本发明公开了一种应用于汽车防撞梁的碳纤维多孔丙纶复合材料及制备工艺,该复合材料包括三层结构:碳纤维‑环氧树脂复合层,由剪切至预设尺寸的碳纤维布表面涂覆环氧树脂和固化剂的混合物固化后得到;多孔丙纶‑环氧树脂复合层,由剪切至预设尺寸的多孔丙纶布表面涂覆环氧树脂和固化剂的混合物固化后得到;面胶层,设置在经打磨抛光处理后的碳纤维‑环氧树脂复合层表面;还公开了该碳纤维多孔丙纶复合材料的制备工艺。与同样厚度的碳纤维材料相比,本发明的复合材料结构在抗弯曲性能方面有明显提高,得到的碳纤维复合材料在汽车防撞领域具有广泛的应用前景。
本发明公开了一种复合材料的正向‑反向进给螺旋铣孔方法,刀具先正向螺旋铣前半段加工孔,然后反向进给螺旋铣后半段加工孔,可避免复合材料出现超出加工要求的分层、撕裂等缺陷,提高加工质量。在本发明螺旋铣预加工孔的过程中,由于无垫板,可能产生加工缺陷,但加工缺陷会在后续的反向进给螺旋铣孔过程中被切削掉,且该过程不会再产生新的加工缺陷。本发明中刀具正向进给螺旋铣前半段加工孔时,后半段材料可作为前半段加工的垫板,使复合材料在此处的纤维层不出现分层、撕裂等缺陷;在反向进给螺旋铣后半段材料时,复合材料受到的轴向力方向发生改变,前半段剩余材料可作为后半段加工的垫板,使复合材料在此处的纤维层不出现分层、撕裂等缺陷。
本发明一种复合材料切削热分配系数的计算方法属于复合材料切削加工技术领域,涉及一种将碳纤维复合材料纤维方向考虑在内的切削热分配系数的计算方法。该方法根据复合材料不同纤维方向、不同工艺参数及刀具几何参数下所产生的已加工表面回弹量,并结合傅里叶传导定律及其传热反问题的求解方法,得到传入刀具的热量,再通过对加工过程消耗总能量的计算,最终获得加工过程刀具和工件之间的热分配系数。本发明推导的公式中,将纤维方向和刀具角度全部考虑在内,得到刀具前角、刀具后角、切深、纤维方向对切削热分配系数的影响关系;在加工不同纤维方向的复合材料过程中,准确计算出刀具与工件的切削热分配系数,使计算出的温度场分布更接近实际。
本发明一种碳纤维复合材料摩擦系数测量的实验方法属于机械检测技术领域,涉及一种碳纤维复合材料摩擦系数测量的实验方法。实验方法中,被测件通过直线电机动子搭载,先进行直角切削、后进行摩擦系数测量实验。通过测量测头受到的切向力和法向力,利用有关公式计算其摩擦系数;使用不同纤维角度的碳纤维复合材料单向板进行实验,揭示纤维角度对碳纤维复合材料摩擦系数的影响;调节直线电机的速度,记录切削速度对摩擦状态的影响;采用超景深显微镜对摩擦过程进行在线观察。本实验方法通过直角切削实验,对不同纤维角度的碳纤维复合材料单向板的摩擦系数进行测量,实现对摩擦过程的在线观测,方法涉及内容全面、完整,易于操作。
本发明公开了碳纳米管三维网络宏观体及制备方法、碳纳米管三维网络宏观体制得的具有三维连续骨架结构的碳纳米管/聚合物复合材料及其制备方法,宏观体是由碳纳米管组成的片层彼此连接而成的三维网络体,复合材料中碳纳米管所占比例为0.1~10wt.%。先用定向冷冻技术制备具有三维网络结构的碳纳米管宏观体,然后将该碳纳米管宏观体与聚合物混合,固化后构筑出具有三维连续骨架结构的碳纳米管/聚合物复合材料。本发明的采用可独立自支撑的碳纳米管三维网络宏观体作为聚合物基体的导电添加剂,构建复合材料内部的三维连通导电网络。利用碳纳米管宏观体良好的本征导电性以及内部的三维连续结构特点,提高聚合物复合材料的导电性。
