本发明涉及的是三层铝或铝合金复合材料的生产制造方法和其结晶装置。现有生产方法存在工艺生产线过长、成品率低、成本高等技术问题,本发明提供的三层铝或铝合金复合材料生产方法是:将两边侧的皮材熔化料先于中间的芯材熔化料结晶,中间芯材熔化料流入、填充两边侧已结晶皮材之间空间内,与皮材界面融合,制成三层复合材料锭坯。本发明还提供了一种实现该生产方法的锭坯结晶器,该结晶器包括具有芯材浇铸通道和芯材浇铸通道两边侧的皮材结晶通道的浇铸段上段通道,下段通道为融合结晶段,每一皮材结晶通道是由两冷却介质夹层和两夹层之间的通道空间构成。本技术方案实现了在熔化料结晶过程中一次性生产三层复合锭坯材料的技术目的,其生产工艺路线短,产品质量高而稳定,能源消耗和生产成本都大幅度降低。
本发明涉及一种复合材料的生产方法,特别是一种利用高分子废弃物生产复合材料的方法。提供一种利用高分子废弃物,如废聚乙烯、废聚丙烯、废橡胶、木粉、稻壳粉,分别经化学、物理方法进行改性,再将改性后的材料用超细磨进行超细化处理,使其细度达到100目以上至接近纳米材料,再根据制品的需要,按不同配比加入助剂等物质,再生一种新的复合材料。用这种材料生产的制品可以用于汽车保险杆、汽车底盘、皮带输送机托辊、建筑业用的模板等构件上。
本发明属于纳米材料制备领域,具体涉及一种小尺寸金属氧化物纳米簇/介孔SiO2纳米复合材料及其合成方法。所述的介孔SiO2纳米球载体的粒径为5~30nm,孔径为2~5nm;所述的金属氧化物纳米簇为MoO3或WO3,粒径为0.1~2nm。合成采用反相微乳液法。采用本发明所述方法制备小尺寸金属氧化物纳米簇/介孔SiO2复合材料,工艺简单、经济,安全,金属氧化物纳米簇高度分散在载体介孔SiO2上,并且金属氧化物纳米簇及载体介孔二氧化硅的大小、形貌可控,具有优良的催化性能。
本发明涉及碳化硅陶瓷纤维/粒子强化Al‑基复合材料其界面反应对耐磨性能的影响。通过低压加压法制作SiC陶瓷纤维/粒子强化Al‑基合金复合材料,添加Al粒子与熔融态Al‑基合金互溶,与传统的固相法、液相法相比具有低成本,效率高等优点。有效的控制了SiC/Al之间的界面反应的生成。复合材料在摩擦时,薄膜状的界面生成物可以组织裂纹地扩散,增强了强化材料与基体之间的结合力,提高了材料的耐磨性能。本发明制备的碳化硅陶瓷纤维/粒子强化金属基复合材料与现有的金属基复合材料相比,材料的耐磨性能更优异,具有广泛的应用前景。
本发明公开一种填充磁流变阻尼复合材料的夹层波纹圆柱壳及制造方法,设有外圆柱壳、内圆柱壳,在外圆柱壳与内圆柱壳之间设有复合材料波纹夹层,所述复合材料波纹夹层设有多个斜边,每两个斜边与外圆柱壳、内圆柱壳共同组成梯形折线,所述梯形折线以内圆柱壳的圆心为中心圆周阵列在内圆柱壳的外圆上,所述梯形折线包括磁流变阻尼材料单元,所述磁流变阻尼材料单元设置在两个斜边的下端部之间,所述磁流变阻尼材料单元还设置在两个斜边的上端部之间,本发明的优点是:梯形斜面可用于吸收冲击力,作支撑结构,磁流变阻尼材料单元起缓冲作用,可以实现阻尼性能的无极主动控制。
