本发明涉及燃料电池技术,特别是一种燃料电池的复合材料双极板及其制作方法。本复合材料双极板,由热固性树脂和填料组成,双极板的上下表面有均匀分布的流场,在复合材料内部嵌置金属板。其制作方法为:(1)先将热固性树脂与固化剂混合,再加入填料混合;(2)将一定量的上述混合料转入模压模具中,并合模;若制作夹心结构的复合双极板,则需在混合料的中心部位放置金属嵌板,使其被混合料均匀包裹,然后合模;(3)将模具置于带有加热和温控装置的液压机中,模压成型,形成上下表面均带有均匀分布流场的双极板;(4)成型后,继续固化,得成品。本发明的双极板特别适用于聚合物电解质膜燃料电池,也可用于其它电化学设备。
本发明属于纤维增强复合材料3D打印技术领域,提供了一种面向纤维增强复合材料自由曲面构件的内外温度联控3D打印装置。该装置包括打印装置与平台、外部辅助加热系统、内部加热系统和控制系统;多自由度机械臂运动进而实现自由曲面构件的3D打印;内部加热系统使得成形材料处于合适的熔融温度范围,外部辅助加热系统升高打印平台上已铺放复合材料表层温度,便于同下一层结合;控制系统对喷头内温度信号和打印构件层间温差信号进行处理,协同联控内部加热温度和外部辅助加热温度,获得适宜的层间温差。本发明实现了在纤维增强复合材料自由曲面构件的3D打印过程中,通过内外温度协同联控来提高构件层间结合强度,大幅提升构件层间结合质量。
聚羟基脂肪酸酯复合材料及其制备方法和用途。复合材料包含下列重量份数的原料配方:聚羟基脂肪酸酯80-95份,偶联剂0.1-1.0份,云母5-10份,纳米SiO21-10份,抗氧剂0.5-2份,加工助剂1-4份。将云母、纳米SiO2用偶联剂处理后干燥得处理后的云母、处理后的纳米SiO2;将聚羟基脂肪酸酯干燥,与抗氧剂、经处理后的云母和/或纳米SiO2、加工助剂混合,置于高速混合机中高速共混5-10分钟,将高速共混后所得的混合物加入双螺杆挤出机,最后在150-180℃下熔融共混挤出造粒得到复合材料。本发明制备的聚羟基脂肪酸酯复合材料具有通用塑料良好的使用性能,废弃时可完全生物降解不污染环境。
本发明公开了一种纳米二硫化钼‑纤维杂化材料增强杂萘联苯聚芳醚树脂基复合材料及其制备方法,所述复合材料的原料按重量份包括以下组分:杂萘联苯聚芳醚树脂:100份;树脂改性剂:0~30份;纳米二硫化钼‑纤维杂化材料:1~30份;固体润滑剂:0~20份;增强组分:0~30份;无机耐磨填料:0~20份;所述制备方法可采用模压成型法或挤出成型法进行制备。本发明以杂萘联苯为主要树脂基体,以纳米二硫化钼‑纤维杂化材料为主要填料,制备得到的树脂基复合材料是一种兼具较低摩擦系数和磨损系数、可在高温条件下使用的耐磨自润滑树脂基复合材料,其在航空、汽车、轨道交通、石油化工、新能源等诸多领域具有实用价值。
本发明公开了微波法快速制备的FeS@C复合材料、方法及其应用,属于材料技术领域。是一种利用强酸性阳离子交换树脂、磺化煤或磺化沥青为原料,通过微波法制备FeS@C复合材料的方法,该方法包括如下步骤:以强酸性阳离子交换树脂、磺化煤或磺化沥青为原料,与含三价铁离子的溶液搅拌混合后,经过过滤、干燥后得到铁交换的复合物,将其加入到有机试剂中,进行搅拌混合,随后得到的样品通过微波法制得FeS@C复合材料。该制备方法生产成本低,耗时短,操作简单。所得的FeS@C复合材料作为电极活性物质应用于锂离子电池,获得的电池循环寿命长、储锂性能优异。