本发明公开了一种J字型复合材料加强筋的制造方法,包括以下步骤:制备平面预制体;成型反C字型件预制体;成型反Z字型件预制体;拼合J字型复合材料加强筋;固化J字型复合材料加强筋。本发明通过一次铺放2‑3层预浸料、多次铺放的方法制备碳纤维复合材料预制体,解决了逐层铺放成型效率低的问题。本发明将反Z字型件预制体分成两步成型,其中反Z字型件半成品配套模具的钝角设计使得在热隔膜成型中隔膜能够将预制体压实到模具表面而不产生架桥,克服了热隔膜成型在类深腔的结构中无法成型的问题。本发明通过真空袋法制备碳纤维复合材料平面预制体解决了预浸料层间有气泡问题,通过热隔膜成型方式解决了R角区域褶皱的产生的问题。
本发明提供一种原位生长碳化硅纳米线增强多孔碳复合材料的制备方法,属于航空航天飞行器热防护系统领域。向羟乙基纤维素分散剂中添加短碳纤维与酚醛树脂颗粒,搅拌得到均匀溶液,将溶液加入放有石膏块的容器中,吸水,形成短碳纤维夹杂酚醛树脂颗粒的块状体,烘干,固化,碳化,形成多孔碳复合材料胚体;硅粉置于容器中,在硅粉上加入多孔碳复合材料胚体,在真空或惰性气体条件下升温至1500℃保温30min,生成带有碳化硅纳米线的胚体;将胚体置于酚醛树脂溶液中抽真空浸渍,晾干,固化,碳化,得到碳化硅纳米线增强多孔碳复合材料。本发明解决了制备碳化硅纳米线增强多孔碳复合材料中碳化硅纳米线分散难的问题,推动了其广泛的应用前景。
本发明公开了一种自润滑陶瓷基复合材料的制备工艺,包括微弧氧化陶瓷层工艺和电泳沉积涂层工艺;微弧氧化电解液的组分及浓度为:Na2SiO3为4g/l,Na2WO3为4g/l,KOH为2g/l,以及EDTA‑2Na为2g/l;微弧氧化的电参数为:正向电压420v、负向电压120v、电源频率1500Hz、正向占空比60%;电泳沉积电解液的组分为:10%固体分的丙烯酸阳极电泳漆、粒径为40nm的MoS2的纳米粒子、聚乙二醇,所述MoS2的纳米粒子的浓度为10g/l;电泳沉积的电参数为:正向电压360v、负向电压0v、电源频率20Hz、正向占空比5%。本发明采用先微弧氧化陶瓷层再电泳沉积涂层的工艺,确保陶瓷基复合材料良好的结合状态,制得具有减磨、自润滑性能的陶瓷基复合材料。
本发明提供了一种离子液体及其均相改性芦苇增强PE复合材料的方法,属于材料合成与改性领域。该离子液体是以N-乙烯基咪唑和2-氯乙醇为原料,按照摩尔比(1~1.5):1合成的1-乙烯基-3-羟乙基咪唑氯;本发明采用离子液体1-乙烯基-3-羟乙基咪唑氯对芦苇进行均相改性,将均相改性芦苇与PE复合,制备均相改性芦苇增强PE复合材料;本发明设计的离子液体有效降低了芦苇的表面极性,提高了芦苇纤维的溶解能力。与传统方法相比较,采用离子液体对芦苇进行均相改性的方法,具有反应溶剂环保、可循环使用的优点;同时均相改性的方法改善了芦苇与PE之间的相容性,制备的均相改性芦苇/PE复合材料不仅具有良好的力学性能,而且加工性能优异。
