本发明涉及一种利用SiC纳米晶粒在SiC纤维表面原位合成Ti3SiC2界面相的制备方法,先利用化学气相沉积法在SiC纤维表面制备一定厚度的热解碳以改变SiC纤维表面的化学组成;然后将其掩埋于含有Si和Ti元素的熔盐体系中;之后对其进行热处理,利用SiC纤维内部的SiC纳米晶粒与纤维表面的PyC以及熔盐环境中的Si和Ti反应合成出Ti3SiC2界面相。本发明首创采用CVD结合熔盐法,利用SiC纳米晶粒在SiC纤维表面通过原位合成的方式制备Ti3SiC2界面相,所得界面相与SiC纤维和后续基体可以实现较强的结合能力,而且该Ti3SiC2界面相具有与SiC纤维增强陶瓷基复合材料常用PyC和氮化硼界面相不同的增韧机制,相比之下其还具备更好的抗氧化性。
本发明涉及一种无溶剂石墨烯/碳纳米管/Fe3O4三维复合纳米流体定向增强环氧树脂复合材料,首先使氧化石墨烯与酸化碳纳米管通过π‑π键复合,然后通过共沉淀法制备Fe3O4,将其接枝在氧化石墨烯和酸化碳纳米管表面,得到具有磁性的石墨烯/碳纳米管/Fe3O4三维复合纳米粒子。以石墨烯/碳纳米管/Fe3O4三维复合纳米粒子为核,通过共价键接枝硅烷偶联剂和聚醚胺低聚物双层结构,使其在近室温条件下呈现液体状态,加入到环氧树脂固化体系中固化,得到定向增强环氧树脂复合材料。本发明制备方法简单、易行,使得石墨烯和附着在石墨烯上的碳纳米管可以在环氧树脂中实现定向排列,对环氧树脂的力学性能和热学性能有一定提升。
本发明公开一种锂硫电池石墨烯‑纳米硫复合正极材料的制备方法,包括以下步骤:(1)氧化石墨的制备;(2)石墨烯的制备:将氧化石墨在氩气气氛下焙烧,自然冷却至室温后,得到石墨烯;(3)石墨烯‑纳米硫复合材料的制备:将石墨烯超声分散在去离子水中,将硫代硫酸钠加入到超声分散得到的石墨烯水溶液中,然后加入盐酸溶液,搅拌,过滤,沉淀用乙醇洗涤后,烘干干燥。本发明通过化学沉淀法将纳米硫均匀负载到石墨烯片层上,获得石墨烯‑纳米硫复合材料,循环稳定性好,还具有良好的倍率放电性能。
一种硫化钼/铁酸铋复合吸波材料的制备方法,将十六烷基三甲基溴化铵溶于去离子水中,得到溶液A;将Na2MoO4·2H2O和C2H5NS溶于离子水中,得到溶液B;将溶液A加入到溶液B中,搅拌均匀后加入铁酸铋粉体,超声后,将混合液于180~200℃下进行均相反应24~36h即可。本发明得到三维花球状硫化钼/铁酸铋复合材料的方法简单易行,颗粒均匀且设备操作要求低、工艺简单、能耗低、可连续操作且过程条件容易控制。本发明制备出的球状复合材料直径约为1μm,大小均匀。厚度为2.3mm时,吸波性能最好,最大反射损耗为44.9dB,‑10dB以下的有效吸收频带宽度为4.73GHz。
本发明公开了一种纤维金属层合板固化变形数值模拟方法,具体包括如下步骤:步骤1,利用梁理论计算升温过程中FMLs板内各层复合材料铺层的固化残余应力分布;步骤2,根据步骤1所得结果计算FMLs板的固化变形量。该方法将升温过程中FMLs板内的金属薄板与复合材料铺层之间的相互作用考虑在内,使得FMLs板的固化变形预测更加准确。
