本发明公开了一种用纳米材料增强的功能梯度水泥基复合材料及其制备方法。所述的复合材料由高强砂浆、高强粗骨料混凝土、纤维增强超高性能混凝土、纤维增强粗骨料混凝土中的两种或几种按等体积比组成。本发明在所述复合材料中掺入纳米材料,不仅可以作为微集料填充于胶凝体系的孔隙和空隙中,还能提高水泥石的早期水化速率;同时,采用梯度化设计,针对复合材料内部异相及功能区间的界面问题,有效改善了水泥基复合材料的性能,制备得到的功能梯度水泥基复合材料,大大提高了如强度、韧性、抗冲击、抗侵彻和抗爆炸等性能。
本发明属于化学领域,提供了一种3D珊瑚状石墨烯/NiCo2O4复合材料的制备方法及在超级电容器中的应用,包括1)氧化石墨GO的合成?2)在氧化石墨的悬浮液中加入镍钴盐及碱源,微波加热辅助制备GO/镍钴层状双金属氢氧化物复合材料3)将所制备的GO/镍钴层状双金属氢氧化物复合材料高温煅烧,制得3D珊瑚状石墨烯/NiCo2O4复合材料4)制备电极片并组装模拟超级电容器评估其性能。与现有技术相比,本发明所得到的3D珊瑚状石墨烯/NiCo2O4复合材料提供了更优异的导电性、更大的比表面积、更小的传质阻力和更长的循环寿命。此外,所合成的3D珊瑚状石墨烯/NiCo2O4复合材料应用于超级电容的电极材料,在成本和性能上大大优于现有的贵金属氧化物。
本发明公开了一种氮化钛-二硼化钛-立方氮化硼复合材料的制备方法,以钛粉和立方氮化硼原料,采用行星球磨方法混料,然后通过湿混、烘干、过筛、高温真空炉预烧、冷等静压成型、高温烧结等步骤制备出氮化钛-二硼化钛-立方氮化硼复合材料。本发明的方法操作简单,成本低廉,工艺条件容易控制,且通过相反应实现各生成相之间的均匀分散,能够获得具有高致密度和高力学性能的氮化钛-二硼化钛-立方氮化硼陶瓷基复合材料。
本发明涉及一种全降解塑料,特别是全降解聚酯无机纳米粒子复合材料及其原位聚合制备方法;一种全降解聚酯/无机纳米粒子复合材料的制备方法,其特征在于如下步骤制备:将1-3摩尔份C2-C6脂肪族二元醇放入反应器中,随后加入经干燥的无机纳米粒子,充分搅拌,使之均匀分散在C2-C6脂肪族二元醇中;加入1~3摩尔份C6-C10二元羧酸,并加入稳定剂、催化剂和添加剂,体系抽真空,置换氮气,在140-230℃下进行常压酯化反应2-3h,然后在230-260℃下,减压到300-1000Pa进行预缩聚反应1.5-2h,继续减压到25-200Pa进行终缩聚反应2.5-3h,终止反应,出釜,造粒,成品;采用本发明方法制备的聚酯/无机纳米粒子复合材料,实现聚酯材料的增强增韧和热稳定性的提高。
本发明公开了一种聚苯胺-石墨烯复合材料的制备方法,其步骤如下:步骤一:利用改进后的Hummers方法制备氧化石墨;步骤二:将15~25mg氧化石墨分散在1.0摩尔/升H2SO4溶液中;步骤三:搅拌或超声1小时;步骤四:加入苯胺单体0.15~0.25g,搅拌1小时;步骤五:加入氧化剂0.35~0.45g的过硫酸铵的酸溶液,搅拌均匀,转移到高压反应釜中,在140℃下反应12小时;步骤六:经洗涤、离心、烘干得到聚苯胺-石墨烯复合材料。本发明制备的纳米线状和锥状的聚苯胺-石墨烯复合材料的合成方法简单,原料易得、条件温和。该材料应用于超级电容器电极材料中,实验结果表明该超级电容器电容性能良好,且其比电容高,稳定性和重现性好,寿命长。
