本发明涉及高强度高导电率铜基复合材料及其制备方法。铜基复合材料成分质量%为:Ag8~15、Cu85~92,Cu基体中分布有沿加工方向延伸的金属Ag纤维,Ag纤维间相互平行且间距相等。其制备方法依次包括下列工艺步骤:①氩气氛中熔炼Ag、Cu原料,铸锭,控制铸锭凝固冷却速率10~1000K/s;②机械冷加工所得到的铸锭,控制机械冷加工真实应变η=2.0~3.5,于氩气氛中热处理;③冷拉拔所得坯锭得到丝材,控制冷拉拔的真实应变为η=4.0~7.0。本发明的铜基复合材料同时具有高强度高导电率的特点,其最大强度值可达UTS=1.5GPa,导电率=60%IACS。该材料可用于高强脉冲磁场及其它需要高强度和高导电率综合性能的领域。
本发明公开了一种利用机械合金化制备(TiB2+TiC)弥散强化铜基复合材料的方法:以粒度均小于100目,纯度均大于99%的Cu粉、Ti粉和B4C粉为原料,先将Ti粉和B4C粉按3∶1(mole)混合后在室温下高能球磨2~20小时;然后向球磨后的混合粉末中添加一定比例的Cu粉,使Ti+B4C粉与Cu粉的质量比为1∶99~20∶80;把添加了Cu粉后的新混合粉末在室温下继续进行高能球磨2~10小时;将球磨后的混合粉末冷压成型;最后将压坯在800~1000℃温度下的氩气保护气氛电阻炉中烧结1~3小时,得到平均粒径为5~10μm的TiB2+TiC弥散强化的铜基复合材料。本发明采用简单的高能球磨机械合金化方法,使纯Cu粉、Ti粉和B4C粉合成制备(TiB2+TiC)弥散强化铜基复合材料,具有工艺简单、生产成本低、产品产量和质量高等优点。
本发明涉及一种磁性聚合物复合材料及其制备方法和应用,属于复合材料技术领域。本发明将磁性物质Fe3O4加入甲苯中,然后加入氨丙基三甲氧基硅烷,氮气保护条件下,回流反应得到产物A;将产物A放入乙腈中,加入3‑氯丙烯,氮气保护条件下,回流反应得到产物B;将产物B放入蒸馏水中,然后加入苯并‑18‑冠‑6‑醚‑丙烯酰胺和丙烯酸、再加入引发剂,在氮气保护条件下反应,然后反应产物离心分离烘干后得到磁性聚合物复合材料。本发明方法制备的磁性聚合物复合材料对铯离子有很高的吸附能力,且有很高的选择性,可广泛用于工业废水中铯离子的回收利用。
本发明公开了一种MoS2/CdS光催化复合材料的制备方法与应用,属于光催化领域。该复合材料的制备方法如下:将钼酸钠、硫代乙酰胺与CdS粉末在水中充分混合进行水热反应,获得MoS2/CdS光催化复合材料。该复合材料中Mo:Cd(摩尔比)优选为5%‑20%,为10%时光催化产氢活性最佳,产氢速率为621.3μmol/h。本发明提供的MoS2/CdS光催化复合材料具有优异的可见光光催化产氢性能,这不仅证实了二维层状材料MoS2能够作为助催化剂显著提高CdS的光催化产氢活性,也为今后开发高活性的半导体复合光催化剂提供了一个方法和思路。
本发明公开了一种三维壳层陶瓷骨架‑金属基复合材料及其制备方法,属于金属基复合材料领域。本发明所述三维壳层陶瓷骨架‑金属基复合材料的结构为:在三维壳层陶瓷骨架的内部和外部填充有金属基体,其中,三维壳层陶瓷骨架整体为中空壳结构,互穿柱节点处呈球形、圆柱形或正方体形,三维壳层陶瓷骨架壁厚为0.5~3mm。本发明所述方法有效改善了金属液与陶瓷增强体浸渗困难的问题,而且壳层内外包裹有纯基体,拥有优异耐磨性的同时不损失复合材料的塑韧性。骨架节点处形状为球形、圆柱形及正方形,呈周期性分布,且烧结时可提供一定的连接强度,最大限度的发挥了骨架结构和基体的协同作用;本发明所述复合材料有望用于摩擦磨损工况领域。