本发明提供一种碳纤维板材,包括碳纤维布层和碳纤维丝层,碳纤维布层是纵向碳纤维和横向碳纤维一上一下交织,碳纤维丝层用碳纤维进行一上一下双向交织,碳纤维布层和碳纤维丝层浸渍有胶结剂,相邻的碳纤维布层之间间隔有碳纤维丝层。制备该碳纤维板材的工艺包括:碳纤维布的交织;碳纤维丝向双相交织;碳纤维布层和碳纤维丝层浸渍环氧树脂胶;碳纤维丝层定位于碳纤维布层的隔层间;将获得的板材放入预热箱预热后放入模具恒温加压、冷却后脱模。本发明的碳纤维板材克服了目前市面产品只突出抗拉强度的问题,既有抗拉强度高的特点,又大大提高了抗压、抗弯、抗扭、抗剪切强度,是综合性能更好的碳纤维复合材料板材。
一种制备PVDF取向膜的方法,第一步:配制5~10wt%PVDF的DMF溶液,加热搅拌使其充分溶解;第二步:在自制拉膜机上进行熔融拉伸,制得PVDF薄膜;第三步:取下薄膜,用粉碎机将其粉碎成细小纤维状;利用PVDF取向膜提高PCL强度的方法的步骤为,第一步:将PCL干燥粒料自投料口加入单螺杆挤出机中,搅拌加热,保温进行熔融;第二步:控制PCL/PVDF质量比为10:1~20:1,将剪碎的取向PVDF薄膜自投料口加入到如步骤一所述的PCL熔体中,共混搅拌速率为8~15rpm,搅拌使其充分混合;第三步:PCL和PVDF的混合作料从单螺杆挤出机中以1~5cm/s的速度匀速牵引拉出,直径2~5mm,从冷却水中穿过进行冷却,绕成线圈,得到复合材料;工艺方法简单而且成本相对低,制得的复合材料有很好的力学性能。
本发明提出了一种L.S波段大型轻质波纹馈源喇叭及其制造方法,喇叭包括若干个半径线性变化的平板齿环和若干个半径线性变化的底圈;平板齿环两侧面分别开有一圈凹槽,用于配合平板齿环两侧装配的底圈;底圈与平板齿环连接处采用导电涂层封堵;在相邻平板齿环以及底圈形成的底圈外侧空间内填充有不饱和聚酯树脂与轻质填料构成的复合材料;在平板齿环外圆以及底圈外侧空间的填充料外部有环氧树脂与玻璃纤维复合材料裱糊形成的轻质波纹馈源喇叭外层。本发明通过设计齿环、底圈组装,实现了对外形尺寸大,制造精度高的大型高增益轻质波纹馈源喇叭的设计制造,得到的波纹馈源喇叭性能稳定可靠,重量轻,方便装卸换馈。
本发明涉及一种纤维预制体内芯表面包覆二维叠层碳纤维保护层的尖锐前缘制备方法,以二维叠层碳纤维保护层包覆预制体内芯,消除预制体内芯由于机械加工导致的纤维断裂和掉针而引起的局部热流集中,提高制备的复合材料尖锐前缘的抗冲刷剥蚀性能。由于在纤维预制体内芯表面包覆二维叠层碳纤维保护层,使保护层紧密贴合经过加工的预制体内芯,保护层无需进行机械加工,表面完整,无微小的凸起和凹坑,以其作为尖锐前缘的半径表面,可消除预制体内芯的掉针和纤维断裂对气动加热的影响,使制备的复合材料尖锐前缘有良好的抗冲刷剥蚀性能。
本发明公开了一种铜基原位复合合金及其制备方法,本发明方法采用深冷处理促进固溶在铜基体中的Fe或Cr原子以纳米级弥散粒子的形式析出,使铜基体得到净化,并同时强化铜基体,使得复合材料的强度与导电性能同时得到提高;采用分级时效处理进一步促进Fe或Cr原子的弥散析出,将纤维增强和纳米粒子弥散强化相结合,提高了复合材料的强度和导电性能。根据实验结果可知,本发明提供的铜基原位复合合金的导电率能够达到88%IACS;本发明提供的铜基原位复合合金的抗拉强度能够达到1180MPa。