一种壳聚糖/有机蒙脱土纳米复合材料的制备方法,属于新工艺、新材料技术领域。其特征是将有机蒙脱土按照一定比例加入到质量分数为0.05%~0.4%、PH值为4.5~5.5的壳聚糖溶液中,50℃~60℃下搅拌反应10H~16H,反应后溶液在80℃~95℃水浴条件下蒸发至无明显液体存在,将所得固体用去离子分散、过滤,洗涤至中性,所得固体80℃~95℃下干燥、研磨过筛,既得壳聚糖/有机蒙脱土纳米复合材料。本发明的效果和益处是用水量少,反应条件温和,作为吸附剂使用后材料易于回收处理,无二次污染,有利于环保。制备的壳聚糖/有机蒙脱土纳米复合材料可有望应用于水处理、防腐剂、抗菌剂等领域应用。
本发明涉及到一种麦饭石及植物纤维复合材料及其制造工艺,该复合材料主料为麦饭石和植物纤维粉,混合助剂采用硬脂酸、钛酸酯、硅烷偶联剂、硬脂酸钙、硼酸锌脂混合物,其中麦饭石和植物纤维粉控制在60‑80目进行混合反应,并且混合及压模较常规热固性工艺需要采用高压较低温进行。本发明兼容麦饭石与植物纤维的两种特性,并且大大提高植物纤维的疏水性,增加复合材料中麦饭石的韧性,又同时保留了密胺树脂材料的优异性能,降低生产成本。并且能够释放微量元素及负离子,适用于日常生活使用。
一种光‑热能量转换和热能存储定形相变复合材料,属于功能复合材料领域。一种光‑热能量转换和热能存储定形相变复合材料,所述复合材料由支撑材料和有机相变材料组成,所述支撑材料与有机相变材料的质量比为3:7~1:9;所述支撑材料为片层状,有机相变材料均匀填充在支撑材料层间,构成层状堆叠结构;所述支撑材料为Ti2C、Ti3C2、Ti3CN、V2C、Nb2C、TiNbC、Nb4C3、Ta4C3、(Ti0.5Nb0.5)2C或(V0.5Cr0.5)3C2的纳米片;所述有机相变材料为石蜡、脂肪酸、脂肪酸酯或醇类化合物。所述复合材料具有高相变焓值,优异的形状稳定性和热稳定性,在热能存储与利用领域具有广阔的前景。
耐摩擦复合材料及其制备方法,属于高分子复合材料领域。复合材料中各组分按重量份组成,聚甲醛树脂100份,抗氧剂0.1~1份,聚四氟乙烯5~20份,聚氨酯5~10份,硅灰石5~30份,偶联剂0.1~2份,润滑剂0.5~3份。将处理后的硅灰石与聚甲醛、聚四氟乙烯、聚氨酯、抗氧剂、润滑剂混合,经双辊混炼机混合、平板硫化机压片,得到耐摩擦聚甲醛复合材料。本发明制备的复合材料具有摩擦系数低、力学性能好的特点,在制备轴承、齿轮等耐磨零部件等方面得到应用。
本发明公开了一种无机纳米粒子/热塑性颗粒协同增韧树脂基复合材料及其制备方法,属于复合材料高性能化技术领域。本发明通过简单易行、成本低的方法,将无机纳米粒子和热塑性颗粒同时均匀有效稳定的引入到树脂基复合材料层间,实现了对复合材料的协同增韧,增韧效果远远高于单独使用无机纳米粒子或热塑性颗粒增韧的效果,大大提高了复合材料的层间断裂韧性,扩展了复合材料的应用领域。
本发明公开了一种连续纤维增强杂萘联苯共聚芳醚砜共混树脂基复合材料及其制备方法,属于先进复合材料科学技术领域。将树脂基体溶解在有机溶剂得到树脂溶液,将连续纤维通过该树脂溶液,使其浸渍树脂溶液,经热流烘干通道除去有机溶剂,热流烘干通道温度为120℃~280℃,经冷却后得到预浸带;将预浸带裁剪成与模具大小匹配的预浸片,根据复合材料层压板的厚度铺设相应层数的预浸片,并在预浸片之间铺设PPBES或共混树脂薄膜,得到预浸料;将预浸料放于模具中经热压成型工艺,脱模后即得复合材料层压板。本发明对于推动先进复合材料的发展和开拓连续纤维增强高性能热塑性树脂基复合材料在航空航天领域的应用具有实用价值。