本发明属于新材料领域,提供了一种多壁碳纳米管和石墨化氮化碳复合材料的制备方法及应用。该CNN复合材料由石墨化氮化碳g‑C3N4和羧基化碳纳米管CNTs在惰性气氛中煅烧而来。煅烧过程中添加了软模板作为造孔剂,提高复合材料比表面积。本发明所制备的复合CNN材料在利用红外光进行光催化CO2转化制备CO反应中展现了优秀的活性。该复合材料不同于其他光催化材料,可以在利用800nm以下的光谱能量进行催化。CNN材料极大地拓展了半导体材料可吸收利用光谱的范围,提高了太阳能的利用率。同时可以有效地将温室气体CO2转化为有更高利用价值的CO。
本发明属于复合材料加工技术领域,公开了一种连续纤维增强多孔复合材料加工方法,具体步骤为:S1:选择连续纤维增强多孔复合材料,使用无水乙醇清洗工件待加工表面;S2:将工件固定在加工平台上;S3:开启激光加工系统,将激光光束聚焦于工件待加工表面;S4:设置激光加工参数和辅助气体压力,使激光光束焦点在工件待加工表面完成指定扫描加工动作;S5:加工完成后,采用超声波清洗器对工件的已加工表面进行清洗。采用本发明的方法,加工后的连续纤维增强多孔复合材料表面材料去除均匀,去除率高,表面无毛刺无焦黑,热影响区小,表面加工质量提高50%以上。
本发明公开了一种由多孔材料负载离子液体的复合材料及其制备方法和应用,该复合材料是将离子液体负载于有机多孔材框架所得,所述的多孔材料作为支撑载体,将其与离子液体或者离子液体与其他溶剂的分散剂接触一定时间后,通过研磨得到以多孔材料为支撑载体的复合材料;对得到的复合材料进行真空加热干燥以促进离子液体进入孔道内。本发明得到的复合材料具有较高的稳定性,并可应用于H2、CH4、SO2、NH3和CO2气体的存储分离。
一种负载磁性纳米粒子的石墨烯气凝胶复合材料的制备方法属于功能磁性材料技术领域,该方法以氧化石墨烯、聚乙烯醇和金属盐为原料,用水热法制备负载有金属盐的三维多孔交联网络氧化石墨烯水凝胶;经过冷冻干燥和在保护气氛下焙烧还原,原位得到负载磁性纳米粒子的石墨烯气凝胶复合材料。本发明操作简单、成本低和制备工艺简单,是一种宏量制备磁性石墨烯气凝胶复合材料的新技术;可以通过调整石墨烯和金属盐的配比,调节复合材料的磁性能和电性能,制备得到的石墨烯气凝胶复合材料具有比表面积高、密度小和优异的电磁性能等优点,可以用于电磁波吸收材料。
本发明提供了一种聚氯乙烯与聚酰亚胺发泡(PIF)边角料复合材料的制备方法,并在给水管材方面进行了应用。以聚酰亚胺发泡材料作为骨架材料,内部用聚氯乙烯(PVC)进行填充,通过将PIF边角料进行破碎,与隔离剂球磨制备PIF边角料粉体,再用密炼机进行熔融混合得到PVC与PIF边角料复合材料材料,最终制备成PVC与PIF复合材料管材专用料。该复合材料专用料提高了制品的压缩强度和断裂伸长率,并且实现了制品硬度和密度的可控制备。本发明方法制备的PVC与PIF复合材料制成管材成本降低了20~30%,给水管寿命提高30%以上。
本发明连续纤维增强复合材料3D打印典型路径的规划方法属于复合材料快速成型领域,涉及一种连续纤维增强复合材料3D打印典型路径的规划方法。该方法根据成型构件的实际尺寸要求,借助CAD建模软件建立三维模型,并利用3D切片软件对其进行切片分层处理,以获取轮廓和层片信息。判断路径的弯曲程度并启动相应路径规划机制,借助跳点处理机制准确定位跳点并完成跳点动作。利用层间路径规划机制实现纤维无断点的层间转换,实现连续纤维增强复合材料高质量、高效率的3D打印新路径。该方法规划出最少断点的打印路径,保证连续纤维增强复合材料的力学性能。有效减少连续纤维在弯折处的成型缺陷,提升其在弯折处的结合力,提高成型构件的整体性能。
