本发明提供一种yolk‑shell结构的二氧化锰@硫@碳球正极复合材料及其制备方法和应用,所述的二氧化锰@硫@碳球复合材料,片状结构的二氧化锰作为核,分布在碳球为壳的腔体中,硫分布在二氧化锰核和碳壳之间,复合材料中碳的含量为10%~30%,二氧化锰的含量为10%~30%,硫的含量为40%~80%;其中,中空碳球不仅提供了充足的载硫空间,而且碳球间丰富的点对点接触保证了电子的快速传输,碳球腔体中片状的二氧化锰核层对多硫化物有较强的化学吸附转换作用,结合碳层的物理限制作用可以有效抑制“穿梭效应”的发生,提高了电池的容量保持率、循环稳定性和倍率性能。
一种连续互穿型有序/无序多孔复合材料的原位制备方法,其属于金属制备的技术领域。该方法采用熔体发泡法制备无序多孔金属,采用机械加工在无序多孔金属内部加工出有序中空骨架,得到无序多孔金属预制体,再通过渗流铸造法填充有序中空骨架得到有序/无序多孔金属复合材料样品。该方法实现了有序多孔金属对无序多孔结构的原位填充,强化了无序多孔金属与无序多孔金属间的界面结合,实现了连续互穿型有序/无序多孔金属复合材料样品的制备。该方法具备工艺简单、成本低以及成品质量高等优点。
本发明属于碳材料制备技术领域,一种基于非共价键作用构筑g‑C3N4量子点/碳复合材料的方法及其应用,其中构筑方法,包括以下步骤:利用高温热聚合法,以富氮材料为前驱体制备g‑C3N4;对上述g‑C3N4利用低温预处理结合液相剥离工艺制备g‑C3N4量子点;采用机械搅拌结合高速离心工艺,使具有含氮活性基团的g‑C3N4量子点与导电性良好的碳材料通过非共价键π‑π堆积相互作用得到g‑C3N4量子点/碳复合材料。该方法具有制备工艺简单、条件温和、低能耗、高效、低成本等特点。本发明构筑的g‑C3N4量子点/碳复合材料相比于市购Pt电极表现出了更高的I3‑催化活性能,是一种在染料敏化太阳能电池中具有广泛应用前景的材料。
本发明公开了一种基于氨基化磁性空心复合材料分离食用油中磷脂的方法,包括步骤:将食用油使用正己烷稀释,加入氨基化磁性空心复合材料,使磷脂吸附在所述材料中;使用乙酸‑乙醚混合溶液洗去吸附在所述材料上的杂质,使用甲醇洗脱磷脂,于氮气下吹干。本发明提供了一种使用自制磁性空心复合材料分离食用油中磷脂的方法,提高了吸附容量和分离效率。操作简便、有机溶剂用量少、耗时短,而且净化效果良好。磁性技术结合空心材料使磷脂结合位点暴露在表面,吸附效率高,时间短。磁性材料分散于油样中,通过对目标物的主动吸附,短时间内即可实现磷脂的分离富集,而后材料由外加磁场快速分离,从而简化了前处理操作,提高了磷脂的萃取效率。
本发明属于高分子材料领域,公开了一种超高分子量聚乙烯复合材料及其加工方法和制品。该超高分子量聚乙烯复合材料通过在超高分子量聚乙烯中加入聚乙烯醇和聚乳酸,在相容剂的作用下发生结合,进而在加入润滑剂的条件下与超高分子量聚乙烯发生协同作用,再配合使用无机填料,大大改善了超高分子量聚乙烯的流动性,降低了加工的难度,可在温和条件下挤出加工成型,且复合材料力学性能良好。
本发明提供了一种底注式浇铸装置和一种碳素钢‑蒙乃尔合金层状复合材料的制备方法,涉及合金材料技术领域。本发明提供的底注式浇铸装置包括中频感应熔炼炉1、保护气施加装置2、红外测温仪监控装置3、高频感应加热装置4、双辊传动装置5和冷却装置6;所述中频感应熔炼炉1包括塞棒1‑1、炉体1‑2和浇口1‑3。采用本发明提供的底注式浇铸装置制备碳素钢‑蒙乃尔合金层状复合材料,可靠度和安全性高,且生产效率高,制备出的碳素钢‑蒙乃尔合金层状复合材料洁净度高,并具有较高的界面结合强度,可以得到很大范围的Ni‑Fe‑Cu扩散层。