一种Y4Si3O12晶须增韧Y2SiO5复合涂层的制备方法,首先,采用包埋法在C/C复合材料基体表面制备SiC多孔内涂层,然后制备Y4Si3O12晶须并采用复合表面活性剂对Y4Si3O12晶须进行表面改性得到混合液;采用表面制备有SiC多孔内涂层的C/C复合材料和混合液超声电泳选择性组装沉积获得Y4Si3O12晶须钉扎层,最后采用水热电泳沉积法制备Y4Si3O12晶须增韧Y2SiO5复合涂层。Y4Si3O12晶须增韧Y2SiO5复合涂层,有效延长了其在高温燃气冲刷气氛中稳定工作的时间,且制备工艺将大大提高涂层的致密性、纳米涂层内聚力和内外涂层之间的结合力,避免了后续处理。
一种Y2SiO5晶须增韧Y2SiO5复合涂层的制备方法,采用包埋法在C/C复合材料基体表面制备SiC多孔内涂层,然后制备Y2SiO5晶须并采用复合表面活性剂对Y2SiO5晶须进行表面改性,采用超声电泳选择性组装沉积获得Y2SiO5晶须钉扎层,采用水热电泳沉积法制备Y2SiO5晶须增韧Y2SiO5复合涂层。本发明制得的Y2SiO5晶须增韧Y2SiO5复合涂层均匀,致密,无显微裂纹,基体与内涂层以及内外涂层之间的结合力明显提高。本发明制得的Y2SiO5晶须增韧Y2SiO5复合涂层在1900℃的静态空气中可对C/C复合材料进行200h的有效防氧化保护,氧化失重率小于0.9%。
本发明提出一种可设计构型的碳纳米管‑石墨烯混杂多孔预制体的制备方法,以制备用于液固挤压浸渗工艺的金属基复合材料预制体,解决目前用于金属基复合材料纳米增强体的预制体制备难题。本发明通过电荷自组装法将石墨烯和碳纳米管进行组装结合;加入纳米纤维素、硅溶胶等改善石墨烯凝胶的分散性和界面相容性;再利用真空冷冻干燥制备出多孔状石墨烯‑碳纳米管气凝胶预制体;之后利用高温热还原法和化学气相沉积法对石墨烯、碳纳米管表面和界面进行处理以优化性能、提高预制体的形状保持能力。
一种含夹芯分层的高强度碳纤维综框,采用平面框架形式,包括上横梁和下横梁,上横梁和下横梁两端分别与左边梁、右边梁刚性连接;上横梁上安装有第一导板、第二导板和第三导板,下横梁上对应安装有第四导板、第五导板和第六导板;上横梁下方通过上穿综夹平行安装上穿综杆,下横梁上方通过下穿综夹平行安装下穿综杆,上穿综杆、下穿综杆两端与左边梁、右边梁刚性连接;上穿综杆和下穿综杆分别穿挂于综丝两端;上横梁、下横梁均采用复合材料,由不同夹芯材料和碳纤维层压板混合制成;本发明通过碳纤维复合材料综框,可使相同规格的综框重量减轻约25%,从而大幅降低开口系统惯性载荷与振动噪声,对于织机系统节约能耗、降低磨损具有重要现实意义。
本发明为一种Bi2O2SiO3‑Si2Bi24O40‑BiOX双异质结复合光催化剂的制备方法,X为Cl、Br和I中的两种。以硝酸铋为铋源,九水偏硅酸钠为硅源,无水乙醇和去离子水为溶剂,以聚乙二醇400或乙二醇等为分散剂,经水热反应11~13小时后,将得到的复合材料粉体与NaX(X=Cl、Br、I)进行复合而得。该方法无需高温烧结、工艺简单、易于控制产物的粒度、合成产物结晶度高、纯度高、无团聚,所得复合材料粉体由于双异质结的协同作用,表现出较高的光催化性能。