本发明涉及复合材料领域,特别涉及一种导电用高强度以纳米粉末为基体的由混合碳连续纤维束增强的复合材料。其特征在于该复合材料是一种以高强度碳纤维和高模量碳纤维混合增强的以纳米粉末为基体的复合材料,含碳纤维的百分比为30一50%,纤维是连续的,纤维直径为3一8pm,其中高模量碳纤维占混合纤维的体积百分比为10一40%。此外,本发明的另一优点是所用原材料来源广、成本低。本发明混合碳纤维增强铝基复合材料可直接用于制备快速机械上的杆件零件、环状零件以及用于电线电缆的增强线丝,线丝本体也可直接用做零件。
本发明涉及金属基复合材料的制备,具体涉及通过堆积理论制作SiC长纤维强化Al‑基合金复合材料的方法。本发明采用原子堆积理论建立计算方式,优化了SiC长纤维与Al粒子之间的关系通过r/R的变化调节SiC长纤维的充填量。有效地解决了Al粒子与SiC长纤维强化复合材料时积聚、缺陷等问题,且有效地控制了SiC/Al之间形成的界面的反应物质不会过多的降低材料的整体力学性能。本发明通过低压加压法制作SiC长纤维强化Al‑基复合材料,在制作工艺上通过添加Al粒子与熔融态Al‑基互溶,降低所需压强,提高生产效率。
本发明涉及一种黑色TiO2/白色TiO2复合材料及其制备方法,属于光催化剂技术领域。本发明所述制备方法包括黑色TiO2/白色TiO2复合材料的制备:先将TiCl3溶液调节pH值至3‑5,再加入黑色TiO2,170‑190℃反应11‑13h,得到黑色TiO2/白色TiO2复合材料。本发明制备的黑色TiO2/白色TiO2复合材料具有较高的光催化效率。
一种新型导电发热碳纤维复合材料制备方法该复合材料由料槽、疏解机、鼓风机、回转器、沉降调解器、传送带、带负电荷的基材、热风干燥装置、压光切边辊轮、纤维复合材料和回收器构成。以空气为介质,碳纤维短切3~11毫米,100℃烘干60分钟,送入料槽经疏解机初步分散;经鼓风机送入回转器进一步分散,经带正电场的沉降调解器将充分分散的碳纤维定量送入传送带,带正电荷的碳纤维在静电场力作用下吸附在带负电荷的基材表面。经热风干燥装置,压光切边辊轮收卷成纤维复合材料,复合时多余碳纤维经回收器回收再利用。具有耐高温、阻然耐拆、高强度等特性, 适合工业、民用中取暖保温、加热和医疗保健及抗静电材料用。?
本发明属于复合材料结构技术领域,提出了一种面向螺旋桨缩比相似模型的定频复合材料桨叶结构设计方法。该缩比定频复合材料螺旋桨桨叶结构由桨叶根肋、表面的复合材料蒙皮、内部的复合材料芯体和增材制造技术制备的芯体组成。该结构设计方法将蒙皮材料、分区、铺层的设计与芯体材料、结构形式的设计结合,同时结合制造约束改变结构局部或整体的刚度与质量分布,如此通过蒙皮与芯体的优化,完成了考虑制造性的缩比相似桨叶结构的定频优化。
本发明提供一种金属材料与树脂基复合材料焊铆复合连接方法,本发明主要在金属板材和树脂基复合材料板材上均预制备通孔,将铆钉分别穿过树脂基复合材料板材和金属板材上的通孔,利用高能束焊接热源,在低热输入条件下实现铆钉钉腿与金属板材之间的高性能焊接。使得铆钉、焊接接头、金属材料及树脂基复合材料之间形成了一种全新的焊铆结构,并且焊接过程中可有效降低焊接热输入对树脂基复合材料的热损伤,进而提高连接结构的综合力学性能。
本发明公开了一种多孔纳米纤维膜协同增韧碳纤维环氧复合材料的方法,该方法步骤包括:1、利用静电纺丝机技术制备尼龙66纳米纤维膜;2、将碳纳米管进行酸化处理得到羧基化碳纳米管;3、将羧基化碳纳米管放入去离子水中进行超声处理,使其分散均匀;4、将尼龙66纳米纤维膜放入均匀的羧基化碳纳米管溶液中超声处理得到尼龙66/碳纳米管多孔纳米纤维膜;5、将环氧树脂涂抹在碳纤维布上,同时将尼龙66/碳纳米管多孔纳米纤维膜置于中间层,固化得到碳纤维环氧复合材料层压板。本发明制备的尼龙66/碳纳米管多孔纳米纤维膜,不仅降低了成本,还在保持复合材料原有的形态下,实现了对复合材料的层间增韧,提高了复合材料的层间断裂韧性。