本发明涉及用真空热压法制备层状复合材料领域,具体为一种用真空热压法制备叠层弥散强化铂基复合材料的方法,以得到高致密度,叠层界面缺陷少的弥散强化铂基复合材料。该法通过真空熔炼,轧制,内氧化,剪片制备复合锭坯,然后将该锭坯在真空度为10-2~10-3Pa下,升温加热到1000~1500℃,加压10~50MPa,保压10~90min,然后随炉冷到室温。在上述真空环境下对复合锭坯加压成型,可以得到相对密度大于95%产品,同时减少了界面的气泡形成的几率,提高了界面的结合强度,从而提高了弥散强化铂基复合材料的高温抗蠕变性能。本发明解决了普通热压法叠层界面结合强度低,叠层界面缺陷多以及工艺流程长,成本高的问题,可用于制备高致密度,界面缺陷少的弥散强化铂基复合材料。
本发明提供一种滑动触点用新型金基纤维复合材料,质量百分比(%)成分为:Pd 1~3,Gd0.2~0.6,Ni 18.5~21余量Au。采用叠层挤压法制备新型金基纤维复合材料,即Au合金带与Ni带叠层制成复合锭,通过挤压方式制备新型金基纤维复合材料。该新型金基纤维复合材料相对于AuNi系合金具有以下优点:(1)通过Ni纤维增强相的加入,既可以有效地提高材料的机械性能,又能保持Au合金基体良好导电性;(2)可以通过控制复合界面扩散层及组织结构,进一步调整材料的电阻率和硬度,使材料具有优良的综合性能;(3)Ni含量高,可节约贵金属。
本发明涉及一种碳纳米管-碳-多孔硅复合材料制备方法及应用,属于生物废弃资源综合技术领域。首先将含硅生物质酸煮处理去除无机盐离子杂质,过滤、清洗后干燥、研磨得到粉料;将粉料加入到含镍、铁中的一种或者两种有机配合物溶液中常温浸渍;将浸渍得到的粉料在惰性气体或真空下烧结,得到碳纳米管-碳-多孔二氧化硅复合粉体;加入镁粉混合或者分置放置,升温反应得到镁热还原产物;将得到的镁热还原产物采用酸煮、采用氢氟酸溶液浸出,洗涤、过滤干燥得到碳纳米管-碳-多孔硅复合材料。本发明实现了材料组成的原位遗传和材料结构的原位遗传和改进,并且硅/碳复合材料在形貌、组成和分布上均匀。
本发明公开一种钛铌锆基焦磷酸钙生物复合材料的制备方法,属于生物医用材料制备技术领域。本发明所述生物复合材料由钛铌锆合金基体相和焦磷酸钙生物活性添加相组成,将Ti、Nb、Zr金属粉末按成分配比称取后球磨机械合金化,然后加入焦磷酸钙进行球磨混粉;然后置入放电等离子烧结炉中,施加50~60MPa的轴向压力,在15~20Pa的真空度条件下进行烧结;在950~1050℃下保温10~15min,随炉冷却至室温即可得钛铌锆基焦磷酸钙生物复合材料;本发明所述制备得到钛铌锆基焦磷酸钙生物复合材料的弹性模量低(38~65?GPa)、致密度高(95%以上);组织中含有大量生物活性陶瓷相,有利于诱导细胞生长,可用于人体硬组织替代和修复,并且制备过程洁净、工艺简单、成本低廉,易于实现工业化生产。
一种红色发光的均匀多孔稀土复合材料、制备方法及应用。本发明属于气凝胶复合材料,该复合材料为CMC/TTA/Eu, 其中CMC为羧甲基纤维素钠盐,TTA为2‑噻吩甲酰三氟丙酮去质子后的阴离子,Eu为稀土铕离子。该材料的稀土铕配合物与纤维素大分子网络以共价键相连,分解温度为240℃。制备是:羧甲基纤维素钠盐粉末溶解后逐滴加入EuCl3水溶液,得透明小球状CMC/Eu3+水凝胶;将CMC/Eu3+水凝胶加入2‑噻吩甲酰三氟丙酮钠盐的水溶液,搅拌、收集及乙醇交换,超临界二氧化碳干燥等。该复合材料在紫外光照射下发出纯正的红色荧光,在发光显示及新型多孔材料领域具有潜在的应用前景。
