本发明属于纳米多孔材料的制备工艺领域,涉及一种耐高温碳化硅气凝胶隔热复合材料的制备方法。所述的耐高温碳化硅气凝胶复合材料是一种由硅酸铝纤维毡和碳化硅气凝胶构成,在空气气氛中可以耐1200℃高温的隔热材料。其制备方法是把苯二酚、甲醛、硅源、水、乙醇混合均匀,经过溶胶-凝胶、老化和干燥得到纤维增强碳-硅复合气凝胶纤维增强碳-硅复合气凝胶在氩气保护下进行碳热还原反应,然后在空气中煅烧即得到纤维增强耐高温碳化硅气凝胶隔热复合材料。本发明具有用料简单和工艺简捷的优点,工艺过程操作简单,容易实现规模生产。
聚合物/黏土纳米复合材料,包括如下组分:聚合 物10~90份;黏土0.1~10份;有机硅表面活性剂0.1~30份; 乙烯类单体10~90份;分散介质3~1000份;催化剂0.1~1 份;引发剂0.1~2份;促进剂0.1~2份。有机硅表面活性剂 简式是(RO)3SiR1N+R2R3R4X-,本发明将含有双键的反应型的有机硅表面活性剂(插层剂)通过阳离子交换插入黏土层间,不仅能使黏土层间距大幅度增加,而且和黏土片层存在着化学和物理的作用,利于聚氨酯的大分子链插入和剥离型纳米复合材料的形成。可以制备出高性能的、剥离型的互穿网络型聚合物/黏土纳米复合材料。
本发明是废旧稻草纸制得的微/纳米纤丝增强聚丙烯纳米复合材料,其组分废旧稻草纸制得的微/纳米纤丝占2~11%、改性剂占1~6%、热塑性塑料占83~97%。工艺步骤分1)将0.5~1质量份的稻草纸粉浸泡在蒸馏水中24小时,于常温下强烈搅拌30分钟,形成稳定的悬浮液;2)制得的悬浮液放置于冷冻干燥箱中进行冷冻干燥至绝干,得到干燥而不结团的微/纳米纤丝;3)将5%质量份的稻草微/纳米纤丝、93%的聚丙烯和2%的马来酸酐接枝聚丙烯在迷你挤出机中高速搅拌,挤出,造粒,即得微/纳米纤丝增强的聚丙烯纳米复合材料。干法条件下用微/纳米纤丝与聚合物共混,工艺简单,方便。制得的纳米复合材料的强度高、环保。
本发明公开了一种复合材料应变率相关压缩本构模型的构建方法,属于复合材料力学性能研究技术领域。本发明包括以下步骤:1.完成复合材料在多种应变率下的压缩试验,得到各种应变率下的压缩应力‑应变曲线;2.推导出待拟合复合材料压缩本构模型;3.拟合得到每条压缩应力‑应变曲线所对应的复合材料压缩本构模型的参数值;4.获得复合材料压缩本构模型的各个参数值随应变率变化的函数表达式;5.将所求的函数表达式带入待拟合复合材料压缩本构模型中得到复合材料应变率相关压缩本构模型。本发明能够较为准确地获得复合材料应变率相关压缩本构模型,为复合材料结构在冲击、振动以及噪声等动态加载工况下的高保真数值仿真计算奠定基础。
本发明公开了一种增强钛基粉末冶金复合材料及其制备方法,该复合材料由以下重量百分比的物质组成:TiB23%-8%、NdB61.2%-1.5%、镍粉0.4%-0.7%、铬粉1%-2%、氧化锌1%-3%、锰粉3%-3.5%、铌粉0.2%-0.4%、氧化铝1%-3%、钼粉2%-4%,余量为钛粉。制备方法:a、干燥;b、压制生坯;c、烧结即得增强钛基粉末冶金复合材料。本发明制备的增强钛基粉末冶金复合材料的致密度较高,并且其硬度高、弯曲强度高,能够满足对高性能钛基复合材料的要求,制备方法简单,能耗低,成本低,适合工业生产。