本发明提供了一种用于电池负极的Cu9S5@C纳米复合材料及制备方法,以硫粉、乙酸铜、氨水为反应原料,通过水热法生成硫化铜,退火得到Cu9S5,再利用水热法在Cu9S5表面包覆葡萄糖,高温退火得到Cu9S5@C纳米复合材料。本发明在金属硫化物的表面包覆碳,既可有效弥补硫化物循环性和稳定性较差的缺点,提高材料的循环性和稳定性,又可提高材料的导电性,作为锂离子电池的负极材料可以有效实现较高容量以及较好的循环稳定性,有效提高电池性能。以本发明制备的Cu9S5@C纳米复合材料作负极的锂离子电池经测试,具有较好的锂电性能,拥有较稳定的比容量和较好的循环性能,并且具有多次循环后容量快速上升的特性,90个循环后比容量升至初比始容量的2倍。
本发明涉及一种碳化钨金属陶瓷复合材料耐磨球阀,包括阀球、阀座、阀体,其特征是在流体通过的流道内壁均喷涂有碳化钨金属陶瓷复合材料耐磨涂层,同时在阀球与阀座的密封副表面上均喷涂有碳化钨金属陶瓷复合材料耐磨涂层。本发明的优点是:成本低、寿命长、使用可靠并具有较高耐磨性能。碳钢材料球体具有成本低、加工性能好等优点,而碳化钨耐磨外层的耐磨性能良好,碳钢与碳化钨耐磨层结合的稳定性牢固性也较好,而且,为了保证碳化钨涂层与碳钢基体之间具有较高的结合强度,在喷涂前首先对待喷涂件进行碳化钨离子注渗,形成过渡层。另外由于设置有过渡圆弧面,进一步保证了碳化钨涂层与碳钢本体之间的结合力。
本发明公开了一种介孔复合材料Fe3O4‑Co3O4及其制备方法和在降解气态污染物中的应用。将铁盐和钴盐分别溶解于水溶液中,得含有铁的溶液和含有钴的溶液;将含有铁的溶液和含有钴的溶液混合并充分搅拌后加入含有F127的水溶液,将最终的混合液进行干燥;将干燥后的产物于惰性气体或者空气条件下煅烧,冷却至室温,研磨,得介孔复合材料Fe3O4‑Co3O4。本发明所述的介孔复合材料Fe3O4‑Co3O4具有吸附降解污染物的能力,因此能够实现有效方便的降解异丙醇等气态污染物,从而达到净化空气的目的。
一种ZIF‑67还原氧化石墨烯基吸波复合材料(CoC‑rGo)的制备方法,属于吸波复合材料技术领域。该制备方法,首先采用hummers法合成氧化石墨烯,在氧化石墨烯层间形成ZIF‑67;其次,合成ZIF‑67氧化石墨烯前驱体;最后,将其进行高温煅烧后处理,制备出ZIF‑67还原氧化石墨烯基吸波复合材料(CoC‑rGo)。本发明制备过程简单,具有普适性(FeC、NiC均适用此方法),适用于大规模生产;并且材料密度相对较小,产品性能优异,具有优异的吸波性能。
本发明涉及Z型异质结Co9S8/NH2‑UiO‑66复合材料的制备方法及其在光催化中的应用。所述的Z型异质结Co9S8/NH2‑UiO‑66复合材料是将Co9S8纳米粒子负载到金属有机骨架NH2‑UiO‑66表面,形成异质结。制备方法如下:采用水热法分别合成NH2‑UiO‑66和Co9S8纳米粒子;将NH2‑UiO‑66和Co9S8纳米粒子分散在乙醇溶液中超声作用,然后蒸发乙醇溶剂诱导Co9S8纳米粒子在NH2‑UiO‑66上复合,真空干燥得目标产物。本发明提供的Co9S8/NH2‑UiO‑66复合材料对Biginelli反应展示出良好的催化性能。
本发明涉及纳米复合材料制备领域,特别是涉及一种石墨烯拉花/环氧树脂复合材料的制备方法,解决石墨烯粒子在高分子基体中的分散问题。首先利用石墨烯纳米粒子形成具有一定力学强度和良好导电性能的石墨烯纸薄膜,经表面平行切口、牵拉处理得到拉花式石墨烯三维空间网络,再通过大流动性环氧树脂的浸渍、密实、固化得到石墨烯拉花/环氧树脂导电复合材料。该方法所得复合材料内部石墨烯拉花与环氧树脂均保持高度连续,以较少的石墨烯掺量即可实现优良的导电性能,同时赋予复合材料较好的力学强度和变形性能。此外,该制备方法还具有工艺简单、操控方便、易于实现工艺放大等特点。