本发明涉及一种碳纳米管铜基CNTs/Cu复合粉体以及CNTs/Cu复合材料的制备方法,属于新材料与金属复合材料制备技术领域。首先将碳纳米管(CNTs)与混合酸加热回流处理;将混酸处理的CNTs添加到含表面分散剂的水溶液中,间歇式超声分散,离心分离得到上层CNTs稳定分散液;将得到的CNTs稳定分散液添加到酸性硫酸铜基础液中进行超声分散,酸性硫酸铜基础液中CuSO4浓度为5~50g/L、H2SO4浓度为50~200g/L;然后在阴极上电化学沉积制备得到网络结构的碳纳米管铜基(CNTs/Cu)复合粉体,在电沉积过程中采用周期性刮粉。将CNTs/Cu复合粉体真空热压烧结、冷轧变形得到网络顺排结构的高强高导CNTs/Cu复合材料。本发明得到的复合材料的拉伸强度为520MPa,电导率大于91%IACS。
本发明涉及钢基复合材料技术领域,具体公开了一种跨尺度自润滑颗粒增强钢基复合材料,原料按重量分数计,包括2‑8wt%的WS2或MoS2粉末以及5‑10wt%的TiN粉末,余量为钢基体粉末;WS2或MoS2粉末的粒径为50‑100nm;TiN粉末的粒径为50‑100μm;钢基体粉末的粒径为50‑100μm。将TiN粉末和钢基粉末进行球磨混合,得微米颗粒复合粉体;将WS2或MoS2粉末与微米颗粒复合粉体进行球磨混合,球磨过程中加入粘接剂,后干燥得到预混合粉;将预混合粉采用放电等离子工艺进行保压烧结,得到力学性能和耐磨性能均得到优化的跨尺度自润滑颗粒增强钢基复合材料。
本发明涉及一种碳纳米管增强铜基复合材料的制备方法,属于复合材料制备技术领域。本发明将碳纳米管置于酸液中超声分散处理20~120min,加热至50~80min并恒温处理5~15h,经过滤、洗涤、干燥后得到预处理碳纳米管;将预处理碳纳米管配制成碳纳米管/铜盐复合溶液,以纯钛板为阴极,纯铜板为阳极,碳纳米管/铜盐复合溶液为电镀液,在温度为25~50℃、阴极电流密度为0.5~20A/dm2的条件进行电镀,当沉积电量为50~200C时,取出阴极并剥离出复合薄膜进行清洗、干燥,获得碳纳米管增强铜基复合薄膜,将复合薄膜逐层叠加并压制成型,得到碳纳米管增强铜基复合块体,随后将复合块体进行烧结处理即得到碳纳米管增强铜基复合材料。本发明中,碳纳米管在复合薄膜片层内呈网络状均匀分布。
本发明涉及一种多孔镍钛/羟基磷灰石复合材料的制备方法,属于生物医用材料制备技术领域。本发明所述方法将镍、钛金属粉末混合均匀得到镍钛混合粉末,再将获得的镍钛混合粉末与羟基磷灰石粉末混粉得到镍钛/羟基磷灰石粉末,然后与碳酸氢铵造孔剂粉末混合后经机械压制成块体压坯,再置入放电等离子烧结炉中烧结,烧结完成后随炉冷却至室温即得到多孔镍钛/羟基磷灰石超弹性复合材料。本发明所述方法制备的多孔镍钛/羟基磷灰石复合材料具有孔隙参量可控,弹性模量低,力学适配性好等优点,而且还赋予了其良好的生物活性及骨结合能力,使其与人体骨的结构和功能更为接近,具有较好的生物适配性;该材料特别适用于整形美容医疗器械、骨髓腔植入体等。