本发明为一种高强韧钛基复合材料多反应体系激光增材制造方法,制备过程如下:采用增强颗粒和钛合金基体粉末混合的原材料,利用激光选区熔化和激光选区烧结作用下材料的反应体系差异,使原材料在激光选区熔化和激光选区烧结下分别产生原位反应增强和晶粒细化增韧的效果;制备钛基复合材料所需原材料混合粉末中增强颗粒与钛合金基体粉末质量百分比在1%~10%之间可调,且通过激光选区熔化‑烧结制备实现高强度硬质与高韧性软质钛基复合材料三维交织的高强韧复合材料。本发明利用激光选区熔化和激光选区烧结作用,材料的反应体系差异,实现高强度硬质钛基复合材料与高韧性钛基材料交织的钛基复合材料的制备,避免了设备改造复杂,过程控制困难的限制。
本发明公开了一种量子点复合材料墨水,包括以下组分以及质量百分比:UV墨水40wt%~90wt%,量子点复合材料10wt%~40wt%,所述量子点复合材料为固态粉末,分散剂0.1~20wt%,所述分散剂为丙二醇甲醚醋酸酯、炔二醇、十二碳炔醇聚醚、烷基咪唑啉、炔二醇乙氧基化物、脂肪醇聚氧乙烯醚、磺基琥珀酸单酯二钠或氨丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种。还公开了一种稳定地、发光效率高的量子点复合材料,采用本申请的量子点复合材料墨水进行喷墨、点胶时,过程顺畅,无堵塞喷头现象;完成封装后,老化试验表明本申请的量子点复合材料具有优良的稳定性。
本发明一种热固性复合材料‑金属激光焊接方法,(1)在金属表面制备微织构;(2)在热固性复合材料表面进行激光清洗;(3)在金属与热固性复合材料之间添加一层热塑性树脂层;(4)利用激光热传导焊接实现二者之间的连接。本发明利用短脉冲激光在复合材料表面进行激光清洗加工,直至表层树脂去除掉,使碳纤维裸露出来,在热固性复合材料和金属材料之间填充一层热塑性树脂材料,激光热传导焊接实现热塑性填充树脂的熔化,融化树脂与热固性复合材料上的碳纤维及金属材料粘接在一起,形成连接接头。
本发明公开了一种耐磨超疏水复合材料及其制备方法,由基底以及基底表面的耐用型超疏水复合材料涂层组成;所述耐用型超疏水复合材料涂层由超疏水复合材料涂层用前驱体固化得到;所述超疏水复合材料涂层用前驱体由凝胶体与凝胶体表面的ACNTB‑SiO2‑偶联剂层组成;所述凝胶体由环氧树脂、端氨基超支化聚硅氧烷组成,或者所述凝胶体由环氧树脂、端氨基超支化聚硅氧烷、添加剂组成;所述添加剂为ACNTB‑SiO2‑偶联剂和或二缩水甘油醚封端的聚二甲基硅氧烷。本发明制备的耐磨超疏水复合材料具有高于160°的水接触角以及超过250次的摩擦循环。
一种复合材料构件中树脂流动分区控制方法,其特征是根据复合材料中树脂压力分布将复合材料构件划分为多个树脂压力接近的区域,在区域边界上布置微流阀,限制不同区域之间树脂的互流,将构件中复杂的流动转变为多个区域内的独立流动,避免复合材料构件固化过程中树脂在压力差作用下大范围流动,以有效控制复杂型面的复合材料构件固化厚度。本发明解决了复杂型面的复合材料构件固化过程中树脂流动难以控制的问题,发明方法具有操作简单、控制效果好等优点。