本发明公开了具有层状和空心陶瓷球复合结构的铝基复合材料及其制备方法,属于复合材料技术领域。该复合材料具有陶瓷层与铝合金层交替叠层而形成的层状结构,同时在层状结构中具有随机分布的空心陶瓷球,而空心陶瓷球中又具有纳米陶瓷纤维增强。该复合材料是先以纳米陶瓷颗粒为原材料通过自组装方法形成具有层状和空心陶瓷球复合结构的多孔陶瓷,再通过液相浸渗方法将上述多孔陶瓷与铝合金复合而形成的。性能测试表明,与不含空心陶瓷球结构的层状铝基复合材料相比,本发明制备的具有层状和空心陶瓷球复合结构的铝基复合材料的密度更低,比强度更高,因而有利于实现更优的结构减重效果。
一种石墨烯/非晶二氧化钛纳米棒复合材料、制备方法及其应用,属于电磁波吸收领域。所述复合材料以氧化石墨烯、钛酸四丁酯为原料,通过一步水热法将氧化石墨烯还原为石墨烯的同时,钛酸四丁酯中的钛元素也在水热过程作用下以非晶二氧化钛纳米棒的形式均匀生长在在石墨烯片层两面,最终形成石墨烯/非晶二氧化钛纳米棒复合材料。其中,所得复合材料中的石墨烯片层的长、宽均处于为1~8μm之间,非晶二氧化钛纳米棒长度约为300~500nm。本发明所制备的复合材料能够有效吸收电磁波,通过调节复合材料的厚度,吸收频段可覆盖雷达波段的Ku波段(2‑2.5mm)、X波段(2.5‑3.5mm)以及绝大部分的C波段(3.5‑5.5mm),该材料简单易得,适宜大量制备,在电磁波吸收领域有广阔应用前景。
一种热塑性复合材料点阵夹芯结构的激光辅助原位成形方法,属于复合材料技术领域。针对现有热塑性复合材料点阵夹芯结构制备工艺复杂、机械加工易引入材料损伤、面板与点阵芯层界面强度低、难以实现原位成形或修复等问题,本发明提出采用激光辅助原位成形的方法,在复合材料基板和点阵芯模上成形出连续点阵芯层结构,填充芯模,然后在其上仍采用激光辅助原位成形的方法逐层制备面板,将芯模溶解,形成热塑性复合材料的连续点阵夹芯结构。本发明可实现点阵夹芯结构的原位成形或修复,制备过程易于实现自动化;激光热源定域可控,扩大了点阵夹芯结构的自动化成形尺寸范围;点阵单元间连续,面板与点阵芯层熔融连接,充分发挥复合材料的承载潜力。
三维凝胶网络载体和一种定形相变复合材料,是以脂肪酸(烃)、聚乙二醇等有机相变材料为工作物质,以聚N-羟甲基丙烯酰胺热缩性互穿网络为定形载体,首先采用低共熔法遴选相变温度适当、相变焓大、成本低的多元复合相变材料,设计确定互穿网络载体的制备方法,复合相变材料间的加入方式和与载体的结合方式,制备了基于键合、物理吸附和网络限域多重作用的定形相变复合材料,冷却粉碎后制得定形蓄热功能粒子。用此方法可以制得相变材料含量为50%~75%的定形相变复合材料,相变焓最大可达到110J/g,用本方法制备的定形复合相变材料可直接应用于纺织领域、建筑领域和军事领域等各方面。
自蔓延高温合成大块非晶合金和非晶基复合材料技术属于材料制备技术领域,其基本要素为:(1)粉末混合体组分设计,(2)粉末的混合、压制成型及外热源点火,(3)利用快速自动波燃烧的自维持放热反应,并通过调整热的释放、传输及冷却速度获得所需成分的大块非晶合金或非晶基复合材料。比其它大块非晶及非晶基复合材料的制备方法相比,本发明具有节能、方便、快捷、设备简单等特点。