本发明涉及一种硫、氮共掺杂三维石墨烯/硫化锰(MnS/S, N?3DG)复合材料的制备及其应用于氧的电催化还原。包括以下步骤:MnS/S, N?3DG复合材料的制备、将MnS/S, N?3DG复合材料修饰于玻碳电极表面测试材料对氧还原的电催化活性。本发明的有益效果是:采用一种简单易行的方式制备了MnS/S, N?3DG复合材料。随着氮原子、硫原子以及硫化锰的引入,复合材料展现了优异的氧还原电催化活性。材料的稳定性以及抗甲醇性能均要优于商用Pt/C催化剂。
一种改性玻璃纤维增强聚乳酸复合材料及其制备方法,涉及复合材料领域,该复合材料由下列重量份的组分:聚乳酸100份,玻璃纤维30~40份,聚氨酯预聚体5~10份,可以根据实际需求增加其他组分,包括阻燃剂、抗氧剂、色母料等。制备方法如下:将聚乳酸放入丙酮中,在40~50℃加热溶解后加入玻璃纤维和聚氨酯预聚体,搅拌1~2小时后,过滤,烘干3-7小时,得到改性玻璃纤维,将聚乳酸、改性玻璃纤维混合均匀,并且通过挤出机或密炼机在170~200℃混料,切成粒料,得到所述复合材料。本发明克服了现有聚乳酸类复合材料脆性大和相容性差的缺陷,可以达到同时增强和增韧聚乳酸的要求。
一种制备磁电复合材料的化学镀方法,属于磁电复合材料技术领域。该方法将具有压电效应的压电陶瓷切片,切成所需尺寸,并进行打磨、除油、化学粗化、敏化、活化和还原等化学镀前处理;然后将前处理好的压电陶瓷片放入配置好的化学镀液中进行化学镀,化学镀至所需厚度后,取出极化,得到磁电复合材料。化学镀方法与现有的磁电复合材料制备方法相比,不仅消除了粘结工艺中产生的粘结层和电镀工艺中需要的电极层所带来的弹性损失,以及热压固化工艺造成的界面混杂所产生的不良影响,可以增强铁电相和铁磁相之间的弹性结合力,提高复合材料的磁电耦合性能,而且可以简化生产工艺。
本发明一种聚吡咯/二维碳化钛/海藻酸钠气凝胶复合材料及其制备方法和应用,属于材料合成技术领域。本发明采用一锅法制备聚吡咯/二维碳化钛/海藻酸钠/碳酸钙水凝胶复合材料,进行冷冻干燥后,采用盐酸将聚吡咯/二维碳化钛/海藻酸钠/碳酸钙水凝胶复合材料的表面碳酸钙颗粒刻蚀完全,得到具有三维多孔结构的聚吡咯/二维碳化钛/海藻酸钠气凝胶复合材料。本发明提出的聚吡咯/二维碳化钛/海藻酸钠气凝胶复合材料的制备方法简单易行,该复合材料用于超级电容器电极时,具有较高的比电容和较好的循环稳定性。
本发明属于纤维复合材料的制备技术领域,具体涉及一种芳纶纤维增强环氧树脂基复合材料及其制备方法。本发明提供了一种芳纶纤维增强环氧树脂基复合材料的制备方法,包括以下步骤:将芳纶基环氧树脂、非芳纶基环氧树脂、稀释剂和胺类固化剂混合,得到改性环氧树脂体系;将所述改性环氧树脂体系涂覆于芳纶纤维产品,得到预浸料;将所述预浸料叠层后,进行真空辅助成型,得到所述芳纶纤维增强环氧树脂基复合材料。本发明提供的制备方法可以实现环氧树脂复合材料的常温固化,同时制备得到的复合材料具有较高的界面结合力。