本发明公开了一种MnO/CNT复合材料的制备方法。所述方法按Mn3O4与尿素的质量比为1:5~20,先将Mn3O4粉末材料和尿素混合,并研磨均匀,在保护气氛下,600~800℃下高温煅烧1~5h后得到MnO/CNT复合材料。本发明采用一步高温煅烧法,工艺简单,能耗低。本发明制得的MnO/CNT复合材料,MnO纳米立方体与CNT均匀分布,CNT交错排布在MnO之间,形貌均匀无团聚,在后期的应用中,可增强材料的整体导电性,减少作为各种电子器件的电极过程中,导电剂的使用所造成的电化学性能的降低,提高材料利用率。
本发明属于材料高温疲劳损伤监测技术领域,具体涉及一种通过迟滞耗散能预测编织陶瓷基复合材料高温疲劳纤维/基体界面剪应力的方法。本发明利用温度条件下的纤维/基体界面氧化区摩擦剪应力、与温度和循环数相关的纤维/基体界面剪应力和纤维/基体界面氧化区长度,建立编织陶瓷基复合材料的纤维/基体界面脱粘长度方程,并以此为基础,得到编织陶瓷基复合材料的疲劳耗散能方程,用于预测编织陶瓷基复合材料的高温疲劳纤维/基体界面剪应力。本发明提供的上述预测方法,充分考虑温度和氧化对复合材料的基体和纤维纤维/基体界面的影响,使预测所得复合材料的高温疲劳纤维/基体界面剪应力更加准确。
本发明提供了一种TiC/316L复合材料的制备方法,属于金属材料领域。本发明包括以下步骤:将TiC与316L不锈钢粉末混合、干燥,得到混合粉末;将混合粉末与粘结剂混炼,得到混炼物料;将混炼物料依次进行造粒和注射成形,得到成形坯体;将成形坯体进行脱脂和烧结,得到TiC/316L复合材料。本发明制得的TiC/316L复合材料具有良好的力学性能,硬度为238~288HV,抗拉强度502~508MPa,摩擦系数0.55~0.70,磨损量较同工艺纯316L不锈钢烧结试件降低10~14%;在3.5%NaCl溶液中腐蚀电流密度为0.0079~0.0167mA/cm2,腐蚀电位‑0.706~‑0.676V。
本发明涉及纳米粒子复合材料、其合成方法及用途。该纳米粒子复合材料的合成方法包括:介孔氧化硅和多巴胺超声混合,所得产物与可溶性银盐溶液搅拌混合,最终得到纳米粒子复合材料成品。该纳米粒子复合材料可用于有机染料催化降解或抗菌。本发明合成方法绿色、简单、快捷,所得纳米粒子复合材料能高效催化降解多种有机染料,实现在线催化,自动化程度高;同时,该纳米粒子复合材料对多种细菌真菌具有杀灭作用,达到广谱、高效、持续杀菌。
一种用于处理六价铬离子废水的铋/氧化铋/钽酸钠复合材料及其制备方法,属于复合材料领域。所述方法步骤如下:将Ta2O5加入NaOH水溶液中混合均匀,然后进行水热反应得到NaTaO3,然后将NaTaO3和Bi(NO3)3·5H2O加入到乙二醇中混合均匀进行水热反应后将沉淀依次进行洗涤和干燥处理即得到Bi/Bi2O3/NaTaO3复合材料。本发明将Bi和Bi2O3负载到钽酸钠上来提高NaTaO3处理含六价铬(Cr6+)污水的性能,具有制备方法简单、不需要添加贵金属和稀土离子、催化剂成本低、对Cr6+的处理效率高等优点。