一种导热绝缘酚酞聚芳醚腈酮复合材料及其制备方法。该复合材料,包括以下重量份原料:酚酞聚芳醚腈酮70~80份,改性氮化硼填料20~30份;本发明通过选择625目、1250目、2500目、5000目、12500目等不同粒径的氮化硼来作为导热填料,用于改善酚酞聚芳醚腈酮的导热性能,得到一种耐热性和导热性优异的高导热复合材料。本发明的方法可以获得高导热的酚酞聚芳醚腈酮复合材料,且具有简单实用,经济可行的优点。本发明获得的酚酞聚芳醚腈酮复合材料可在微电子、航空航天等领域广泛应用。
本发明属于高分子复合材料领域,具体涉及一种抗浮纤母粒、低浮纤玻璃纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法。该抗浮纤母粒,由玻璃纤维和聚丁烯‑1组成,其中玻璃纤维15~30份,聚丁烯‑16~20份。本发明通过将聚丁烯‑1和玻璃纤维熔炼制备了一种新的抗浮纤母粒,聚丁烯‑1具有高剪切变稀性,流动性极好,低结晶温度的特点,由于聚丁烯‑1具备极佳的流动性,熔体质量流动速率低,在注塑时更易到达模具的表面,对玻璃纤维可以起到一定覆盖的作用。同时在制备玻璃纤维增强聚丙烯复合材料时,其对复合材料中的纤维也起到包覆效果,使该复合材料综合性能优良,且表面具有极少的浮纤,以用于汽车、航天、电器等对浮纤要求较高的制造行业。
本发明提供了一种L型复合材料构件铺放成型模具,属于航空复合材料制备成型领域。该模具包括底座、L型定型块、位移控制系统和测量系统,其中,位移控制系统包括手柄、螺杆、螺杆座、滑台;测量系统包括百分指示表、百分表夹具;通过螺杆的旋转实现滑台的直线位移驱动,进而控制L型定型块的精确移动,通过百分表读数实现待固化成型L型复合材料构件厚度的测量与控制。本发明提供了一种能够实现对待固化成型L型复合材料构件快速、准确的调节厚度的方法与装置,实现对L型复合材料构件成型厚度的精确控制,提高成型质量,降低其材料力学性能的离散性。
本发明公开了一种新型高比表面积SiC基的新型纳米碳复合材料制备方法。通过选择合成温度、气氛、不同催化剂,可实现在SiC表面控制生长出一层或多层不同厚度的碳层,且该碳层的形貌和结构特点随合成条件不同而不同。本发明实现了基于SiC的C-SiC复合材料的合成,该复合材料同时具有碳材料与SiC的优势,可应用于催化和吸附中。
一种硫化聚合物包覆硫/碳复合材料及其制备方法,该复合材料包括高比表面碳与硫组成的复合物及硫化聚合物包覆层。其制备方法是:将硫和高比表面碳放入球磨机中球磨,将产物在保护气氛下进行热处理;将上述产物分散于含有聚合物单体溶液中,加入引发剂引发聚合,过滤、洗涤、干燥;将上述产物在保护气氛下进行热处理,得到硫化聚合物包覆的硫/碳复合材料。本发明的复合材料作为锂硫电池的正极材料具有如下优点:高比表面碳材料能够提高硫的电子电导,抑制多硫化物的流失,硫化聚合物包覆层不但抑制多硫化物的流失,同时提供部分容量。由该复合材料组成的锂硫电池具有高比容量、长寿命、高倍率性能,并且制备简单、成本低,具有良好的应用前景。