本发明属铝基复合材料技术领域,具体涉及一种原位Al2O3颗粒增强铝基复合材料的制备方法。其包括以下步骤:第一步,将铝粉和纳米氧化锌混合球磨;第二步,将球磨后的混合粉末在半固态搅拌下加入到铝镁合金熔体中,保温后浇铸;第三步,每次取部分二步制备的样品熔化,施加循环冲击作用;保温后浇铸得到原位Al2O3颗粒增强铝基复合材料,剩余材料重此步骤,直至全部材料冲击完成。第四步,将分散完成的复合材料重熔,并调整基体合金成分静置扒渣后浇铸至预热的铜模中。该方法可有效的解决复合材料制备过程中增强体颗粒团聚的问题,制备的复合材料颗粒分散均匀,增强颗粒与基体界面干净,性能优异。
本发明公开了一种碳纤维复合材料轴向压缩性能测试方法与本构模型:首先,采用MTS万能试验机对碳纤维复合材料试件进行轴向的准静态压缩,得到低应变率压缩性能;然后,通过SHPB实验装置对碳纤维复合材料试件进行轴向的动态压缩实验,得到高应变率压缩性能;接着,采用复合材料混合定律验证准静态实验的合理性,采用波形变化关系验证动态压缩实验的准确性,提出联合型屈曲强度计算公式;最后,引入应变率项对实验结果进行拟合,得到碳纤维复合材料轴向压缩的应力应变本构模型。本发明得到的本构模型能较为准确地描述碳纤维复合材料轴向压缩的力学性能,且能为数值仿真和其他类似材料的轴向压缩性能测试提供参考。
本发明公开了一种高强度玻璃纤维复合材料及其制备方法,所述复合材料各组分原料包括:以重量计,玻璃纤维10‑15份、纺丝纤维10‑15份、添加料5‑8份、正硅酸乙酯20‑25份、乙醇20‑30份;所述玻璃纤维各组分原料包括:以重量计,二氧化硅60‑65份、三氧化二铝20‑25份、氧化钙10‑15份、氧化镁8‑12份、氧化锌2‑5份、二氧化铈1‑1.5份。本发明工艺设计合理,组分配比简单,利用二氧化硅、氧化石墨烯等组分,制备得到具有优异隔热性能的玻璃纤维复合材料,该复合材料具有优异的力学性能,同时其中含有纺丝纤维、添加料等组分,能够在高温环境下对复合材料进行蓄热调温,极大程度的提高了复合材料的热稳定性,可应用于多个领域,具有较高的实用性。
本发明涉及了层间增韧复合材料层合板的仿真方法,涉及复合材料断裂研究领域,该方法包括以下步骤:依据层间增韧复合材料层合板的尺寸参数,使用有限元软件ABAQUS建立层合板仿真计算模型;在层合板计算模型中加入增韧模型;根据层合板材料各组份的力学性能表征,在软件中分别设置材料各项属性;对层间增韧复合材料层合板有限元仿真模型进行计算分析,提取加载点的载荷位移曲线。本发明可以有效的预测层间增韧复合材料层合板的分层损伤行为,为复合材料构件的设计、分析及验证提供了依据。
本发明公开了一种三维网络状分布的石墨烯增强钛基复合材料及其制备方法和应用,该复合材料主要是由钛或钛合金作为钛基体,石墨烯作为增强相,在复合材料的微观结构中,石墨烯均匀分布在钛基体颗粒周围形成三维网络状结构,即类似于钛基体颗粒填充于石墨烯三维网络状结构的网格中并且完全致密,所形成的石墨烯增强钛基复合材料。本发明采用交联反应的方法使石墨烯在钛基体颗粒表面良好包覆,克服了常规的球磨方法容易引入杂质与难以实现石墨烯均匀包覆的难题,经烧结成型得到三维网络状分布的石墨烯增强钛基复合材料块体。本发明的复合材料具有高强度和高塑形,具有优异的综合力学性能,可以应用于航空航天、船舶舰艇等等国防军工领域。