本发明一种碳纤维复合材料顺逆铣加工方式的优选方法属于机械加工领域,涉及一种碳纤维复合材料顺逆铣加工方式的优选方法。该方法基于铣削加工参数分别求解铣削过程中纤维切削角的实际变化范围,再依据所使用的材料属性和刀具结构,通过实验或有限元计算的方式确定能使加工质量最优的纤维切削角度范围。最后分别计算顺、逆铣加工时纤维切削角的实际范围落在最优范围中的比例,选择比例较大的铣削方式作为该工况下最优铣削方式。优选方法能够为实现碳纤维复合材料构件的高质、高效、高精度铣削加工提供一种新方法,实现对铣削方式的优化选择,且计算步骤简便,有很好的工程应用前景。
轮胎胎面用橡胶基复合材料,其特征在于所述轮胎胎面用橡胶基复合材料制备方法在双辊开炼机上先将氯丁橡胶和乙丙橡胶按混合均匀,再加入白炭黑、粘土和石蜡,把混合好的胶料在流变仪中热处理,在110℃~120℃处理10~15min,到热处理后的混炼胶,将热处理后的混炼胶在开炼机上依次加入氨基丙基三乙氧基,混合均匀,试样在25t电热平板硫化机上硫化,硫化工艺条件为70~80℃处理80s。本发明轮胎胎面用橡胶基复合材料在干路面操纵性和冬季牵引性方面表现出良好的性能,同时可以降低轮胎滚动阻力,进而提高车辆燃油经济性。
本发明提供一种桨叶‑桨毂双叶铺设的全复合材料螺旋桨及其制备方法。本发明由拍水面铺层、背水面铺层和桨毂增补铺层组成,其中拍水面和背水面采用桨叶‑桨毂一体化双叶片连续铺层设计,内部桨毂空缺位置采用圆形铺层增补。本发明通过改变铺层角度及铺层形状以提高复合材料螺旋桨的结构刚度,减少其受载荷时的变形,提高水动力性能,实现整体复合材料螺旋桨制备方法优化。
本发明一种单向复合材料钻削轴向力分布的测定方法属于纤维增强复合材料加工技术领域,涉及一种纤维增强复合材料钻削轴向力随纤维切削角度分布的测定方法。在该方法中,首先对复合材料样件进切割处理,在其表面形成凹槽结构。在现有钻削测力实验平台上进行制孔加工,制得通孔需与样件切割凹槽相交。提取钻削阶段的轴向力曲线,对比正常轴向力曲线寻找其突变点,并判断突变点即凹槽所处位置的纤维切削角度。根据加工参数计算轴向力波动周期,推算出全部周期轴向力随纤维切削角分布。本测定方法不改变钻削加工状态,不需搭建新的测量试验平台,实验操作简单、方便,采用读取轴向力突变确定其分布规律,测定结果准确可靠。
本发明一种纤维增强复合材料加工效果评价方法属于纤维增强复合材料加工损伤评价领域,特别涉及一种碳纤维复合材料表层损伤面积的快速提取及评价方法。该方法采用数字图像处理技术分析和计算损伤区域的面积,损伤程度按照公式计算求出。首先进行像素标定,然后用彩色平板扫描仪获取被加工材料铣削前和铣削后的数字图像,将铣削前后图像的目标区域进行相减并显示出相减后的结果,确定损伤区域面积并计算损伤因子。该方法能够对碳纤维复合材料的加工损伤进行快速的评价,计算方法简单,经济成本低。测量方法简单,对测量人员的要求低;同时,该方法对所需测量尺寸的依赖性低,从而增加了结果的可靠性。
