本发明公开了一种基于双马来酰亚胺树脂基的吸波复合材料,属于先进复合材料科学领域。该吸波复合材料,是一种C/PBO混杂纤维增强双马来酰亚胺树脂吸波复合材料,包括表面处理的CF纤维和表面处理的PBO纤维;十四片CF增强BMI树脂预浸料与一片PBO纤维增强BMI树脂预浸料一起高温模压成型处理,CF预浸料作为主体,PBO纤维预浸料作为最外层蒙皮;混杂纤维复合材料的层间剪切强度明显提高,力学性能优异。材料在满足了现代军工航空领域对复合材料力学性能要求的同时,具备了吸波隐身性能,预期可作为结构-功能一体化材料得到广泛应用。
本发明公开了预浸渍复合材料异型皱褶芯材的热压成形工艺,属于皱褶芯材成形技术领域。采用热压成形方法得到预浸渍复合材料异型皱褶芯材,利用橡胶代替热压成形的阴模,简化热压模具设计。按照预浸渍复合材料异型皱褶芯材模具制造、将橡胶、预浸渍复合材料、预浸渍复合材料异型皱褶芯材模具置于热压机压板上、加热预浸渍复合材料、施加压力、保温保压固化的顺序得到预浸渍复合材料异型皱褶芯材。本发明的效果和益处是利用橡胶的高弹性,代替热压成形的阴模,突破了传统热压成形需要阴阳模才能成形构件的限制,与此同时,由于橡胶具有高弹性,在合适压力下可以将预浸渍复合材料压入模具型腔,简化了模具结构,工艺成本低,制造方法简单可行。
本发明公开了用于尼龙6改性中的针状硅灰石粉复合材料及制备方法,该复合材料含有重量份数100份的针状硅灰石粉复合材料中,98-99份针状硅灰石粉,0.1-0.6份扩链剂,0.2-0.8份的抗氧化剂,0.05-0.6份紫外线吸收剂。其中所述针状硅灰石粉为经过偶联剂处理的天然针状硅灰石粉末,扩链剂为恶唑啉类,抗氧化剂为醇酯类,紫外线吸收剂为二苯甲酮或苯并三唑类。将上述材料经共混得到可以用于尼龙6改性中的针状硅灰石粉复合材料,这种复合材料不仅可提高尼龙6刚性的同时,又可提高尼龙6相对分子量,又保证尼龙6具有较高的韧性和抗氧化和抗光老化性能。
本发明属于先进复合材料科学技术领域,公开了一种杂萘联苯聚芳醚腈砜增韧邻苯二甲腈树脂基纤维增强复合材料及其制备方法。本发明通过引入可参与交联反应氰基和强极性砜基基团的杂萘联苯结构聚芳醚腈砜耐高温热塑性树脂,可以改善其与邻苯二甲腈树脂基体的相容性,保持基体树脂优异的耐热性和力学强度,并可提高基体树脂及其纤维增强树脂基复合材料的抗冲击韧性。本发明对于推动耐高温先进复合材料的发展和开拓纤维增强高性能树脂基复合材料在航空航天、能源、海洋工程、石油化工等领域的应用具有实用价值。
本发明提供了一种面芯增强复合材料格栅夹芯板及其制备方法,属于复合材料技术领域。步骤如下:一、利用面板模具制备带卡槽的复合材料上面板和带卡槽的复合材料下面板;二、设计和组装格栅芯体活动模具;三、利用格栅芯体活动模具制备复合材料格栅芯体;四、制备复合材料格栅夹芯板。本发明复合材料格栅夹芯板芯体具有正交各向异性,面板和芯体之间通过卡槽进行嵌合,增强了界面结合能力,提高了复合材料格栅夹芯板的承载能力,且所述的格栅芯体活动模具可以通过活动块的自由拆卸组合来组装成具有多种行列组合的芯体模具,从而可以制备同种单胞的不同排列组合复合材料格栅夹芯板,并且工艺简单,脱模容易。