本发明属于纳米复合材料技术领域,涉及一种钛酸锌/还原氧化石墨烯纳米复合材料的制备方法,首先以溶剂热法制得钛酸锌微米花,然后配制钛酸锌微米花悬浮液A、石墨烯溶液B;将悬浮液A与溶液B混合均匀后得悬浮液C;冷冻干燥,得到钛酸锌/氧化石墨烯纳米复合材料,在5% H2/Ar混合气氛中200~400℃煅烧0.5~2 h,即得。本发明将预锂化的钛酸锌/还原氧化石墨烯作为锂离子混合超级电容器的负极活性物质,合成方法简单,反应前后无污染并且成本较低。石墨烯良好的导电性能可以提高电子的传输效率。应用于锂离子电容器,输出电压可达到4.5 V,较大幅度地提高锂离子电容器的能量密度,兼具锂离子电池的高能量密度特性和双电层电容器的高功率密度特性。
本发明属于复合材料技术领域,具体涉及一种基于非连续纤维结构的高性能碳纤维复合材料。所述复合材料选用的碳纤维预浸料通过机械切割得到非连续纤维结构,切割时的切口方向与纤维方向之间的夹角为α,5°<α<25°。本发明通过调整非连续纤维的切口结构,相对于传统切口结构,提高了基于非连续纤维结构的碳纤维复合材料的拉伸强度、拉伸模量和吸能性能,同时,所述基于非连续纤维结构的碳纤维复合材料仍具有良好的伪延展性和复杂几何结构的成形性。所述复合材料的制备方法操作简单,便于工业生产。
本发明涉及无机材料领域,公开了一种炭材料3D增韧碳化硅复合材料及其制备方法和应用,该炭材料3D增韧碳化硅复合材料,包含微米尺寸的炭材料0.01~10wt%、纳米尺寸的炭材料0.01~10wt%和碳化硅80~99 wt%;通过将微米尺寸的炭材料和纳米尺寸的炭材料介入碳化硅中构成微米‑纳米尺寸的炭材料3D增韧结构制得。与现有技术相比,本发明只需要使用很少量的炭材料既可以使得碳化硅的增韧效果得到明显改善,炭材料与碳化硅界面结合性好,形成的碳化硅复合材料性能稳定,由其制成的碳化硅复合陶瓷弯曲强度高。
本发明公开了一种应力水蒸气环境下单向陶瓷基复合材料内部氧化形貌预测方法,包括以下步骤:确定单向陶瓷基复合材料基体裂纹数;确定裂纹宽度变化规律;计算水蒸气在CO和H2混合气体中的扩散系数;测出实际氧化反应中生成CO和H2的具体比值;确定陶瓷基复合材料内部氧化形貌:求得水蒸气浓度场,确定陶瓷基复合材料在任意时间下的内部氧化形貌。本发明预测了在应力水蒸气环境下陶瓷基复合材料的内部氧化形貌,准确地得到材料在应力氧化后内部裂纹壁的氧化、水蒸气进入到裂纹底部后对纤维、界面和基体的氧化形貌,为之后计算应力水氧耦合环境下单向陶瓷基复合材料的氧化问题提供了理论支持和试验依据。
本发明公开了一种PE/PS/SEBS‑g‑MAH复合材料,所述复合材料所含原料及各原料的重量份数为:PE 30‑80份,PS 20‑70份,SEBS‑g‑MAH 1‑15份,石墨烯0.1‑0.9份。本发明复合材料具有优异的性能,还可采用超临界CO2进行釜式发泡,制成发泡材料,应用于包装材料、汽车材料等领域。
本发明公开了一种纳米洋葱碳增强钛基复合材料及其制备方法,该复合材料主要由纳米洋葱碳和基体钛所组成,其中所述纳米洋葱碳作为增强相,均匀分布在金属钛的基体中起到弥散强化的作用;本发明还公开了所述纳米洋葱碳增强钛基复合材料的制备方法,针对现有技术中存在的缺陷,本发明以纳米金刚石为原料合成纳米洋葱碳,并将其添加到钛基体中获得均匀分布,烧结成型得到致密的钛基复合材料,利用此方法制备的钛基复合材料中纳米洋葱碳分布均匀,杂质含量少且在基体中能保持完整形态,使此复合材料具有优异的综合力学性能。