本发明涉及一种耐磨层压双金属复合材料及其制造方法,属于耐磨金属复合材料技术领域。该方法包括制坯原料选择、耐磨复层材料结合界面选择、制坯、轧制、球化退火和耐磨复合材料热轧卷的切边六大步骤,该方法生产的耐磨层压双金属复合材料,其复合面积超过100m2,其基层与复层实现了冶金结合,界面抗剪切强度大于270MPa,耐磨复层厚度比例为10%-70%;同时,采用本方法生产的耐磨层压双金属复合材料经淬火后耐磨层硬度HRc在HRc60以上,其具有高硬度和高韧性的复合材料的特性,其复层具有良好的耐磨性,基层材料具有较强的韧性、加工性和焊接性。
本发明属于复合材料制备方法技术领域,具体涉及一种利用天然黑色素合成有机—无机复合材料的方法。本发明方法通过将官能化无机材料加入天然黑色素溶液或酰氯化黑色素溶液中,在室温~120 ℃下进行键合反应6小时~7天,然后通过离心或过滤从反应体系中分离出有机—无机复合材料,经过进一步洗涤和干燥得到最终产品。本发明制备的有机—无机复合材料有机组分来源广泛且环境兼容性好,可持续性强;无机组分可以是粉末、丝状、网状、片状、块状等形态,可以是常规材料也可以是纳米材料,适用范围广;反应体系简单,反应过程温和、稳定、低耗,有利于工业化生产;所得产品可用于生物化工、医药、建筑、环保等领域。
本发明公开了一种可以实现C/SiC(碳纤维增强碳化硅复合材料)复合材料与其他金属可靠、牢固连接的连接结构和连接方法。该方法以金属铌(Nb)、氢气和氯气为原料,使用化学气相沉积(CVD)的方法在C/SiC复合材料上沉积Nb(以下简称CVDNb),制备CVDNb/(C/SiC)复合材料接头。以CVDNb为过渡连接材料,与其他金属(如镍基合金、钛合金、铌合金)等焊接,从而实现C/SiC复合材料制备的各类异型器件与其他金属器件的组装。CVDNb在C/SiC复合材料表面的沉积过程中即产生元素扩散和界面反应,形成良好的结合,无需进行后续热处理。该连接方法对C/SiC复合材料器件外形的尺寸精度要求低,该连接结构简单,气密性能良好,连接强度大,使用温度高,连接可靠性高,尤其适用于航天航空用C/SiC复合材料结构件的连接问题。
本发明涉及一种B2相增韧非晶复合材料及其制备方法,属于非晶复合材料技术领域。该B2相增韧非晶复合材料,该复合材料的原子比为(ZrCo)100‑xCux,x为0~8;将按照(ZrCo)100‑xCux进行配料,将各成分金属放置于电弧熔炼炉中进行熔炼,然后合金以1000 K/s的冷却速度快速冷却至室温,然后将合金锭进行翻转,重新熔融,重复至少4次得到母合金,将母合金重熔后,通过铜模吸铸成块状(ZrCo)100‑xCux非晶复合材料。本发明调节ZrCoCu合金中的Cu元素,通过水冷铜模方法可以使ZrCoCu合金在快速凝固中可以产生B2(CsCl结构)CuZr相和CoZr相,进而可以增加该类非晶复合材料的塑韧性。
本发明涉及一种非晶颗粒增强铝基复合材料及其制备方法,属于复合材料制备技术领域。该非晶颗粒增强铝基复合材料,非晶颗粒增强铝基复合材料中增强相为Zr54Al15Cu19Ni10Y2非晶合金,基体为纯铝,其中增强相的质量分数为5%~40%。首先球磨制备得到Zr54Al15Cu19Ni10Y2非晶合金粉末;加入松节油和酒精,再进行球磨,待球磨结束后,干燥得到粉末;将粉末加入纯铝粉末均匀混合然后采用放电等离子烧结工艺进行烧结,制备得到Zr54Al15Cu19Ni10Y2非晶颗粒增强铝基复合材料。本发明的非晶颗粒增强铝基复合材料具有较高的强度和硬度的特点而且具有良好的塑性。