本发明涉及一种石墨氧化物和铜基配位聚合物(MOFs)纳米粒子复合材料及其制备方法,主要提供了一种具有多孔结构的复合了石墨氧化物和粒子尺寸在5~50nm范围内的含铜配位聚合物的材料及其制备方法。制备步骤如下:将反应物溶解于混合有机溶剂中,再将上述混合溶液在温度为80~150℃条件下,晶化反应5~20小时,自然降温后取出,经过抽滤、洗涤、干燥和焙烧,制得粒子尺寸在5~50nm范围内含铜配位聚合物分散于石墨氧化物中的复合材料,且复合材料的BET比表面积在500~2000m2/g范围内。本发明制备工艺简单,成本低,能够在温和条件下制备出一种多孔的纳米复合材料。
本发明属于超高温陶瓷基复合材料领域,具体涉及一种受树叶启发的分级增韧超高温陶瓷基复合材料及其制备方法,首先,在碳纤维上涂覆聚醚砜涂层,然后以聚醚砜为碳源在碳纤维上生长碳化硅纳米线,构筑一级叶脉和二级叶脉;其次,将生长有碳化硅纳米线的碳纤维浸渍到含有碳纳米管的超高温陶瓷浆料,构筑三级叶脉,干燥后得到预烧结坯体;最后通过热压烧结制备出一种受树叶启发的分级增韧超高温陶瓷基复合材料。本发明特殊的分级结构可以通过一级叶脉、二级叶脉和三级叶脉的拔出、脱粘、桥接等机制来改变裂纹的扩展方向、增加裂纹的扩展路径,吸收更多的断裂能,使得制备出的复合材料具有优异的抗热冲击性能、抗断裂性能。
本发明涉及一种制备金属单原子‑石墨烯复合材料的方法。本发明以富氢石墨烯为载体,采用浸渍‑焙烧法在富氢石墨烯晶格中镶入大量金属单原子,制备成金属单原子‑石墨烯复合材料。由于在制备石墨烯时添加了低温刻蚀步骤,以及在浸渍时兼容了盐的溶解性和石墨烯的浸润性,本发明提供的金属单原子‑石墨烯复合材料的制备方法简单,原子利用率高,所制备的金属单原子‑石墨烯复合材料具有金属单原子载量大和分布比较均匀的特点,且材料经受过500℃氮气氛围下焙烧处理,所负载的金属单原子稳定性好,具有很高的工业应用价值。
本发明涉及一种复合改性氢氧化镁/聚丙烯高抗冲无卤阻燃复合材料,由聚丙烯、氢氧化镁、乙烯-醋酸乙烯共聚物及硫化剂、助硫化剂组成。本发明的优点是制备了一种复合改性氢氧化镁/聚丙烯高抗冲无卤阻燃复合材料,用特殊工艺对氢氧化镁进行了表面处理,并对复合材料进行了动态硫化加工,使得该复合改性氢氧化镁/聚丙烯高抗冲无卤阻燃复合材料具有成本低、氢氧化镁填充量高、综合力学性能好、冲击性能尤其高等特点,能用于电器产品、汽车部件等高端领域。
本发明提供一种柱形缠绕复合材料压力容器的含凹陷金属内胆的屈曲分析方法。本发明方法建立的柱形缠绕复合材料压力容器的含凹陷金属内胆的屈曲分析方法,采用数值和解析相结合的方法,可对柱形复合材料压力容器的含凹陷金属内胆进行屈曲分析,准确预测初始凹陷大小对金属内胆发生局部屈曲的影响,可预测内胆出现凹陷的压力容器是否满足继续服役的标准。
本发明公开了一种复合材料受限空间矩形非连续内壁涂层抛光装置,所述的装置包括砂带机运动部件、夹具和床身部件,砂带机运动部件具有X、Z轴运动机构,夹具用于夹持复合材料构件并实现分度运动,床身部件用于固定夹具且具有Y轴运动机构;砂带机运动部件安装在床身部件上。本发明采用高刚度整体工具结构形式、超长切削区和小尺寸工具头部结构实现受限空间大长径比的矩形非连续内壁表面涂层抛光;通过小尺寸砂带机构和复合材料构件360°回转分度专用夹具实现一次装夹内完成矩形内壁四面加工,且内壁四角处无圆角过渡呈90°。本发明提高了矩形内壁尺寸精度、位置精度,减少装夹次数,在保证涂层表面质量的同时,极大地缩短了加工周期。
炭/炭复合材料耐摩擦齿轮,包括齿圈和芯套,采用碳纤维增强复合材料整体注塑成型,在齿圈和芯套之间均匀布置有若干个减少变形的孔。本发明与现有技术相比,采用炭/炭复合材料来制造齿轮,比强度高、比模量高,通过在齿圈和芯套均匀设置的孔来减少变形带来的尺寸变化。具有优异的机械性能、电性能、化学性能及耐热性、耐磨性、尺寸稳定性。