本发明公开了一种考虑微观编织结构及纤维束方向变化的陶瓷基复合材料涡轮叶片热分析方法,包括以下步骤:获取陶瓷基复合材料内部编织结构纤维束的几何特征;建立编织结构的经纱、纬纱以及陶瓷基复合材料基体的微观模型;构建叶高方向为一个微观结构周期宽度的编织结构陶瓷基复合材料叶片模型;根据叶片型面的变化赋值随之变化的各向异性导热系数矩阵;进行网格划分;开展温度场的有限元计算;获取编织结构陶瓷基复合材料涡轮叶片模型的温度场计算结果,与基于等效导热系数均匀化热分析方法的计算结果对比分析,提取分析编织结构陶瓷基复合材料涡轮叶片温度场的波动特征。本发明能够弥补均匀化热分析方法对温度场波动信息模拟失真的缺陷。
本发明提供一种在低温下(<80℃)利用电镀法制备具有高强度和高耐腐蚀性能石墨烯增强铁基复合材料的方法:将前驱体氧化石墨烯(GO)超声分散在镀铁电解液中,形成较稳定的氧化石墨烯悬浮液,再通入适宜的直流电,使Fe2+和氧化石墨烯发生共沉积,在阴极上形成石墨烯增强铁基复合材料。该石墨烯增强铁基复合材料有效地利用了石墨烯的高强度、高耐磨和高耐蚀等特性,实现组元材料的优势互补和加强,极大地提高了铁基镀层的力学和耐腐蚀等性能。本发明具有工艺简单、易操作、性能提高大、环保、可工业化应用等特点,将在机械磨损部件修复、化工、军事、海洋工程、航空航天等领域具有广阔的应用前景。
本发明公开了一种基于石墨烯/水泥复合材料对混凝土中氯离子含量的检测装置,包括位于混凝土保护层中的复合材料和湿度传感器,还包括位于混凝土外部的阻抗测试仪和湿度检测仪;复合材料为长方体,长方体水平向两个端面上分别贴合有不锈钢网,不锈钢网上分别焊接有导线,复合材料通过导线与混凝土外部的阻抗测试仪连接,复合材料外还包覆有密封层;其中,复合材料由水泥以及掺杂在水泥里的石墨烯、硅粉和消泡剂组成,所述石墨烯的掺杂量为水泥质量的0.5~3%,硅粉的掺杂量为水泥质量的5~20%,消泡剂的掺杂量为水泥质量的0.05~0.3%。该检测装置不仅能与混凝土环境兼容,还能在不同湿度环境下对氯离子浓度发展进行实时监测。
本发明属于高分子合成技术领域,涉及水性聚氨酯乳液改性,尤其涉及煤基腐殖酸改性水性聚氨酯复合材料的制备方法。一种煤基腐殖酸改性水性聚氨酯的制备方法,利用改进碱溶酸析法从煤中制得腐殖酸,然后将其溶解在N,N’-二甲基甲酰胺中进行改性水性聚氨酯。本发明所公开的煤基腐殖酸改性水性聚氨酯复合材料的制备方法,利用改进碱溶酸析法制得腐殖酸改性聚氨酯,制得的复合材料的乳液均一、稳定,固化膜具有良好的力学性能,可在印刷、包装、家具、广告、建材、船舶水线以上建筑物、船舱、钢结构金属支架、仪器仪表、医疗设备、电机设备、小型金属零件、仪表盘、地板、木材、纸张涂装、皮革、塑料、通讯、航天、航空等众多领域应用。
一种复合材料的微波-液压成型方法和装置,其特征是它采用微波加热复合材料,并在加热过程中对复合材料制件的上下表面施加均衡的液体压力,有效压实和固化复合材料制件。本装置主要由阵列微波发生器、液体压力控制系统和开闭模系统组成。本发明解决了复合材料在传统的热压罐成型工艺中成型速度慢、温度和压力控制滞后性大和成本高的难题,在高性能、低成本复合材料成型技术领域具有广阔的市场价值和应用前景。
