,包括以下步骤:将备选材料的性能数据与复合材料设计指标进行对比:当备选材料的性能数据满足复合材料设计指标时,指标符合性维度增加第一指定值Z1,并且将备选材料的性能数据与当前所用复合材料的性能数据进行比较,当备选材料的性能数据不低于当前所用复合材料性能时,等同性维度增加第二指定值Z2,并且将至少两个备选材料的性能数据对比,对性能数据更优的复合材料备用供应商的优劣性维度增加第三指定值Z3;基于第一指定值Z1、第二指定值Z2和第三指定值Z3,验证复合材料备用供应商。上述方法涵盖了航空材料基本性能、设计许用值、工艺性能、典型元件等内容及具体操作,验证结果可靠性高。
本发明公开了一种碳/碳复合材料防氧化涂层的制备方法,将经过处理的C/C复合材料包 埋于粉料中,放入石墨坩埚内,在1800~2200℃进行1~3小时处理,利用超音速等离子喷涂 设备将MoSi2粉料喷涂到具有SiC过渡层的C/C复合材料表面,将制备有SiC/MoSi2涂层的C/C 复合材料放入高温炉内,在1200~1400℃进行热处理2~6小时,以消除MoSi2涂层中的残余热 应力。由于采用包埋法制备的SiC过渡涂层,缓解了C/C复合材料基体与外层MoSi2涂层的热 膨胀系数;后对C/C复合材料制备件进行热处理消除涂层应力。使得C/C复合材料在1650℃以 上静态空气中防氧化时间由现有技术的200小时提高到300~400小时。
本发明公开了一种多孔结构的氧化亚铜复合材料的制备方法,分别配制浓度均为0.15~0.3mol/L的硫酸铜溶液和亚硫酸钠溶液,在加热搅拌条件下将硫酸铜溶液加入到亚硫酸钠溶液中,得到混合溶液;将混合溶液陈化后进行固液分离;对固液分离后的固体进行洗涤干燥,得到多孔结构的氧化亚铜复合材料;本发明通过将硫酸铜溶液和亚硫酸钠溶液进行混合反应,通过控制反应过程,可以生成了一种新型具有多孔结构氧化亚铜复合材料【Cu2O@Cu3(SO3)2·(H2O)2】,该复合材料的化学组成、形貌均不同于现有技术中以硫酸铜和亚硫酸钠为原料得到材料,且该复合材料在制备过程中不需要持续调节反应溶液中的pH值,降低了该复合材料的工业生产工艺条件。
本发明公开的一种接枝麻纤维改性及其增强复合材料的制备方法,首先对麻纤维进行前处理,再与二异氰酸酯接枝,将接枝后的麻纤维织造成纤维束或织物后与树脂复合,制得麻纤维增强树脂基复合材料。本发明的方法使短麻纤维成束形成连续长纤维束,以连续长纤维束结构增强树脂基复合材料,改善短麻纤维结构与性能的分散性,提高麻纤维增强效果,得到的复合材料强度达到200MPA左右,使麻纤维取代玻璃纤维进入高强复合材料领域,应用前景广泛、具有环境效益。
本发明公开了一种铝熔体净化用分段式炭陶复合材料转子,包括石墨段和复合段,所述石墨段和复合段之间为螺纹连接;所述复合段包括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,本发明还公开了该分段式炭陶复合材料转子的制备方法。本发明相对于现有石墨转子,在腐蚀氧化区域,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。
本发明属于陶瓷基复合材料制备技术领域,具体涉及一种高密度锆系改性细编穿刺陶瓷基复合材料产品的制备方法,以提高锆系改性细编穿刺陶瓷基复合材料的密度,使其密度达到2.00~2.40g/cm3,进而提高陶瓷基复合材料的性能。包括预制体增密、增密体一增密、增密体二脱壳、增密体三增密、产品成型、产品增密、增密体五改性等步骤,通过本发明方法可有效的提高产品的沉积效率,实现产品稳定增密得到高密度的锆系改性细编穿刺陶瓷基复合材料产品。