本发明提供了一种新型基于还原氧化石墨烯‑二硫化钨复合材料氨气气体传感器及其制备工艺,属于传感器技术领域。本发明包括气敏复合材料以及传感器基板,复合气敏材料是利用一步水热合成获得的纳米材料,所述的气敏材料均匀涂覆与传感器基板的金叉指电极上,传感器基板背面加热板的瞬间加热温度是140℃,加热恢复时间是随检测气体浓度线性变化。本发明的还原氧化石墨烯‐二硫化钨复合材料在室温环境中对氨气表现出良好的响应性能,具有良好的选择性、稳定性以及可重复性等。此发明中的气体传感器恢复阶段,使用瞬态加热在有效缩短还原所需时间的同时,不会对气体敏感材料的性能产生影响,具体瞬态加热时间可以根据探测获得的气体浓度进行设定。
本发明提供一种四脚状氧化锌晶须新型增强环氧复合材料的简易、低成本的制备方法。首先,将四脚状氧化锌晶须用偶联剂的丙酮或石油醚溶液在超声波条件下预处理,再按比例加入环氧树脂(已预热至50~70℃)中,机械搅拌后,再用超声波分散、脱泡10~50分钟。然后,加入一定量固化剂,搅拌均匀,超声波脱泡,然后浇注到已预热到90℃的模具中。在抽真空的情况下,加热固化或室温固化数小时,完全固化后,开模,即得四脚状氧化锌晶须增强环氧复合材料。该制备方法操作简单,所制备的环氧复合材料强度和韧性同时提高,且具有抗静电功能,该材料具有广阔的工业应用前景。
本发明公开了一种三明治结构C/C‑SiC复合材料及其制备方法,属于碳纤维增强陶瓷基复合材料技术领域。具体如下:设计出一种中间为高密度C/C、两侧分别为对称分布的C/C‑SiC和C/SiC的新型三明治结构复合材料;发明一种快速制备三明治结构C/C‑SiC复合材料的新工艺。该材料不仅密度低,而且具有优异的抗氧化性能和高温力学性能;该工艺具有制备周期短、成本低、能耗小等特点。本发明的实施可拓展C/C‑SiC复合材料在航空航天系统的应用范围。
本发明涉及用霞石微晶玻璃与金属混合生产新型硅基复合材料的新技术,具体为一种霞石微晶玻璃与金属粉末复合材料及其制备方法,霞石微晶玻璃粉末与有选择配套的金属粉末包括铁基、铜基、铝基的复合新材料。利用微晶玻璃粉末与金属粉末混合并添加晶须,使其实现再生长以利于提高韧性,从而获得新型高强度复合材料。具体为:将选配的霞石微晶玻璃粉碎成100-300目细粉,再与选定的金属粉混拌压成毛坯型,送晶化炉烧结、晶化,再经二次热挤压模具成型和网带窑韧化处理,退火后再经精加工即成为高强度产品。本发明解决了纯金属的理化性能不高的缺欠,比纯金属粉末冶金制品降低成本50%-80%。
本发明涉及一种磁‑热能量转换和热能存储定形相变复合材料及其制备方法,属于复合材料领域。一种磁‑热能量转换和热能存储定形相变复合材料,其特征在于:所述复合材料由定形相变材料和均匀分散在其内的超顺磁性纳米颗粒组成,其中,按质量百分比,定形相变材料:96~99%,超顺磁性纳米颗粒:1~4%,其中,所述超顺磁性纳米颗粒为Fe3O4、CoFe2O4、NiFe2O4、MnFe2O4。本发明用结合原位掺杂的溶胶‑凝胶法制备出定形相变复合材料,成功地将超顺磁性纳米材料引入到PCM体系中,可以同时实现磁‑热能量转换和热能存储,所得材料具有优异的形状稳定性能、储能密度以及热稳定性。