本发明公开了一种用于钎焊W-Cu复合材料与Fe基合金的钎料及方法和钎焊工艺,其钎料为箔片带状,厚度为50~100μm,钎料以重量百分比计的元素成分包括:Mn6.0%~9.0%,Co3.5%~5%,Ni0.3%~1.7%,Zr2.0%~5.0%,Ti1.2%~2.8%,余量为Cu。本发明钎料的钎焊温度在1000℃~1050℃,钎料熔化温度适中,钎料熔化均匀;使用钎料箔片有利于促进钎焊连接过程中合金元素的扩散和界面反应,提高钎料在W-Cu复合材料和Fe基粉末合金表面的润湿和铺展能力,细化晶粒和减小残余应力,提高了接头的力学性能;采用本发明的钎料连接W-Cu复合材料与Fe基粉末合金的钎焊工艺稳定可靠,利用真空钎焊连接,构件在加热过程中处于真空状态,整个构件无变形,无微观裂纹、气孔和夹杂等缺陷,其表面润湿铺展较好。
本发明公开一种掺氮碳包覆硅复合材料及其制备方法,属于锂离子电池领域。其中掺氮碳包覆硅复合材料是由硅储锂材料作为主要活性物质存在于复合材料内部,以及具有一定的储锂容量的导电性良好的有机热解掺氮碳作为包覆层,硅在复合材料中的含量为30%~90%;其制备方法包括复合材料前驱体的制备及碳包覆工艺。另外,本发明以廉价的二氧化硅作为硅源,通过金属镁热还原法将其转化为具有储锂活性的硅材料。与现有技术相比,本发明流程短,易于操作,合成工艺简单,易于实现规模化生产,制备的掺氮碳包覆硅复合材料作为锂离子电池负极材料时,具有优异的电化学性能,在便携式移动设备及电动汽车方面具有潜在应用前景。
本发明提供一种碳纤维-尼龙复合材料,其重量份组成为:尼龙85~95份,抗氧剂0.3~0.8份,阻燃剂5~10份,分散剂0.1~0.6份,填料15~21份,增韧剂4~9份,增容剂3~5份,辐照敏化剂1~2份,纳米氧化锡10~12份,PTFE?7~9份,碳纤维15份。本发明还公开了该碳纤维-尼龙复合材料的制造方法。本发明提供的碳纤维-尼龙复合材料具有较好的耐高温氧化性和耐酸性。
一种复合材料柔性零件的装配偏差分析方法,其特征是它包括1采集数据,得到复合材料柔性零件的初始制造偏差;2利用有限元软件提取相应的超元刚度矩阵;3建立基于纤维增强复合材料铺层角度偏差的零件刚度矩阵模型,定义超元刚度矩阵;4对柔性零件基于刚体模型进行确定性定位;5添加过定位夹具;6通过装配压紧力将复合材料柔性零件装配连接点夹持至名义位置;7复合材料柔性零件在装配压紧力作用下到达名义装配位置,形成装配体;8确定回弹偏差;9最后释放过定位夹具,得到回弹变形偏差;行到装配体最终回弹偏差。本发是有助于确定复合材料铺层角度的偏差对柔性装配体偏差的影响,提高工程应用的科学性。
本发明公开了一种碳纳米管-纳米银-聚硅酸硫酸氯化铝铁-壳聚糖复合材料。还公开了该复合材料的制备方法。还提供了该复合材料在难降解有机废水处理中的应用。还提供了一种利用碳纳米管-纳米银-聚硅酸硫酸氯化铝铁-壳聚糖复合材料处理难降解有机废水处理设备。该复合材料磁分离特性好,对有机污染物去除效果好,其制备方法简单,制备过程易控,制备的碳纳米管-纳米银-聚硅酸硫酸氯化铝铁-壳聚糖复合材料质量稳定。该处理难降解有机废水的设备结构简单,使用方便,出水效率高,质量好。
本发明涉及一种复合材料及其制备方法,尤其是一种聚酰胺6复合材料及其制备方法。本发明选择无碱短切纤维作为聚酰胺6复合材料的增强剂,添加相容剂改善玻纤增强材料的耐疲劳性和低温脆性。添加偶联剂、润滑剂、无机矿物提高聚酰胺6复合材料和玻璃纤维结合性,加强玻璃纤维在聚酰胺6复合材料中的分散,这样玻璃纤维不容易裸露在表面,具有较好的表面。本发明的意义在于开发一种能用于注塑汽车门、窗框装饰条的聚酰胺6复合材料。