本发明涉及一种MOFs衍生多孔碳包覆的片状羰基铁复合吸波材料及制备方法,方法包括:制备片状羰基铁;将所述片状羰基铁、聚乙烯吡咯烷酮、盐料加入甲醇和/或乙醇中以制备悬浊液A,所述盐料为Co盐和/或Zn盐;将二甲基咪唑溶于甲醇得到溶液B;在搅拌条件下将所述溶液B加入到所述悬浊液A中,以制备前躯体;在惰性气氛下,对所述前躯体进行煅烧处理,以得到MOFs衍生多孔碳包覆的片状羰基铁复合吸波材料。本发明将片状羰基铁与MOFs衍生的轻质多孔碳材料复合,降低复合材料的填充比例,并通过控制多孔碳包覆层的组分和性能实现复合材料电磁波吸收性能的调控,提高电磁波损耗能力,制备工艺简单,成本较低,适合大规模批量生产。
本发明涉及一种SiCf/SiC核包壳管端口CaO‑Y2O3‑Al2O3‑SiO2玻璃封装方法,本发明选取部分反应活性低,核辐照衰变率小,而且对核反应过程无副作用的原料,通过熔融‑水冷法将其制备成玻璃钎料,依靠其与SiCf/SiC匹配的热膨胀系数、较好的润湿性和低的高温粘度,在国产三代SiC纤维适用温度(≤1450℃)以下且无压条件下实现SiCf/SiC复合材料核包壳管的封装/连接。推进SiCf/SiC核包壳管应用到核反应堆上,将核辐射泄漏事故防患于未然,提高核反应堆运行的安全性。有益效果是:封装剂所选择的原料均为低活性元素,其核辐射衰变小,对核反应过程无副作用,实现了核包壳管端口封装的力学及气密性要求,使得在苛刻的服役环境下,能够有效防止包壳管内核辐射的泄漏,将核辐射泄漏事故防患于未然。
本发明公开了一种微尺度碳纳米管材料及其制备方法,碳纳米管阵列束的直径为1~20μm,碳纳米管阵列束中所有碳纳米管的取向一致;制备方法包括:首先制备“六枝状”CNTs/Al2O3杂化结构;将杂化结构加入到氢氧化钠溶液中,在50~70℃下离心,或者超声振荡,得到微尺度碳纳米管阵列束。本发明制备的微尺度碳管阵列束相比于宏观尺度碳纳米管阵列更易处理且易于大规模生产。微尺度的碳管阵列束中去除了载体,其构成的复合材料相对于多尺度杂化结构重量大大减小,性能更加优异。
本发明涉及一种柔性的石墨烯/透波纤维复合吸波材料的制备方法,解决目前纤维复合吸波材料质量重、厚度大、制备工艺复杂等不足。技术方案是使用氧化石墨烯分散液,通过旋涂或者真空浸渍工艺,在透波纤维表面均匀涂覆一层氧化石墨烯,然后通过热处理去除氧化石墨烯部分含氧基团,优化其电导率和介电常数,提高吸波性能,之后封装于聚二甲基硅氧烷中固化处理,获得柔性的石墨烯/纤维复合吸波材料。制得的复合材料吸收频率可调,最小反射损耗达‑45dB,反射损耗<‑10dB的频率宽度为0~4.2GHz,弯折之后电磁波吸收性能保持稳定。
本发明提供一种利用磁性纳米复合材料简便、快速、有效地从法医样本等含微量核酸的样本中纯化DNA的方法。该方法包括以下步骤:(1)取待纯化样品,加入终浓度分别为3~6M的胍盐裂解液和0.01~0.05M的二硫苏糖醇,混匀后于水浴中充分裂解5~30min;(2)形成含磁性微粒-DNA复合物的混合溶液;(3)将磁性微粒-DNA复合物从混合溶液中分离;(4)清洗;(5)洗脱获得纯化的DNA。本发明可满足从法医样本中提取高质量的DNA,并应用于下游PCR扩增、STR分型等应用;该方法无需离心,操作步骤快速、简便。根据本发明,还可制作出既适用于手动操作又可配套自动化仪器从而纯化得到法医样本DNA的试剂盒。