本发明公开了一种复合材料管状蜂窝曲面的超声辅助磨削加工方法,具有如下步骤:将复合材料管状蜂窝固定在工装上,将杯形砂轮安装到超声刀柄上,将超声刀柄安装到机床主轴上;在超声振动作用下沿刀轨对复合材料管状蜂窝曲面进行粗加工,获得具有阶梯形状的复合材料管状蜂窝构件;换用球头砂轮,将球头砂轮安装到超声刀柄上,将超声刀柄安装到机床主轴上,在超声振动作用下沿刀轨对复合材料管状蜂窝曲面进行精加工,去除阶梯和剩余加工余量,获得高质量的复合材料管状蜂窝构件加工曲面。本发明采用超声辅助磨削加工方法,具有加工损伤少、加工质量好、加工精度高、磨屑不容易堵塞砂轮的优点,可以实现复合材料管状蜂窝的低损伤高面形精度加工。
本发明公开了一种考虑纤维连续的纤维增强复合材料结构布局优化设计方法,属于复合材料结构优化设计技术领域。该方法为:以纤维增强复合材料结构的单元密度和纤维角度为设计变量,以动态响应最小化为目标函数构建考虑纤维连续的纤维增强复合材料结构优化模型,对纤维增强复合材料结构进行布局优化设计。本发明提出了一种考虑纤维连续性制造约束的纤维增强复合材料结构的动力学布局优化设计方法,保证了纤维增强复合材料结构的布局优化设计中纤维角度的连续性,并且复合材料结构优化设计能够获得良好的动力学性能,具有良好的工程应用价值。
本发明负压逆向冷却的纤维增强复合材料高质量加工方法属于切削加工技术领域,涉及一种纤维增强复合材料高质量钻削制孔的加工方法。该方法在钻削由多层预浸料铺放固化而成的纤维增强复合材料工件不同位置时,实施不同的冷却工艺。首先利用负压罩在纤维增强复合材料制孔过程中贴附于复合材料表面,利用气泵在负压罩及钻削孔腔内产生负压,迅速收集钻削粉尘以及切屑,并通过刀具气泵在钻头内冷孔附近产生正压,辅助切屑降温。在钻削至材料最后几层时,钻头内冷孔由正压通气改为负压吸气,对出口部位材料产生较大的负压,为钻削过程提供支撑,利于钻头切削刃切断纤维。该方法有效降低了毛刺以及分层等缺陷,实现纤维增强复合材料高质量制孔加工。
一种曲面纤维增强树脂基(Fiber Reinforced Plastic,FRP)复合材料单向板R区声线示踪算法,属于复合材料超声检测技术领域。该算法获得FRP复合材料单向板声速关于空间位置和声传播方向角变化的函数关系式,将R区沿周向和厚度方向网格化;使用Dijkstra最短路径搜索算法计算起始和目标点之间的超声波传播路径和时间。该算法可实现曲面FRP复合材料单向板R区声传播路径和时间的精确快速计算,能够为定量评价声传播行为、相控阵超声成像检测等提供核心数据,对复合材料构件质量检测与性能评估具有重要意义。实现了曲面FRP复合材料单向板R区任意两点之间的声传播路径反演重建,计算速度快,能够用于定量描述声传播路径,并可满足相控阵超声成像检测对于反演重建大量声线路径的需求。
一种考虑变形的复合材料板钻削分层临界轴向力计算方法,针对厚度较小的碳纤维复合材料钻削分层缺陷,考虑在钻削过程中复合材料构件的弯曲变形对钻削分层的影响,计算出产生分层缺陷的临界轴向力,有效预测在钻削过程中的分层缺陷。同时考虑刀具横刃和主切削刃的共同作用,把刀具横刃部分受到的轴向力等效为集中力作用,而刀具主切削刃受到的轴向力等效为均布力作用,运用虚位移原理最终求出考虑复合材料整体和局部弯曲变形的钻削分层临界轴向力。本发明充分考虑了刀具在钻削过程中的受力情况以及复合材料的变形情况,建立碳纤维复合材料钻削分层缺陷预测模型,计算出了钻削分层临界轴向力,对抑制碳纤维复合材料钻削分层缺陷具有很好的作用。