本发明激光和机械组合加工碳纤维复合材料的方法属于激光与机械加工技术,具体涉及一种采用激光与机械切削组合加工碳纤维复合材料的方法。该方法使用激光发生器作为激光源,选定加工参数实现单次扫描切深最大。其中包括功率、聚焦位置、单次扫描速度、扫描次数,经一次或多次扫描,对碳纤维复合材料样件进行所需几何特征的粗加工,完成大部分材料的高效去除;进一步通过机械加工方式一次去除激光加工产生的热影响区及粗加工余量,最终完成碳纤维复合材料样件所需大尺寸几何特征的高质高效加工。该方法有效地降低机械加工量,降低了由于复合材料特性本身决定的不可避免的刀具磨损、加工损伤,减少了加工粉尘,提高加工效率,降低刀具成本。
本发明公开了一种在C/SiC复合材料表面制备薄膜热电偶的方法,具有如下步骤:S1、C/SiC复合材料表面处理;S2、在C/SiC复合材料上制备导电层;S3、电镀沉积Ni‑ZrO2复合层;S4、机械打磨电镀层;S5、抛光Ni‑Cr‑ZrO2复合过渡层;S6、制备有复合过渡层的C/SiC复合材料表面处理;S7、制备SiO2绝缘膜、薄膜热电偶功能薄膜和SiO2保护膜。本发明制备的Ni‑Cr‑ZrO2复合过渡层与C/SiC复合材料有良好的结合力,同时可以为薄膜热电偶提供连续平整的附着面,制备出的薄膜热电偶能够满足C/SiC复合材料制造的航空发动机热端部件瞬时表面温度测试需求。
本发明涉及金属间化合物层状复合材料技术领域,公开了一种热等静压烧结Cf/Al‑Al/Al3Ti层状复合材料的制备方法,S1.根据复合材料的面密度要求,设计编织纤维Cf/Al复合材料层中纤维布、铝箔/板的厚度和层数,设计Al/Al3Ti金属间化合物复合材料层中铝箔/板、钛箔/板的厚度和层数;S2.将步骤S1中的纤维布、铝箔/板、钛箔/板等材料均裁剪成相同的设计尺寸,然后经处理后按一定的顺序进行排列,将排列好的材料装入低碳钢包套中,然后将包套抽成高真空后将抽气管压扁并封口,最后将包套放入热等静压炉中进行热压烧结,即得Cf/Al‑Al/Al3Ti层状复合材料。可利用其高抗冲击性和低面密度等性能,作为装甲防护材料使用。
本发明提供了一种复合材料轴承及其制造方法。该复合材料轴承的制造方法括以下步骤:A、处理钢基体,使其表面粗糙度达到Ra1.6以内;B、在钢基体表面均匀设置球形铜粉,并在还原性或惰性气氛下进行烧结,形成多孔铜粉层;C、在聚四氟乙烯处于粘流状态的温度下,在形成有多孔铜粉层的钢基体表面模压聚四氟乙烯,制得厚度为0.1~1.5mm的聚四氟乙烯层,得到复合材料轴承。使用本发明制造方法得到的复合材料轴承表面的厚度为0.1~1.5mm,聚四氟乙烯层在保证结合牢度的前提下,具有更高的制造精度和更加均匀的弹性模量,提高了复合材料轴承的整体性能,不仅降低了生产成本,而且扩展了应用领域。
本发明提供一种稀土La强化的铝基复合材料导线及其制造方法,稀土La强化的铝基复合材料,包括质量百分含量如下的各元素:Ti1‑4%;B 0.5‑2%;Mg0.5‑0.6%;Si0.5‑0.6%;Fe 0.1‑0.3%;La0‑1%;杂质≤0.1%;余量为Al。本发明还公开了稀土La强化的铝基复合材料单线的制备方法和采用稀土La强化的铝基复合材料单线绞合而成的稀土La强化的铝基复合材料导线。本发明稀土La强化的铝基复合材料导线在提高导电率的同时,还能保证导线的力学性能满足使用要求,在远距离输电过程中具备低弧垂、大跨越、导电性良好的特性。
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