本发明是关于一种木质素衍生碳包覆纳米零价铁复合材料及制备方法和应用。该方法包括:将木质素溶解于混合溶剂中;向溶液中加入铁盐搅拌,使金属离子与木质素的酚羟基螯合;除去溶剂,固体干燥研磨,得第一粉末;惰性氛围下将第一粉末于300~500℃碳化1~2h,研磨,得第二粉末;惰性氛围下将第二粉末于900~1000℃碳化≥1h,得木质素衍生碳包覆纳米零价铁复合材料。所解决的技术问题是使复合材料作为水体修复剂应用时,既能对废水中的六价铬具有优异的去除效果,又对废水中的有机染料类难以降解的物质具有极好的除去效果;同时其去除废水中的有机染料污染物时能够自产过氧化氢,极大地降低了废水处理成本,避免了对水体环境产生二次污染。
本发明公开了一种大尺寸无内衬复合材料贮箱的模具及其使用方法与应用,属于航天材料模具技术领域。本发明采用耐高温、尺寸稳定的金属材料作为主承力骨架,采用可伸缩的波纹板夹层结构作为形状保持面,设计模块化工装,通过合理的组装制备可方便拆卸的模具,有效地减轻模具的重量,提高复合材料制品高温固化后的尺寸精度,可满足大尺寸无内衬复合材料贮箱的制造。此外,该模具及设计方法还可推广到其它大型无内衬容器构件的制造。
本发明属于复合材料残余应力测量领域,涉及一种基于增量切割法的复合材料板材的残余应力分布测量方法。该方法首先针对待测复合材料板材确定测量位置和测量方向,并在相应的位置粘贴若干个应变片,然后将应变片与静态应变测试仪相连,将静态应变测试仪与计算机相连,利用计算机实时记录数据。使用数控切割机床在板材粘贴应变片的位置的背面进行增量切割,以固定的背吃刀量对板材进行多次切割,切割的深度随测量的目的而定,切割完成后可获取各个位置处的各应变片处随切割深度变化的应变值。接着利用有限元模型求得所有应变片位置处的应力分布,最后可以通过改变应变片粘贴和切割的方向对其他方向和位置进行相应的测量。
本发明一种加工复合材料具有刃倾槽结构的钻头加工方法属于机械加工中钻削工具技术领域,涉及一种加工复合材料具有刃倾槽结构的钻头加工方法。该加工方法为使钻头前刀面对入口材料产生向下的分力,抑制入口材料的翻起,要使钻头刀尖区外缘转点处的端面刃倾角为正值。在钻头刀尖区中,先部分修磨了前后刀面。再用砂轮修磨外缘转点处前刀面得到的两个刃倾槽型结构。修磨后得到新前刀面与新刃,新刃与基面形成的端面刃倾角为正角度。该方法加工的具有刃倾槽结构的钻头改变了传统钻头的端面刃倾角均为负角度的现状,能够有效抑制入口部位纤维材料的剥离分层,入口撕裂与毛刺损伤的发生,实现钻削复合材料时孔入口的低损伤加工。
本发明一种碳纤维复合材料去除过程的细观仿真建模方法属于有限元仿真切削领域,涉及一种碳纤维增强环氧树脂基复合材料切削加工中,材料去除过程的细观仿真建模方法。仿真建模方法利用有限元软件进行碳纤维复合材料切削的二维细观建模,采用多相建模方法有纤维相、基体相、界面相和等效均质相;不同组成相使用不同的材料模型,材料模型分别基于各自的材料本构,损伤起始和演化准则,建立了四种典型纤维角度的二维细观切削模型。本发明从细观层面的破坏到宏观切屑形成完整过程,节省了大量的人力成本、实验成本以及经济成本,并避免了实验方法难以在线观测的难题。