本发明公开了一种碳/碳-氮化硼复合材料的制备方法,用于解决现有技术制备方法制备的碳/碳-氮化硼复合材料断裂韧性差的技术问题,其技术方案是首先化学气相渗透法制备热解碳界面层,再浸渍制备碳纤维增强树脂复合材料,然后裂解制备碳纤维增强碳基复合材料,最后化学气相渗透制备出C/C-BN复合材料。本发明通过聚合物浸渍裂解工艺(PIP)结合化学气相渗透工艺(CVI)制备碳/碳-氮化硼复合材料,这种PIP+CVI工艺制备C/C-BN复合材料的周期由现有技术的600~800小时缩短到200~400小时。
本发明公开了一种碳/碳复合材料与镍基高温合金的连接方法,首先对碳/碳复合材料和镍基高温合金的待连接面进行清洗,再将NI-SI混合粉体涂覆于C/C复合材料的待连接面上,形成C/C复合材料/NI-SI混合粉体/镍基高温合金的夹心结构,然后将其置于真空热压炉中,利用固相扩散法对碳/碳复合材料与镍基高温合金进行连接,由于采用NI-SI混合粉体做中间层,实现了碳/碳复合材料与镍基高温合金的连接,而且碳/碳复合材料与镍基高温合金接头的剪切强度达到了7.86~19.92MPA。
本发明提供了一种碳/碳复合材料超高温抗氧化涂层,由以下体积百分比的成分组成:ZrB2:60%~80%,SiC:10%~20%,TaB2:5%~10%,LuB6:5%~10%。本发明还提供了该涂层的制备方法,包括以下步骤:一、将碳/碳复合材料打磨抛光、洗净烘干;二、将ZrB2、SiC、TaB2和LuB6球磨为粉料;三、采用超音速等离子喷涂设备将粉料喷涂于碳/碳复合材料的表面,形成碳/碳复合材料ZrB2-SiC-TaB2-LuB6涂层。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。
本发明涉及一种超高温自愈合陶瓷基复合材料的多相耦合快速致密化方法,采用化学气相渗透结合浆料浸渍‑在线裂解新工艺在半致密陶瓷基复合材料中引入自愈合相(如SiHfCN、SiHfBCN等),进而实现陶瓷基复合材料的多元多层自愈合改性,获得超高温自愈合陶瓷基复合材料。优点是:将热解陶瓷粉引入到前躯体中制成浆料并将其引入半致密的陶瓷基复合材料中,在CVI过程中实现前躯体的热解,在较低制备温度下实现超高温自愈合陶瓷基复合材料的快速制备。由于热解陶瓷粉的引入,复合材料的致密化速度加快,提高了复合材料的制备效率,且适用于多种预制体结构的半致密复合材料。陶瓷基复合材料在水氧环境中的抗氧化性能大幅度提升。
本发明涉及一种涂层增强C/SiC复合材料的制备方法,技术方案是:在C/SiC复合材料试样表面涂覆浆料涂层,有助于填充由预制体结构残留的孔隙和CVI瓶颈工艺造成的孔隙,提高复合材料致密性,并能有效缓解C/SiC复合材料与SiC保护层之间的模量失配,提高复合材料的强韧性。与现有技术C/SiC复合材料相比,二维SiC晶须涂层增强C/SiC复合材料室温下弯曲强度为480-502MPa,二维SiC颗粒涂层增强C/SiC复合材料室温下弯曲强度为440-470MPa,二维(SiC晶须+SiC颗粒)涂层增强C/SiC复合材料室温下弯曲强度为485-515MPa。通过控制沉积时间控制PyC和SiC基体和保护层的厚度,通过控制浆料粘度和涂覆次数控制浆料涂层厚度,实现复合材料结构控制。
碳/碳复合材料碳化硅/磷酸铝防氧化复合涂层制备方法,取2D-碳/碳复合材料,对其进行打磨倒角的表面处理,然后用蒸馏水清洗干净烘干;取硅粉、石墨粉及MGO粉配制包埋粉料,然后将碳/碳复合材料放入石墨坩埚,并埋入包埋粉料中,在立式真空炉中加热获得具有碳化硅包埋层的碳/碳复合材料;量取磷酸铝的异丙醇荷电悬浮液,将该悬浮液置于水热釜内,进行水热电泳沉积,沉积完成后取出试样,干燥后即得到碳/碳复合材料碳化硅/磷酸铝防氧化复合涂层。本发明能够制备出抗氧化效果较好的复合涂层,在1500℃进行恒温氧化200H后,氧化失重小于0.5%;而且本发明制备工艺简单,成本低,实施容易,不需要后期的晶化热处理。
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