本发明涉及一种用于气体吸附分离的活性炭纤维‑金属有机框架复合材料的制备。首先利用均匀沉淀法将金属前驱物覆盖于活性炭纤维表面,然后在水或溶剂热条件下将金属前驱物与有机配体配位络合在活性炭纤维表面形成金属有机框架结构,最终实现了活性炭纤维和金属有机框架材料的复合。本发明所述活性炭纤维‑金属有机框架复合材料制备工艺简单,反应条件温和,材料性质稳定,具有多孔结构。该复合材料在CH4/N2、CO2/CH4、CO2/N2、CO2/CH4/N2等气体吸附分离过程中对CH4、CO2有明显的选择吸附性能,特别适用于低品质甲烷气的分离、高浓甲烷气的净化以及CO2的捕集过程。
本发明涉及摩擦材料制备技术,具体地说是一种泡沫碳化硅陶瓷、铜合金两相复合的泡沫碳化硅陶瓷骨架整体增强铜基复合材料摩擦片及其制备方法。按体积分数计,泡沫碳化硅陶瓷骨架整体增强铜基复合材料摩擦片成份由15%~50%的泡沫碳化硅陶瓷和85%~50%的铜合金组成。制备方法由高强度致密泡沫碳化硅陶瓷制备、与铜合金复合两个关键工艺步骤组成。先制备高强度致密泡沫碳化硅陶瓷,然后通过挤压铸造的方法使液态铜合金进入泡沫碳化硅陶瓷的三维连通孔空隙中并凝固而实现的。用本发明方法制备的泡沫碳化硅陶瓷骨架整体增强铜基复合材料摩擦片具有耐热性能好、摩擦性能优良、机械强度高、工艺性能好的特点。本发明摩擦片可以作为新型高性能摩擦制动和传动材料。
本发明涉及一种Pd@Co4(tpt)2(btb)复合材料及其制备方法和应用。采用的技术方案:将2,4,6‑三(4‑吡啶基)‑1,3,5‑三嗪、1,3,5‑三(4‑羧基苯基)苯、七水硫酸钴和溶剂加入到容器内,搅拌,再加入氟硼酸搅拌至溶解。密封后放入烘箱内,于393K下保持5天;冷却到室温,静置1‑3天后,洗涤,过滤,干燥,得Co4(tpt)2(btb)晶体;将氯钯酸钠的甲醇溶液缓慢滴加到Co4(tpt)2(btb)材料中,用还原剂进行还原,得Pd@Co4(tpt)2(btb)复合材料。本发明所制备的Pd@Co4(tpt)2(btb)复合材料制备方法简单,对Suzuki反应展示出良好的催化性能。
本发明涉及陶瓷基复合材料及制备方法,具体为一种原位反应热压制备TiB2-NbC-SiC高温陶瓷复合材料的方法。三种成分相被原位生成,其中Nb固溶到TiB2中生成Ti(Nb)B2,Ti固溶到NbC中生成Nb(Ti)C,碳化硅以β-SiC的形式存在。具体制备方法是:首先,以钛粉、铌粉、硅粉、碳化硼粉和石墨粉为原料,以无水酒精为介质,在玛瑙罐中球磨16~30小时,干燥并过筛后装入石墨模具中冷压成型(10~20MPa),在真空或通有氩气的热压炉内烧结,升温速率为10~15℃/分钟,烧结温度为1600~1800℃、保温烧结时间为1~4小时、烧结压强为20~40MPa。本发明可以在较低的温度下制备出高致密度、高硬度、高强度、良好韧性、高温抗氧化性能好等综合性能优越的TiB2-NbC-SiC高温陶瓷复合材料。
本发明涉及结构可靠度优化领域,提供一种变刚度复合材料板壳结构精确建模分析与可靠度优化一体化设计方法,包括:利用一次可靠性近似方法、非线性近似函数以及二次可靠性近似方法对变刚度复合材料板壳结构进行高效可靠度优化。利用非均匀有理B样条函数对变刚度复合材料板壳纤维铺设路径进行精确建模;对变刚度板壳结构进行等几何分析,包括:基于等几何方法对变刚度板壳结构进行线性屈曲分析,推导设计变量以及随机变量对结构响应的全解析灵敏度。本发明能够实现变刚度复合材料板壳结构的建模、分析与可靠度优化的无缝对接,显著提高其可靠度优化效率及准确性,大幅缩短研发周期。