本发明公开了一种金属塑料复合材料工作层成分配比的优化方法,通过若干组正交试验得出聚苯硫醚、尼龙66和碳纤维的工作层配比参数及与之对应的复合材料的减振性与牢固性的材料性能参数;对自适应神经模糊推理系统进行训练并分别建立全局映射关系,利用三维分析软件建立系统模型并进行修正得到各参数;以减振性与牢固性各占50%的最优性能作为目标,利用遗传算法对配比参数进行复制、交叉和变异操作,得出与最优性能所对应的配比参数值,取经遗传算法优化所得的配比参数值及对应的性能参数,与用三维分析软件修正的相同的性能参数对应的配比参数相比较。本发明既保证了精度,又提高了效率,使金属塑料复合材料的减振及牢固性大幅提高。
ZrW2O8/Al2O3纳米复合材料的制备方法,按照化学摩尔计量比1∶2称量C15H36O5Zr和WOCl4置于密闭容器中取出,在氩气气氛下,将C15H36O5Zr、WOCl4溶于2-C3H8O中形成混合溶液,将密闭容器置入水浴中,加热至60~80℃搅拌4~10小时获得清澈透明溶液,停止加热,冷却至室温无沉淀析出;称量占溶液体积0.5~1%的纳米Al2O3粒子,在氩气气氛下,加入到溶液中,搅拌混合的同时水浴加热40~60℃,使得溶液呈凝胶状粒子;将复合胶体置入模腔中,在60~100℃的温度范围内施加60~100Mpa的压力热压成型;将坯材加热至900~1000℃,然后进行快速退火1~2分钟就可以得到最终的复合材料,本发明的优点在于:可从微观上尺度上对ZrW2O8/Al2O3纳米复合材料进行合成;所获得的复合胶体,易成型;降低了合成ZrW2O8的温度和时间。
本发明提供一种复合材料管梁及其成型方法,涉及复合材料技术领域,所述成型方法包括如下步骤:S1:在下模上铺贴整片的预浸料铺层;S3:将聚苯乙烯泡沫芯模放置于所述预浸料铺层上;S4:将所述预浸料铺层铺贴于所述聚苯乙烯泡沫芯模的外侧;S5:将上模与所述下模合模,并将端盖与所述上模以及所述下模的两端分别相连,得到装配好的模具;S6:对所述装配好的模具进行热压固化,脱模,得到复合材料管梁。本发明提供的复合材料管梁的成型方法,芯模在支撑下进行预浸料铺贴,避免芯模因自身重量发生形变,提高复合材料管梁的成型精度,同时降低脱模难度;选用聚苯乙烯泡沫芯模,解决了大长度复合材料管梁成型困难的问题。
本发明公开了一种用于复合材料叶片成型的装置及其使用方法,包括支撑框架和布置在支撑框架上的模体;所述模体的型腔内部布置有气囊,所述气囊充气后的形状及尺寸与所要制作的复合材料叶片的内型腔的形状和尺寸一致;所述模体位于复合材料叶片根部的一端设有与气囊相连的气嘴;制作复合材料叶片的预浸料布置在模体内并包覆在气囊上,通过气囊吹胀成型复合材料叶片,解决泡沫碎裂及真空带残留的问题。采用本发明装置成型的复合材料叶片的成型质量好,且成型效率高,制造成本低廉。成型过程操作简单、方便,且易于集成,更利于批量化生产,具有非常好的实用价值。
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