本发明公开一种双金属复合材料的纵剪分条方法,根据分条目标宽度以及双金属复合材料板的实际宽度,确定分条数量;根据确定的分条数量,在纵剪线上设置与分条数量相适应的排刀组,排刀组由上刀和下刀构成,调整排刀组的上刀或下刀,使上刀或下刀两端的刀同时位于最外端,之后按常规调整两两刀之间的间隙;将双金属复合材料板送入纵剪线上,并使复层材料朝向两端的刀同时位于最外端的上刀或下刀,以保证复层材料在纵剪分条时能始终处于外弯状态;按常规对双金属复合材料板进行纵剪分条,即得到目标宽度的双金属复合材料条。一次纵剪分条,即得到满足要求的双金属复合材分条。从根本上解决双金属复合材料在纵剪分条中产生分层的问题,杜绝其对后续加工及使用带来的不良影响,提高产品质量。
本发明涉及一种植物纤维增强树脂基复合材料,其特征在于该复合材料由增强体和树脂基组成,其中:增强体包括纳米纤维素晶体、碳纳米管、连续植物纤维组成,所述纳米纤维素晶体和碳纳米管附着于连续植物纤维的表面。该复合材料增强体是纤维素晶体、碳纳米管和连续植物纤维的复合体,具有纳米级和分米级两个尺度,所制备的复合材料为双尺度增强复合材料。本专利为连续植物纤维增强树脂基复合材料高性能化提供了一条技术途径。
一种制备铜三氧化二铝复合材料的方法。将主要原料铝粉或者铜铝合金粉、铜粉、氧化剂,并配以添加元素镧、铈经压制成型、烧结反应合成,然后再挤压拉拔成材。由于增强相三氧化二铝颗粒的形成是在烧结过程中原位反应合成、反应界面新鲜、与基体铜的结合牢固,强化效果明显。该技术具有原材料准备简单、烧结与反应一步完成,材料性能优异等特点,且制备工艺过程易控制、复合材料增强相颗粒的弥散分布是通过加工变形来完成,很好的解决了颗粒增强金属基复合材料后续加工难的问题。
本发明提供一种废纸增强再生高密度聚乙烯复合材料,其特征在于由下列质量百分比的原料组成:废纸5-15%,再生高密度聚乙烯85-95%,偶联剂0-4%,相容剂0-10%,经过废纸纤维分散,与再生HDPE、偶联剂、相容剂混合,送入开放式双辊混炼设备混炼、均化后,再用型模压制,冷却、脱模,制成废纸增强再生高密度聚乙烯复合材料。既能充分利用废纸、废旧塑料,使之变废为宝,不仅大幅度提高了废弃资源的综合利用水平,节约了大量的资源,同时可降低因废弃物资源处理不当对环境造成的污染,本发明工艺简单,流程短,投资小,不排放污染物,节能低耗,原料成本低,所得复合材料质感好,强度高,无有害气体的散发,是一项利国、利民、利企业的废物利用项目。
本发明涉及复合材料生产设备技术领域,具体为一种铝基碳化硼复合材料及其制备方法,制备方法包括以下步骤:球磨混粉、烧结、均匀化处理及热处理;制备装置包括球磨生产结构和入模生产结构,球磨生产结构的前端位置连通有入模生产结构;本发明制得的铝基碳化硼复合材料,密度仅为2.5~2.6g/cm3,低于铝合金;复合材料中的碳化硼增强体为自然界第三硬的陶瓷颗粒,耐磨性优异;复合材料中的石墨烯为层状结构,复合材料在工作状态下可有效的在其表面铺展形成自润滑膜;此外石墨烯又能作为增强体,复合材料可以在真空环境下使用。
本发明涉及一种用工业废渣和废塑料生产低温陶瓷基聚合物复合材料生产方法,属建筑材料技术领域。复合材料的各组分按重量比配合,其比例为工业废渣∶废塑料∶改性剂∶促进剂∶缓凝剂∶水=100∶20-100∶6-25∶0-10∶1.0-2.5∶20-50。各种原料经原料处理、混合料制备、成型、蒸汽养护制成低温陶瓷和高分子聚合物相互交织的复合材料。这种复合材料无毒无害、耐腐蚀、耐湿热、耐冻融,具有木材、陶瓷、石材和高分子材料的优良性能。与现有技术相比,具有成本低廉、废物利用率高、工艺简单、能大规模利用工业废渣和城市垃圾等优点。