本发明属于超高温陶瓷基复合材料领域,具体涉及一种避免热不匹配的碳纤维增韧超高温陶瓷基复合材料及其制备方法。在碳纤维的截面方向上,具有n层以碳纤维为中心从内到外热膨胀系数逐渐变大的梯度陶瓷基体,陶瓷基体原料包括:二硼化物超高温陶瓷、碳化硅和二硅化锆;所述的二硼化物超高温陶瓷包括二硼化锆或二硼化铪;制备方法是在碳纤维上电泳沉积n层径向梯度陶瓷涂层,然后热压烧结得到复合材料。本发明的效果和益处:解决了碳纤维与基体热不匹配的问题,提升了复合材料的机械性能,避免了复合材料抗氧化、抗烧蚀性能的下降;设计的梯度陶瓷基体,提高了复合材料的抗断裂性能和抗热冲击性能;优化了基体组分,提升了复合材料的耐超高温性能。
一种感应熔覆梯度硬质复合材料涂层工艺,属于材料表面工程技术领域。在金属零件表面预涂硬质相与金属相复合的梯度涂层,该预涂层具有硬质相含量由内层到外层依次增加的成分梯度分布,硬质相体积百分比含量在0-90%范围变化,在保护气氛中感应加热重熔预涂层,通过各层之间互扩散形成与金属零件基体界面冶金结合、致密无裂纹的连续梯度硬质复合材料涂层。采用梯度硬质复合材料预涂层,解决了传统感应熔覆硬质涂层冶金结合造成的热应力过大,激光束、电子束和等离子体束流熔覆导致涂层集中冲击热应力,以及零件整体加热钎焊烧结涂层带来的基体组织劣化等问题;连续梯度硬质复合材料涂层满足零件耐磨抗蚀抗冲击等高性能需求。
一种纤维增强复合材料三维随机孔隙模型的建立方法,属于复合材料无损检测与评价领域。这种纤维增强复合材料三维随机孔隙模型的建立方法首先对纤维增强复合材料标准样品进行解剖,通过金相法统计孔隙率及孔隙分布特征,根据统计结果建立三维随机介质模型M(x,y,z);然后利用极值搜索法改造三维随机介质模型M(x,y,z),建立三维随机孔隙模型,统计三维随机孔隙模型的孔隙率及孔隙分布特征;最后对三组孔隙率及孔隙分布特征进行数据比较,若二者差异小于2%,则得到纤维增强复合材料三维随机孔隙模型,该方法可精确建立纤维增强复合材料三维随机孔隙模型,利用该模型可开展纤维增强复合材料孔隙的弹性性能分析,为纤维增强复合材料孔隙率超声无损检测提供分析依据。
一种复合材料损伤自诊断系统,其特征是方法步骤为:(1)通过电阻测量仪测量不同类型的复合材料在拉伸、冲击、弯曲外力作用前后的电阻值,建立复合材料应力一电阻数据库,利用超声扫描方法检测复合材料损伤,确立损伤一电阻变化的对应关系;(2)计算机对复合材料电阻变化进行分析、处理,实时诊断复合材料中是否存在损伤,并自动生成复合材料状况示意图。?本发明的优点是:利用复合材料的导电特性,将复合材料作为其本身力学、电学性能的感应元件,达到复合材料损伤自诊断目的。?该系统具有实时监测、诊断准确、直观明了的特点。
本实用新型提供一种复合材料推力轴承在线监测油膜温度的装置,包括复合材料推力轴承和在线监测油膜温度组件,复合材料推力轴承主要由瓦基体和设置在瓦基体上的复合材料瓦面组成;复合材料推力轴承上设有用于安装在线监测油膜温度组件的渐缩式阶梯状安装孔,安装孔贯穿瓦基体和复合材料瓦面,且安装孔轴线垂直于复合材料瓦面,并设置在复合材料推力轴承油膜温度最高处;复合材料瓦面上设有U型泄油槽;在线监测油膜温度组件包括油膜温度传感器及套设在油膜温度传感器探头外部的传感器隔热套。本实用新型可准确地在线监测复合材料推力轴承瓦面的最高油膜温度,判断轴承的运行状态,克服现有技术瓦体温度测量误差大,至使报警滞后易造成事故的问题。