本发明公开了一种氧化铝-氧化硅复合氧化物薄膜制备工艺,仅使用惰性气体氩气作为载气及稀释气体,以目前国际通用的化学气相沉积炉作为复合氧化物薄膜制造设备,能够制备出比例可调的氧化铝-氧化硅复合氧化物薄膜,制备温度约500~800℃,可用于制备对氢气有强渗透性的薄膜、金属表面耐磨涂层以及非氧化物陶瓷基复合材料防氧化涂层。
本发明公开一种碳基低压点火开关制备的方法,首先是基底毛化处理,使用绿光或紫外激光装置,在陶瓷基底上进行激光毛化处理,得到粗糙度为一定值;然后进行碳基材料复合材料的制作和配比,用丝网印刷或者喷涂的方式将碳基复合材料涂敷到陶瓷基底上,进行梯度温度处理;最后温度处理后用激光技术切割成不同的形状,涂上导电银浆后加上电极通电,测试不同配料、不同形状的点火开关的发热性能。经实验表明,通过本发明方法制得的碳基低压点火开关具有可靠的点火能力,相比于桥丝火工品和半导体桥火工品,其具有制备方法简便、成本低廉等优点。
本发明涉及3D打印技术领域,具体是涉及一种具有高硬度、高耐磨性的铁基复合材料及其制备方法,具体是通过“制备WC‑Co合金粉末”→“制备Ni‑Fe‑P‑45#钢复合粉末”→“化学镀覆Ni‑Fe‑P缓冲层”→“混合干燥”→“3D打印”→“成型后处理”的步骤制备出一种具有高维氏硬度、高摩擦性能且微裂纹缺陷少的铁基复合材料,整个制备过程无需模具,方便快捷;且因为引入了Ni‑Fe‑P缓冲层,能够在一定程度上缓解复合合金工件内部的残余应力;且能够阻隔熔池金属中的元素扩散,改变熔池金属的平衡冶金成分,从而改善工件的微观组织,避免在WC‑Co界面处生成较多的脆性相而导致工件出现微裂纹,增强了最终成型工件的物理性能。
本发明公开了一种基于偏光图像的热解炭组织结构定量表征方法,用于解决现有热解炭消光角测量方法复杂的技术问题。技术方案是利用C/C复合材料的热解炭PLM图像灰度和纹理特征,借助图像处理技术对热解炭PLM图像特征进行信息提取,并采用逆向云发生器对其进行统计分析得到各图像特征云模型的属性特征值,建立多条件多规则云推理器,通过输入C/C材料的热解炭PLM图像直接获得其基体热解炭的消光角。本方法仅采用单张PLM图像即能够计算出热解炭的消光角数值,无需通过拍摄一系列包含消光十字变化全过程的20-40张PLM图像,解决了现阶段单张PLM图像仅能观测出热解炭织构所属类型,而无法直接获得消光角的技术问题。
一种提高锂离子电池用负极材料循环稳定性的方法,取金属盐和掺杂金属离子盐溶于溶剂中,进行水热反应,反应结束后冷却,用水和乙醇清洗后进行真空干燥,即得掺杂金属N离子的金属M的氧化物的纳米粉体;取氧化石墨加入到去离子水中,超声处理制得氧化石墨烯分散液;取纳米粉体加入到氧化石墨烯分散液中,超声处理后,真空干燥,获得石墨烯包覆的掺杂金属N离子的金属M的氧化物的复合材料;将复合材料在惰性气氛环境中燃烧,燃烧后冷却,即获得石墨烯包覆的掺杂金属N离子的锂离子电池负极材料;本方法能够有效增加金属氧化物的载流子数目和晶格缺陷,提高导电性;同时改善金属氧化物体积膨胀效应,具有操作简单、成本低廉、易于实现的特点。