本发明涉及一种通过3D打印制备立体网状空间结构复合材料的方法,属于3D打印技术领域。将陶瓷粉体和金属粉球磨得到陶瓷金属复合粉;利用绘图软件绘制所需空间结构的立体模型,然后导入分层软件中进行分层,根据打印的材料确定3D打印的加工参数,成运行轨迹代码,将得到的陶瓷金属复合粉运用同轴送粉3D打印进行逐层打印形成立体网状空间金属基复合材料预制体;将装有纯金属粉的同轴送粉3D打印机在得到的立体网状空间金属基复合材料预制体中网状空间部分进行打印制备得到立体网状空间结构复合材料。本方法将复合材料和3D打印技术相结合,使工艺操作简单,制备出空间结构精确,无需后续加工,客服了传统铸造方法后续表面机加工困难的问题。
本发明涉及制备颗粒增强金属基表面复合材料的真空实型铸渗方法。根据零件结构,对泡沫材料进行切割或用发泡技术直接制备可汽化的模样,将增强颗粒制备成与复合材料所需耐磨表面形状相适应的预制块,固定在需要合金化的泡沫材料模样表面,然后将模型埋入干砂中,振实后在负压状态下浇注金属液,其间通过抽真空形成的负压,将泡沫塑料和涂胶在浇注过程中因汽化而产生的气体抽走,同时借助真空密封技术,提高金属液的充型能力,以利金属液在颗粒间的渗透,从而获得更厚更致密的复合层,使制备的碳化钨颗粒增强金属基表面复合材料具有较高的表面质量和增强体体积分数,较均匀的增强体分布以及优异的抗冲击磨损性能。本发明方法不仅适用于要求不高的复合材料铸件,还适用于形状复杂、技术要求高的复合材料铸件。
本发明涉及一种制备金属基复合材料的方法,将铝金属粉未及主要成分为二氧化硅、三氧化二铝、碳化硅的生活垃圾灰渣经过配料、混合、压制之后,进行液相烧结,得到铝基复合材料成品。利用在压力和温度条件下铝金属基体内原位反应生成一种或几种热力学稳定的增强相,这种增强相是具有高硬度和高温强度的颗粒,经过烧结,弥散分布的颗粒,增强了铝质材料的抗拉弹性模量,硬度和耐磨性能,既可获得具备金属基复合材料优良性能的铝基复合材料,又能将拉圾灰渣进行资源化再利用,即降低了复合材料的制作成本,又减少了对环境的污染。
本发明涉及一种颗粒增强金属基复合的制备方法,属于抗耐磨材料制备技术领域。本发明所述方法通过添加金属粉末Ni、Ni?Fe、Co、Co?Fe、W?Fe中的一种来改善颗粒增强金属基复合材料的性能,将增强颗粒、基体金属粉末、金属粉末球磨混粉后压实得到预制坯,真空烧结后最终得到颗粒增强金属基复合材料;合金粉末的添加量占预制坯的质量分数分别为5%~20%。本发明所述方法制备得到的复合材料的力学性能显著改善,为钢材、冶金、矿山等耐磨领域、激冷激热工况零件或者其他研究复合材料性能的研究者提供参考。
本发明涉及一种制备纳米碳管增强铝基复合材料的工艺,该复合材料由质量分数0.1%~10%的纳米碳管和89%~98.9%的铝粉以及1~5%的助剂作为原料,按球磨粉末→压制成形→真空烧结→得到纳米碳管增强铝基复合材料的工艺流程,制备出了具有高强度、高密度等性能的铝基复合材料。采用转速为200~1000转/分的卧式高能研磨机研磨,干法一步合成,省去了对粉体进行超声和干燥的工序,制备时间短,并解决了纳米碳管在铝基复合材料中均匀分散的问题。
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