本发明公开了一种高致密度陶瓷基复合材料及其制备方法和应用,二硼化锆-二硅化锆-碳化钨陶瓷基复合材料,是以二硼化锆粉末、二硅化锆和碳化钨为原料(纯度>98.0%),采用两步热压烧结工艺制备的。其中,二硼化锆粉末的质量份数为75~90%,在陶瓷基复合材料中加入较高含量的二硼化锆,有利于提升复合材料的物化性能;二硅化锆的质量份数为10~15%,将此质量份数的二硅化锆加入到陶瓷基复合材料中,能够明显降低材料制备的烧结温度;碳化钨的质量份数为0~10%,加入的碳化钨能够促进材料内部晶粒的各向异性增长。三种原始粉末的晶粒尺寸为1~5微米,此范围的晶粒尺寸有利于各相的均匀混合。本发明用作高超声速飞行器表面隔热层,具有高致密度、高力学性能的特点。
本发明公开了一种复合材料管材外表面涂装底漆的装置,包括上部设有涂料入口(2)的盒体(3),盒体一个投影方向的两侧中部对应开设有盒体圆孔,在两侧盒体圆孔处位于盒体外侧分别密封固定有弹性橡胶板(1),在每一橡胶板中部对应盒体圆孔开设有板上圆孔;其中,待涂装复合材料管材(5)的外径大于板上圆孔的孔径,并小于盒体圆孔的孔径。本发明还提供了基于上述涂装装置实现复合材料管材外表面底漆涂装的方法。本发明复合材料管材外表面涂装底漆的装置和方法具有结构简单、方法快捷、涂装质量好、污染小等优点。
本发明公开了一种离子交换树脂制备纳米硫化复合材料的方法,属于无机纳米材料制备领域,采用改性后的D113型阳离子交换树脂,提供硫化复合材料的构成阳离子,在适宜的外场环境中,与含硫离子溶液发生转移交换与吸附,最终制备纳米硫化复合材料;所述硫化复合材料的构成阳离子为能够与硫离子稳定结合的阳离子,如Zn2+、Cd2+、Mn2+、Co2+、Ag+等。本发明方法所得纳米硫化复合材料的制备工艺简单,生产周期短;产率高,产品稳定性好;离子交换树脂可循环使用,降低了生产成本;产物与离子交换树脂直接分离,烘干得到粉体,无废水的排放。本发明制备的纳米硫化复合材料广泛用于光催化剂、吸附剂、助燃剂、气敏元件等多个行业。
本发明一种多压电纤维复合材料驱动的悬臂梁控制方法属于悬臂梁控制领域,涉及一种多压电纤维复合材料驱动的悬臂梁控制方法。控制方法先确定两对压电纤维复合材料在悬臂梁表面上的粘贴位置,采用一个非接触式的高分辨率激光位移传感器测量悬臂梁自由端位移信号,则整个系统视为一个两输入单输出系统。分别建立两个子系统的动态模型,根据每个子系统及系统整体的输入输出关系,确定每个子系统占比系数;考虑建模误差及子系统之间的相互耦合,基于H∞鲁棒控制理论分别为每个子系统设计鲁棒控制器。采用分时控制方法,实现对多压电纤维复合材料驱动的悬臂梁系统的精确控制。控制方法实现简单,控制精确,能发挥压电纤维复合材料的最大性能。
本发明公开了一种水泥基导电复合材料的电极制作方法,属于土木工程技术领域。其特征是将平面不锈钢网制成不同波形的立体不锈钢网,制作水泥基导电复合材料试件时,须将两个立体不锈钢网电极的波峰相对布设;因为水泥基导电复合材料的基体可以是水泥净浆、水泥砂浆或混凝土,而掺入的导电相可以是碳纤维、碳粉、钢纤维、钢屑、石墨或碳纳米管,因此实际应用中除了考虑试件的类型和尺寸,还需要根据基体材料和导电材料的类型合理选择平面不锈钢网的网格尺寸,立体不锈钢网电极的波形、周期、振幅。本发明的有益效果是能够减小电极与基体之间的接触电阻,削弱极化效应的影响,增大电极与骨料的咬合作用,提高水泥基导电复合材料电阻测试的准确性。