本发明涉及一种硼掺杂氮化碳/钴卟啉金属有机框架复合光催化剂及其制备方法。具体为酸化的硼掺杂石墨相氮化碳纳米片(HBCNN)与片状钴卟啉MOF(CoPMOF)构成的复合材料,通过静电自组装法将HBCNN与CoPMOF组装形成二维/二维异质结,形成了界面Co‑N键载流子通道,使产生氢气的还原反应和消耗空穴的氧化反应分别在CoPMOF和HBCNN上进行,有效提升了光照下的载流子分离及迁移效率,在光催化分解水制氢反应中具有较高光催化速率,达到33.47 mmol·g‑1·h‑1(5 mg催化剂)。相比于硼掺杂氮化碳纳米片和纯CoPMOF产氢速率明显提升,分别是二者的3.1倍和104.6倍。这种复合材料具备出色的光催化分解水制氢性能,有广泛的应用前景。
一种免疫‑光动力协同治疗的稀土‑Mxene二维材料的制备方法,(1)首先,使用HCL+LiF对Ti3AlC2进行刻蚀制备出多层的Ti3C2;(2)同时,使用水热法合成NaYF4:Yb、Tm上转换纳米粒子UCNPs,Tm3+上转换纳米粒子UCNPs在近红外光NIR激发下会发出紫外光;(3)最后,多层的Ti3C2和UCNPs在静电吸附的作用下合成UCNPs@Ti3C2复合材料。本发明所选用的二维材料Ti3C2具有较窄的带隙,因而具有较大的光吸收范围,对入射光的利用率较高。同时,Ti3C2具有对紫外光吸收的能力,它可以结合UCNPs而对其发射光作出响应。本发明结合UCNPs上转换纳米粒子,因而可以利用近红外激发光的优点。本发明在光动力的基础上结合了免疫治疗,比单独的光动力治疗效果更好。
本发明公开了一种层状多级Ti3C2@Ni(OH)2‑MnO2复合电极材料及其制备方法,该方法首先制备出片层状的Ti3C2粉体,然后以导电性好、比表面积大的风琴状Ti3C2粉体为基体(该结构稳定,比表面积大),以Ni(NO3)·6H2O和MnCl2·4H2O为镍源和锰源,采用水热法成功制备Ti3C2@Ni(OH)2‑MnO2复合材料,且本发明实验操作简便可行,原料易得,符合绿色化学、节能减排的要求,为其在超级电容器等储能领域的进一步应用奠定了理论基础和实践依据。
本发明涉及一种ZrB2陶瓷的反应化学气相沉积制备方法,首先将Zr粉与溶剂酒精、分散剂、粘结剂、增塑剂和消泡剂按比例用球磨机混合均匀,制成浆料,然后将浆料涂覆在预制体的表面,高温下与BCl3、H2和Ar在化学气相沉积炉内原位反应生成ZrB2涂层。该方法通过控制涂覆浆料的厚度,有效解决了现存制备工艺ZrB2制备过程中涂层反应原料难控制,实现了ZrB2涂层厚度的控制;该方法通过浆料与BCl3在H2还原作用下,原位生成晶粒细小均匀,致密连续的ZrB2涂层,克服了现存制备工艺ZrB2涂层和基体结合能力差弱点。可应用于连续纤维增韧陶瓷基复合材料的涂层改性,提高材料的高温抗烧蚀性能。
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