本发明提供了一种提高NiWCr铁基复合材料摩擦磨损性能的方法,步骤如下:步骤1、将NiWCr合金粉、Cu粉、MoS2、石墨粉和Fe粉按比例进行称量,然后以250r/min转速进行12h的球磨混料,以60Mpa压制成型,再经过1100℃×1h的烧结;步骤2、将烧结后的复合材料加热到950℃,保温1小时,油淬到室温,再进行深冷处理,然后升温到室温,再进行低温回火,保温2小时。本发明一种提高NiWCr铁基复合材料摩擦磨损性能的深冷处理方法,相比传统的添加陶瓷颗粒,稀土元素的方法,具有成本低,污染小,可操作性强,非常适合大范围工业实际应用。
本发明涉及一种挤压浸渗制备金刚石-Al复合材料的方法,具体步骤:首先,将金刚石颗粒填入模具,保持模具竖直并振实,使金刚石颗粒自由堆积;其次,将模具加热到一定温度并保温,旋紧上盖,使金刚石颗粒在受压状态下保持紧密堆积状态;然后,通过加压将铝液渗入金刚石颗粒间隙,同时向模具上盖处喷雾冷却,使铝基体顺序凝固制得金刚石-Al复合材料;最后,通过热处理改善金刚石-Al界面结合。所用金刚石粒径为125-250μm,表面不镀膜,基体为铝硅合金。本发明无需真空或气氛保护系统;特制模具在整个制备流程中提供压应力,保证金刚石颗粒紧密接触;顺序凝固使铝基体致密;后期热处理能改善金刚石-Al界面结合。复合材料热导率优异,适合工业化生产。
本发明属于水处理材料领域,涉及一种去除印染废水中品红的白垩粉复合材料的制备方法。本发明提出的制备方法是将改性白垩粉、改性膨润土复合到氨化水草叶的孔道中,具体工艺包括水草叶洗净、氨化、白垩粉改性、膨润土改性以及复合材料制备等。本发明制备的复合材料具有以下优点:(1)用淀粉将白垩粉及膨润土固定至水草叶中,既能发挥水草叶密度轻、比表面积大的特性,又能利用白垩粉及膨润土对品红吸附能力强的优点;(2)与白垩粉及膨润土粉体相比,复合材料避免了白垩粉及膨润土粉体团聚结块、品红吸附力降低的问题,又能避免吸附品红染料的白垩粉及膨润土难以回收,引发二次污染的问题;(3)与水草叶相比,复合材料大幅度的提高了品红染料的饱和吸附量,又能避免水处理过程中水流不畅的问题。复合材料可用于印染废水处理,市场前景广阔。
本发明公开了一种陶粒填充树脂矿物复合材料及其制备方法,由以下重量份比的原料混合后固化而成:花岗岩骨料60-85份,合成树脂2-15份,稀释剂0.2-1份,增韧剂0.2-1份,固化剂0.5-5份,陶粒1-20份,石英尾砂1-20份;所述陶粒为体积密度≤1.8g/cm3,粒径在0.5-3mm之间的高强度陶瓷颗粒;所述石英尾砂为体积密度≤1.6g/cm3,粒径在0.05-0.3mm之间的石英尾砂。本发明利用陶粒内部的细密蜂窝状微孔提高复合材料的阻尼和减震性能;采用颗粒细小的石英尾砂作为矿物增稠剂,避免骨料的沉降分离现象;本发明所得的陶粒填充树脂矿物复合材料的密度2.2-2.3g/m3,阻尼比0.75-0.8%,抗压强度达到125-130MPa,抗折强度达到50-55MPa,尺寸稳定性好,更加满足精密机床对床身材料性能的要求。