本发明公开了一种制备高能低温球磨连续挤压复合材料的方法,具有如下步骤:1)制备改性六钛酸钾晶须;2)制备复合填料:将改性六钛酸钾晶须与聚甲醛均匀混合后装入高能球磨罐体,改性六钛酸钾晶须与聚甲醛的质量比为1~10:9~30,抽真空后,在-150~-50℃的温度下球磨制备复合填料;3)制备复合材料:将超高分子量聚乙烯和复合填料在高速混合机上混合均匀,在连续挤压装置上连续挤出复合材料,其中超高分子量聚乙烯和复合填料的质量比为10~7:1。本发明还公开了一种通过上述方法制备的复合材料。本发明实现连续挤压技术的纳米化加工,扩大了现有连续挤压技术的原料选取范围,并且可以用于开发高性能金属基和高分子基复合新材料。
本发明涉及一种用作锂离子电池负极的高能复合材料及制造工艺,该高能复合材料是以碳材料、硅粉、糖微球的一种或多种的混合物为核体材料,以热解碳为壳体材料,核体材料重量百分比为10%~60%,壳体材料热解碳为40%~90%。该高能复合材料制造工艺为(1)混合:将核体材料与壳体材料同时放入有惰性气体保护高温反应釜,加温并搅拌;(2)包覆:控制温度和压力使壳体材料包覆核体材料;(3)碳化:将已包覆材料真空干燥后送入高温碳化真空炉碳化;(4)石墨化:碳化处理后的包覆材料送入高温石墨化真空炉石墨化即得到均匀的复合材料。采用本发明工艺制造的高能复合材料,用于二次电池中,其比容量可以高达1060mAh/g以上,经500次循环后,仍可保持80%以上的容量。
本发明涉及一种纳米FeNbO4/Graphene复合材料及其制备和应用,属于新能源技术领域。一种纳米FeNbO4/Graphene复合材料的制备方法,是将C10H5O20Nb、Fe(NO3)3·9H2O和Graphene于反应釜进行水热反应后所得颗粒进行焙烧,其中,水热反应条件为:180~240℃下保温20~24h,得颗粒;焙烧条件为:将水热反应所得颗粒在氩气气氛下,以3~5℃/min的速度升温至950~1000℃并保温6~10h;以2~3℃/min的速度降至室温,得纳米FeNbO4/Graphene复合材料。所得纳米FeNbO4/Graphene复合材料的电化学性能较水热法合成的纳米FeNbO4以及固相烧结法合成的微米FeNbO4均有所提高。
本发明涉及防弹装甲用复合材料领域,具体为一种防弹装甲用碳化硅/石墨烯仿生复合材料及其制备方法。该复合材料由体积百分数为0.3%~6%的石墨烯和碳化硅组成,微观上石墨烯片层择优定向分布在碳化硅基体中。该复合材料的制备方法为:首先配制石墨烯和碳化硅的混合浆料,再对浆料进行冷冻铸造和真空冷冻干燥处理得到具有定向片层结构的多孔坯体,然后沿垂直于片层的方向压缩坯体,最后通过去有机质处理和烧结致密化得到碳化硅/石墨烯复合材料。本发明的复合材料强度高、硬度大,生产工艺简单,并且具有良好的断裂韧性、冲击韧性和抗多次冲击的能力,可有效改善防弹装甲的防护效果和耐用性,具有可观的应用前景。