本发明提供的具有抗微生物侵蚀性能水泥基复合材料采用纳米二氧化钛作为功能填料,解决了以往杀菌剂掺入导致水泥基材料力学性能下降的问题。而且,本发明提供的具有抗微生物侵蚀性能水泥基复合材料对微生物的抑制率和灭杀率远高于现有的水泥基复合材料。另外,该种水泥基复合材料具有抗微生物侵蚀性能长效、抗微生物侵蚀范围广泛以及对人体无害的优势。将该种水泥基复合材料应用于存在大量微生物的污水管道、排水管道、净水厂沉淀池/过滤池以及海洋结构物中,有利于提高结构物的抗微生物侵蚀性能,延长结构物的使用寿命,降低结构物的全寿命周期成本。此外,将该种水泥基复合材料应用于净水系统可以起到净化水的作用。在医院、住宅、学校以及办公场所等基础设施应用该种水泥基复合材料,可能起到灭杀病毒、防止病毒传播和繁殖的作用。
本发明提供一种原位双相颗粒增强铜基复合材料及其制备方法,复合材料Cu‑M‑AxBy的制备方法包括以下步骤:按照反应生成AxBy所需比例配备原料;将A,B和M分别熔炼为Cu‑A、Cu‑B和Cu‑M的中间合金;将Cu置于真空中频感应熔炼炉坩埚内,抽真空后加热至Cu完全熔化,依次将位于加料斗中的Cu‑A、Cu‑B和Cu‑M中间合金分别加入到真空中频感应熔炼炉坩埚内;加入中间合金后待反应一段时间,然后浇铸至铸模中;将所得铸坯固溶处理、时效处理,制备得到原位双相颗粒增强铜基复合材料Cu‑M‑AxBy。该方法简单、易行,采用该方法能制备得到具有较高强度,良好电导率以及较高耐磨性的颗粒增强铜基复合材料。
本发明涉及环保复合材料技术领域,公开了一种环保纸土复合材料及其制备方法。本发明提供的环保纸土复合材料的成分包括:废纸浆、碳泥、泥土、水性胶;其中废纸浆、碳泥和泥土的体积份数比为:30?50:5?20:40?60。所述的纸土复合材料组成物料少,环保可降解,机械强度高,耐水性好,不燃烧,可用于各种不同的领域,如制作容器、旅游纪念品、工艺装饰品、建筑材料等。本发明提供的环保纸土复合材料的制备方法,其具体步骤包括:(1)废纸浆的制备;(2)泥土的预处理;(3)原料共混;(4)成型;操作条件温和,制备过程简单,且能耗较低。
金属衬塑耐腐蚀耐摩擦复合材料及制备方法和应用。该金属衬塑耐腐蚀耐摩擦复合材料,包括耐腐蚀耐摩擦复合材料和金属嵌件,所述耐腐蚀耐摩擦复合材料包括聚醚醚酮70?95wt%,碳纤维5?30wt%,微粉2?10wt%,石墨2?5wt%;所述金属嵌件为钢、铸铁或铜等。本发明复合材料以聚醚醚酮树脂为基体,具有优异的耐摩擦性、耐腐蚀性能、耐高温性能,使用寿命长,特别适用于腐蚀性气液体输送泵中使用。本发明衬塑材料耐腐蚀性能、耐摩擦性能和高温性能优异,日常维护维修量小,极大的降低的设备成本。本发明产品采用注塑一次成型加工而成,制造工艺采用传统注塑工艺,生产效率高,可大批量生产。将本发明应用于真空泵的过流部件上效果更加显著。
本发明公开了一种易脱模的复合材料储罐整体成型方法,复合材料成型技术领域。包括如下步骤:按照待成型的复合材料储罐的尺寸制备耐高温高压材料的密封气囊;将密封气囊充满压缩气体后密封,作为复合材料储罐的模具;在密封气囊表面涂脱模剂或铺贴脱模布;采用缠绕成型方法完成复合材料储罐的纤维铺放;将纤维铺放完成的复合材料储罐采用热压罐-真空袋法固化;将密封气囊放气减压,使复合材料储罐与气囊脱离,完成脱模过程,获得整体复合材料储罐。本发明方法工艺简单,不仅能够使复合材料储罐整体性能明显提高,而且脱模方便,可以明显降低成本。