一种二氧化锰/碳纳米复合材料及其制备方法和应用,具体步骤为:将高锰酸盐的水溶液、碳载体和二价锰盐的水溶液混合,反应生成沉淀,经洗涤、干燥获得二氧化锰/碳纳米复合材料。本发明所采用的制备方法简单、快速、环境友好、易于放大合成。本发明所制备的二氧化锰/碳纳米复合材料可应用于超级电容器、金属空气电池和燃料电池。
一种非晶基复合材料及其制备方法,属于新材料技术领域。复合材料的基体为Cu‑ETM非晶态合金,包括Cu和ETM(前过渡金属)元素,其原子百分比化学组成为Cu100‑a‑bAlaETMb,其中a、b取值为0≤a≤25,25≤b≤75,ETM=Zr1‑x‑yHfxTiy,0≤x≤1,0≤y<0.5。首先,制备ETM‑O中间合金;其次,以Cu100‑a‑bAlaETMb非晶基体中包含不同体积分数ETMO2氧化物析出物为目标,确定复合材料整体的化学组成,将步ETM‑O中间合金与工业纯ETM、Cu和Al(为原料,配制合金原料,并通过非自耗电弧熔炼方法获得成分均匀的合金锭;最后,利用熔体快淬与铜模吸铸技术,通过改变冷速范围来调控氧化物析出相的形核、长大动力学,最终获得非晶基复合材料。本发明得到的非晶基复合材料上弥散分布有不同密度和大小的纳米氧化物颗粒,且其析出物/基体界面结合良好。
本发明公开了一种基于孔隙尺寸识别的含孔隙复合材料力学性能测量系统及方法包括,缺陷信息采集系统和缺陷信息分析系统;缺陷信息采集系统采用超声探头扫描受测制品的表面,获得复合材料内孔隙的形貌特征,将信号输入缺陷信息分析系统,在计算机中分析复合材料制品的力学性能;与已有的技术对比,该系统能够简单快速的获得复合材料制品的力学性能,从而确定制品是否符合设计要求,该系统主要用于快速无损获得复合材料制品的力学性能。
本发明涉及一种玻璃-陶瓷复合马赛克、面砖及其生产方法,它是取废玻璃、废陶瓷等废硅酸盐类熟料为原料,粉碎后按一定组分配比相混合,然后一次模压成型,再送入窑中烧制6~12分钟即可得到一种新型复合材料的马赛克、面砖。该种复合材料成品的物、化性能及机械强度要高于现有成品,而且它在光照下能产生星点光闪的感观效果。
一种铝基钢空心球增强复合材料制备方法及其模具,模具包括浇口料斗、铸模型腔以及底座;由隔板将铸模型腔分为垂直浇道和样件成型腔;铸模型腔置于底座上,浇口料斗置于铸模型腔的垂直浇道上。制备方法包括以下步骤:装配模具;计算所需钢空心球数量并填充进样件成型腔;设置升温保温程序,熔化铝合金块,加热模具;将熔融的铝合金溶液自浇口料斗浇入垂直浇道,至铝合金溶液完全浸没所有钢空心球后停止浇注,待模具空冷至室温;取出铸件,机加工得到铝基钢空心球增强复合材料样件。本发明模具可减少金属溶液消耗量,同时缩短铝合金溶液充型时间。采用本发明方法制备的空心球增强复合材料,具有密度低、球基结合效果好、基质缺陷少的特点。
本发明涉及一种炭黑和石墨烯微片复合材料制备技术。主要涉及一种采用混合煤炭为原料一次性制作完成炭黑和石墨烯微片复合材料的合成技术。其合成方法包括:煤粉破碎:将两种或两种以上煤块或煤粒按照一定比例粉碎细化成煤粉;捏合:将破碎后混合煤粉中加入活化剂中并在常温下搅拌捏合,加热干燥得到混合物;活化:混合物在惰性气体氮气或氩气或氢气气氛下高温活化,得到复合碳化物;复合碳化物先用酸洗涤,再用去离子水洗涤,最后再干燥,得到炭黑与石墨烯微片复合材料。本发明所述方法具有原料储量大、成本低,制备过程简单等优点,易批量生产及应用,将在轮胎、朔料、电池、电容器等领域有直接的应用价值。
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