一种长纤维增强钛基复合材料的加氢制备技术, 首先将预先制得的钛合金片和编织好的长纤维布相间叠放成 为预制复合材料, 其特征在于制备过程如下 : 在真空状态下, 将预制复合材料加热到700~900℃, 真空度为10-2~10-3Pa; 充入氢气, 氢气压力为0.01~0.1MPa; 对预制复合材料施加压力载荷, 压力为30~50MPa, 时间为30~60min; 在加载同时、或在加载过程中、或在卸载同时, 抽真空去氢, 至真空度为10-2~10-3Pa; 冷却至室温。本发明生产成本低, 且产品质量好。
本发明涉及一种通过非晶基体结构回复提升非晶内生复合材料力学性能的方法,属于非晶合金及其内生复合材料领域。这类非晶内生复合材料的微观组织特点为:具有可逆相变的内生晶态相分布于非晶基体中。在拉伸载荷作用下,该类非晶内生复合材料表现出超弹性,即小应变卸载后形状完全恢复。通过在小应变处做拉伸循环加载,非晶内生复合材料中非晶基体相发生“形状记忆效应”驱动的结构回复。结构回复的非晶基体可以导致非晶内生复合材料的力学性能明显提升,包括拉伸塑性提高、加工硬化阶段延长等。该方法可以提升非晶内生复合材料的力学性能,进而拓展其作为结构材料的实际应用,具有重要的社会经济效益。
本发明涉及基于ZIF‑67衍生的Co2P@Ni2P/CC蜂窝状纳米片复合材料及其应用。将Co(NO3)2·6H2O、2‑甲基咪唑和去离子水室温下搅拌,所得混合液中放入亲水处理过的碳布CC,室温下静置4h,洗涤干燥后得到ZIF‑67/CC材料,经刻蚀‑碳化‑磷化后制得目标产物Co2P@Ni2P/CC复合材料。本发明采用原位生长‑刻蚀‑碳化‑磷化的方法制备了蜂窝状纳米片复合电极材料,经三电极测试表明,在电流密度为2mA cm‑2时,电极材料的面积比电容达到2876mF cm‑2。Co2P@Ni2P/CC复合材料的制备过程易实现,制备成本低廉,可作为超级电容器电极材料。
一种Fe3O4@MOF?199@C18纳米复合材料的制备方法,包括1、用FeCl3·6H2O、乙二醇和醋酸钠制备Fe3O4纳米粒子。2、再用1, 3, 5—均苯甲酸、N,N?=甲基甲酸酰胺、乙醇、已制备的Fe3O4纳米粒子和三乙胺制成Fe3O4@MOF?199。3、用氯(二甲基)十八烷基硅烷与Fe3O4@MOF?199制成Fe3O4@MOF?199@C18纳米复合材料。本发明操作简单,成本低,所制备的Fe3O4@MOF?199@C18纳米复合材料粒径处于纳米级别,颗粒均匀,易于分离和收集,分散性好,吸附能力强,且制备的时候不会造成环境污染,对操作人员的健康无害。
一种VO2/Co(OH)2纳米复合材料及其制法和超级电容器,属于超级电容器电极材料领域。该VO2/Co(OH)2纳米复合材料,以VO2纳米线为基体材料,负载纳米片层状Co(OH)2纳米颗粒。其制备方法为:按掺渗摩尔比,将VO2纳米线和CoCl2·6H2O混合,加水溶解,超声,再加入0.05~5mol/L的氨水,用纯氨水滴定pH值为8~8.5,沉静反应10~30min分离,固体物质清洗干燥,得到VO2/Co(OH)2纳米复合材料。该方法以VO2纳米线为前躯体,通过原位自生长的方法制备的VO2/Co(OH)2纳米复合材料,然后将其作为超级电容器电极材料。该电极材料能将电子快速传递于活性物质,其比电容较单一材料的比电容有一个的很大程度的提升。
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