本发明涉及一种金属复合材料,特别是一种钢包钢复合材料,由包覆不锈钢和碳钢芯体组成,线材直径为0.08-10.0mm;是将不锈钢包覆在碳钢上制成复合坯料,然后用拉丝机在不同的速度和减径率条件下,经多道次拉丝模拉拔,使不锈钢、碳钢界面通过冶金结合成为所需尺寸的复合材料。本发明弥补了不锈钢和碳钢所无法涉及到的领域,同时也填补了国内一项在探索解决不锈钢资源紧张问题上的一项空白,也解决了以往产品价格高,环境污染严重等技术问题,满足了人们对复合材料的需求。
本发明公开了一种纤维织物增强聚芳醚砜复合材料及其制备方法,属于高分子复合材料技术领域。本发明提供的新型聚芳醚砜树脂可溶解于醇、酮类溶剂制成树脂溶液,通过溶液法浸润纤维织物制备复合材料,解决了基体树脂无法充分浸润纤维的技术问题,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,树脂胶液在工艺温度下浓度稳定,保证了纤维上胶的均匀性,经热烘道去除溶剂得到预浸料片材,按铺层方式堆叠,高温模压得到复合材料制件。本发明提供的聚芳醚砜复合材料制造成本低,力学性能良好,尺寸稳定性高,适合在民用复合材料领域的推广应用。
本发明提供一种适用于热塑性编织复合材料航天承力构件的材料‑结构‑制造一体化优化设计方法,包括:根据纤维体分比、纤维和基体性能参数,利用细观力学方法预测纤维增强复合材料的等效宏观弹性模量;进行复合材料标准拉伸实验测试,基于弹性常数和泊松比修正预测的等效宏观弹性模量;建立复合材料结构件的有限模型并对结构件外形尺寸和厚度进行参数化;构建优化模型,采用高效的自适应加点代理模型优化方法进行结构件的优化设计,直至优化结果收敛,得到构件的最优设计;结合成型工艺修改优化的构件构型,模压成型制备结构件。本发明优化设计效率高,缩短复合材料结构的设计周期,减少结构设计成本,为复合材料优化设计提供一种快速有效的方法。
本发明属于先进复合材料科学技术领域,公开了一种连续碳纤维增强杂萘联苯结构聚芳醚腈树脂基复合材料及其制备方法。杂萘联苯聚芳醚腈树脂溶解在特定有机溶剂中,配制成质量百分比浓度为5%~40%的树脂溶液,将连续碳纤维在树脂溶液中进行浸渍,通过烘干工艺去除溶剂后经裁剪制得预浸片,根据复合材料的厚度铺设相应层数的预浸片,然后进行热压成型,脱模后制得连续碳纤维增强杂萘联苯结构聚芳醚腈树脂基复合材料,该复合材料在250℃的弯曲强度、弯曲模量和层间剪切强度的保持率分别可达到56%、96%和60%。本发明对于推动先进复合材料的发展和开拓连续碳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。
本发明提供一种复合材料推力轴承在线监测油膜温度的装置及方法,包括复合材料推力轴承和在线监测油膜温度组件,复合材料推力轴承主要由瓦基体和设置在瓦基体上的复合材料瓦面组成;复合材料推力轴承上设有用于安装在线监测油膜温度组件的渐缩式阶梯状安装孔,安装孔贯穿瓦基体和复合材料瓦面,且安装孔轴线垂直于复合材料瓦面,并设置在复合材料推力轴承油膜温度最高处;复合材料瓦面上设置有U型泄油槽;在线监测油膜温度组件包括油膜温度传感器及套设在油膜温度传感器探头外部的传感器隔热套。本发明可准确地在线监测复合材料推力轴承瓦面的最高油膜温度,判断轴承的运行状态,克服现有技术瓦体温度测量误差大,至使报警滞后易造成事故的问题。
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