一种复合材料装配间隙补偿试验装置及方法,属于航空复合材料连接装配领域。其特征是包括位移系统和测量系统,其中,位移系统包括底座、滑台、螺杆座、螺杆、手柄;测量系统包括数字显示器、压力传感器、千分尺表头;通过螺杆的旋转实现滑台的直线位移驱动,通过千分尺表头实现对复合材料构件装配界面区域厚度的测量以及对间隙补偿厚度的预设,通过压力传感器实现对滑台压紧力的检测。本发明提供了一种能够实现对复合材料构件装配间隙补偿的快速、准确测量方法与装置,实现对复合材料装配间隙补偿厚度的精确控制,提高填隙质量,改善后续力学性能试验的可信度。
本发明公开了一种混杂连续纤维增强杂萘联苯聚芳醚树脂基复合材料及其制备方法,所述混杂连续纤维定义为连续纤维和连续聚四氟乙烯纤维混杂,按重量百分比,所述复合材料包括杂萘联苯结构聚芳醚树脂20%‑50%、连续纤维10%‑40%和连续聚四氟乙烯纤维10%‑40%。本发明以杂萘联苯聚芳醚树脂为基体,采用连续纤维和连续聚四氟乙烯纤维为增强体,其中连续聚四氟乙烯纤维兼具润滑作用,协同提高复合材料的整体摩擦磨损性能。该种方法可根据浸胶工艺、铺层方式灵活设计复合材料成分、结构与性能,制备工艺简单,易于规模化生产。
一种曲面纤维增强树脂基复合材料多向板R区声线示踪算法,属于复合材料超声检测技术领域。该算法包括将R区沿周向和厚度方向网格化;建立FRP复合材料多向板R区声速关于空间位置和声传播方向角变化的函数关系式,即声速模型;根据起始和目标点之间的相对位置关系,定义网格节点之间的连接关系和连接权重值;根据Fermat最短声时原理,使用Dijkstra最短路径搜索算法从网格节点中搜索计算超声波在起始和目标点之间的传播路径和时间。该算法可实现FRP复合材料多向板R区任意两点间声传播路径和时间的精确快速反演计算,为定量评价材料对声传播行为的影响规律奠定基础,为相控阵超声成像检测反演大量声线路径提供工具。
本发明公开了一种连续碳纤维增强聚芳醚腈复合材料预浸带及其制备方法,属于高分子复合材料技术领域。本发明提供的新型聚芳醚腈树脂可溶解于醇、酮类溶剂制成树脂溶液,通过溶液预浸工艺制备碳纤维复合材料单向预浸带,解决了熔融法树脂无法充分浸润碳纤维的技术问题,同时所述溶剂沸点高,微溶或不溶于水,克服了传统极性溶剂易吸湿、易挥发等问题,采用凝固浴回收绝大部分有机溶剂,缩短烘干时间,经热压辊压实得到预浸带,大幅提高生产效率及工艺稳定性,降低生产成本。本发明提供的复合材料预浸带制备的复合材料力学性能和热学性能优异,制造成本低,有利于向民用高技术领域的推广应用。
本发明属于复合材料连接技术领域,特别涉及一种热固性复合材料电阻焊接方法。本发明通过去除热固性复合材料表层树脂使焊接成为可能,然后利用等离子处理的清洁与氧化效应提高复合材料板的表面活性,最终实现热固性复合材料的焊接。
本发明一种复合材料表面应力超声测量方法属于超声检测技术领域,涉及一种复合材料表面应力超声适应测量方法。该方法首先设计和组装变角度超声测量装置,并集成超声换能器。其次,将超声测量装置通过弹性联轴器与机器人末端相连接,安装超声脉冲收发系统,采用超声脉冲收发器与超声换能器相连接。最后,标定复合材料声弹性常数,完成表面应力测量。本发明设计和组装了可变入射角超声测量装置,通过超声入射角的可变调整,以适应复合材料超声传播速度的各向异性。装置简单紧凑,提高了测量空间分辨率。该方法可满足面向制造现场环境的复合材料表面应力测量需求,实现机器人辅助的表面应力超声自动扫描测量。