一种带有预应力筋的木塑复合材料型材制造方法,使用由一台木塑复合材料挤出机挤出木塑复合材料,一台带有特殊干燥装置的塑料挤出机干燥并挤出有高强度、熔融时粘度大、冷却时有大收缩率的回收利用的PET废塑料,一套挤出模具,将两种材料同时挤入一套模具成型,利用在加工型材冷却过程回收利用的PET废塑料比木塑复合材料收缩率大的原理形成预应力筋,使得型材成形后,该预应力筋具有类似混凝土中预应力钢筋的效能,大幅度增加了木塑复合材料的结构效能,可以单独作为结构材料使用,节省原料和施工成本,回收利用的方式方法与普通木塑复合材料相同,还可在不需要单独配置干燥工序的条件下,对回收利用的PET废塑料直接利用。
本发明涉及一种柔性电子传感器复合材料的制备方法,首先通过微流控纺丝形成三层复合纤维丝,然后将温度为85~110℃的聚乙烯熔体涂覆在三层复合纤维丝的表面,待聚乙烯熔体温度降至50~60℃时,采用双针头对喷的方式将静电纺丝形成的纳米纤维喷射在涂覆有聚乙烯熔体的三层复合纤维丝上,形成含纳米纤维的多层复合材料,最后将MXene导电油墨喷涂在含纳米纤维的多层复合材料上,制得柔性电子传感器复合材料。本发明通过微流控、静电纺、喷涂形成多层复合结构,通过层间的相互配合,最终制得的柔性电子传感器复合材料具有良好的导电性,减少了电极短路风险,具有一定的可拉伸性,高灵敏度和稳定性。
本发明公开了一种尼龙/钛酸纳米片复合材料,它是将尼龙和钛酸纳米片粉末按照重量比1000:1~1000:10混合均匀后,在双螺杆挤出机中挤出得到的尼龙/钛酸纳米片复合材料;其中,所述的钛酸纳米片粉末是以钛酸钾晶须为原料,经水合、酸洗工艺制备得到的。本发明采用双螺杆挤出机熔融共混挤出尼龙/钛酸纳米片复合材料,使纳米片在尼龙中均匀分散,从而制备出高性能纳米复合材料。本发明操作简单,不需使用有机胺插层剂,生产成本低,且复合材料性能优异。
本发明提供了一种高耐磨性和高导热性复合材料及其制备方法和用途,所述复合材料包括二硫化钼/还原性氧化石墨烯三维复合材料和PEEK;所述复合材料将二硫化钼/还原性氧化石墨烯三维复合材料作为高导热填料,不仅能在PEEK基体中形成导热网络,从而达到改善PEEK导热性能的目的,还能提高PEEK的耐磨性;所述制备方法工艺流程简单,具有良好的工业化应用前景。
本发明属于纳米复合材料技术领域,具体涉及一种钒酸铋表面修饰钴酸镍尖晶石的复合材料及其制备和应用,所述钒酸铋表面修饰钴酸镍尖晶石的复合材料的制备方法,包括以下步骤,S1:将硝酸铋和偏钒酸铵加入酸性溶液中,调节pH值至0.25~2,加热反应制得十面体钒酸铋;S2:将S1所得十面体钒酸铋分散于溶剂中,加入钴酸镍前驱体,加热反应,将所得产物离心干燥后煅烧。本发明钒酸铋表面修饰钴酸镍尖晶石的复合材料是一种结构可控、对可见光吸收效率高、性能优异、稳定性好的新型复合材料,对光催化水氧化具有极好的性能;其制备方法所用的原材料成本低廉,易得到,实验操作简便,整个过程中没有用到昂贵的设备,利于工业化生产。
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