一种碳纤维增强杂萘联苯共聚芳醚砜共混树脂基复合材料用相容剂、制备方法及应用,属于先进复合材料科学技术领域。相容剂是双卤单体和第三活性单体通过亲核缩聚反应制得。该相容剂对碳纤维增强杂萘联苯共聚芳醚砜及其共混树脂基复合材料具有优异的改性效果。特别涉及一种采用调控相容剂中第三活性单体结构单元种类与数量和相容剂与复合材料基体树脂的配比,来优化改进复合材料整体性能的方法。本发明是通过调整第三活性单体结构单元在相容剂分子主链上的含量及复合材料中相容剂的含量优化调控复合材料界面性能,进而优化调控复合材料的力学性能、耐热等级和环境稳定性。本发明对于碳纤维增强高性能热塑性复合材料的开拓和推广具有重要的现实意义。
本发明提供了一种复合材料夹芯结构的成型系统和制备方法,涉及复合材料制备技术领域。本发明采用真空辅助树脂传递工艺整体成型复合材料夹芯结构,在芯材表面设置分形网络结构,该分形网络结构由干支流和通孔构成,树脂浸润上层纤维织物后,能够透过芯材的通孔快速浸润下层纤维织物,利用干支流网络使得浸润更加均匀,不仅可以提高树脂的充模速率,缩短生产周期,还可以有效避免流动前沿形成包络区域,避免干斑缺陷,提高成型质量。本发明通过对芯材进行合理的流道设计,可以避免大量打孔或者开槽对芯材带来的破坏,进而避免了富树脂区及复合材料夹芯结构性能的降低。
本发明公开一种原位Al2X颗粒增强镁基复合材料的制备方法,制备过程为:先将X金属粉末与Al粉末进行高能球磨得到原位Al2X颗粒相粉末;将上述Al2X颗粒粉末再与镁基体粉末进行混合球磨得到复合材料混合粉末;最后将复合材料混合粉末进行热压烧结,得到含Al2X颗粒相的块状高性能镁基复合材料。该技术工艺简单,能高效引入Al2X颗粒并且分散均匀,解决普通铸造法制备的Al2X颗粒尺寸较大、未完全起到异质形核中心的问题;工艺相对简单,易于推广应用,进行规模化商业生产。
一种缩聚型高分子/纳米SiO2阻燃复合材料的制备方法, 是通过溶胶-凝胶反应, 利用缩聚型高分子合成反应过程中生成的水水解正硅酸乙酯得到, SiO2粒径可控制在几十纳米, 且粒径分布均匀。该复合材料能在保持力学性能的前提下具有增强的阻燃性和热性能, 燃烧时无烟无毒。且该法工艺简单, 适于应用。
本发明涉及一种导电型纳米复合材料,特别涉及一种聚苯胺纳米纤维/高岭土纳米复合材料及其制备方法。与以往材料相比,本发明所得导电型纳米复合材料是由高岭土纳米片层与聚苯胺纳米纤维杂化而组成的纳米复合颗粒,并且采用快速混合原位聚合法制得。本发明的有益效果是,制备工艺简单,原料易得,组分与性能易于控制,复合颗粒中的基材高岭土具有层状结构,在与聚苯胺复合后,改善了材料的导电性能和热性能,从而使该材料的综合性能得到优化。附图显示了不同高岭土含量的聚苯胺纳米纤维/高岭土纳米复合材料电导率与组分含量的关系。
本发明碳纤维增强复合材料面下损伤的表面处理方法属于复合材料领域,涉及一种碳纤维增强复合材料加工后的面下损伤观测的表面处理方法。处理方法采用微小量逐层去除材料的方式,方法包括取样、研磨、清洗、晾干、观测评价步骤。研磨是利用研磨机以砂纸为介质对样件表面进行研磨,分为粗磨、半精磨、精磨,使损伤表面裸露出来。清洗是利用超声波清洗机对研磨好的样件进行清洗,去除材料表面的杂质。该方法简单易操作,不受材料形状限制;所得的样件表面损伤干净完整,该方法解决了加工后碳纤维增强复合材料面下损伤观测样件,在制备过程中损伤易扩展而破坏原有形貌的问题。
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