本发明公开了一种二氧化钛/层状碳复合材料的制备方法,是将三元MAX相材料Ti3AlC2粉末浸泡将三元MAX相材料Ti3AlC2粉末浸泡在氢氟酸溶液中,在持续搅拌下进行刻蚀反应;反应结束后抽滤,产物用蒸馏水和无水乙醇反复清洗,得到黑色粉末产物,干燥,得到层片间存有缝隙的Ti3C2Tx层状材料;再将Ti3C2Tx与导电炭黑混合研磨均匀后,放入微波加热装置内,微波辐射后得到二氧化钛/层状碳复合材料。本发明制备的二氧化钛/层状碳复合材料的方法简单,反应条件温和,能耗低;制备时间较短,效率高。获得的二氧化钛/层状碳复合材料具有优良的电化学性能,应用在超级电容器上,具备较高的比电容和优异的循环稳定性。
本发明公开了一种可磁分离TNTs/g‑C3N4纳米复合材料的制备方法,为了利用Fe3O4的磁响应性以及石墨相氮化碳(g‑C3N4)优良的光催化活性,以g‑C3N4、P25、水溶性二价铁盐及三价铁盐为原料,在碱性水热条件下,Fe3O4纳米颗粒和TiO2纳米管(TNTs)在g‑C3N4片层上原位生长,合成TNTs/Fe3O4/g‑C3N4纳米复合材料。本发明同时公开了上述方法制得的可磁分离TNTs/g‑C3N4纳米复合材料。可磁分离Fe3O4‑TNTs/g‑C3N4纳米复合材料具有较好的磁性,饱和磁化强度为28.26emu/g,可实现复合材料的分离回收;光照60min时,Fe3O4‑TNTs/g‑C3N4纳米复合材料对亚甲基蓝的去除率为98.8%,制备的Fe3O4‑TNTs/g‑C3N4纳米复合材料具有优良的吸附性能、光催化活性和磁性,可通过外加磁场进行分离与回收。
本发明提供了了一种三氧化二锑/氧化还原石墨烯复合材料的制备方法,是以三氧化二锑、氧化石墨烯为原料,先在强还原剂的作用下通过化学还原法合成了前躯体Sb/Sb2O3/rGO;再将前驱体Sb/Sb2O3/rGO溶于质量百分数10~30%的石墨烯水分散液中进行二次水热复合,得到了三氧化二锑尺寸较小并且分散均匀的Sb2O3/rGO纳米复合材料。该纳米复合材料用于锂离子电池负极材料,具有较高的理论比容量和优良可循环性;用于钠离子电池负极材料,具有优良可循环性,且成本低,质量比容量较高,具有很好的应用前景。
本发明提供了一种基于聚二乙炔(PDA)和金属有机骨架化合物(MOFs)的热致可逆变色复合材料的制备方法,即将纯二乙炔单体(DA)分散到二甲基亚砜‑去离子水混合溶剂中;将金属有机骨架化合物分散于去离子水中,并加入到乙炔单体溶液中形成混合溶液;再将混合溶液在65~80℃下超声30~60 min,冷却低温自组装,得白色悬浮液;然后将白色悬浮液在波长254 nm的紫外光下照射聚合,得到蓝色悬浮液即为热致可逆变色复合材料。本发明通过PDA和MOFs之间的相互作用,使得加热后无序的PDA构象可以恢复到有序的构象排列,从而使复合材料从紫红色快速恢复成蓝色,因此该复合材料具有极佳的热致可逆变色行为,可作为温度传感器应用于众多领域。
本发明提供了一种的高锰酸钾/蒙脱土纳米复合材料,属于复合材料技术领域。本发明的复合材料,是在中性或酸性环境下,将高锰酸钾均匀插入蒙脱土片层中,使蒙脱土与高锰酸钾紧密结合并以纳米尺度均匀分散在高锰酸钾中而得。具有较好的稳定性及气体缓冲性能,在遮光和光照条件下,都能迅速分解释放出氧气,因此,可作为储氧材料,用于野外工作者、病人等各种需氧人群以及医院、病房、办公室、住宅、商场等各种需氧场所。
本发明公开了一种自约束润滑组合物复合材料,该复合材料是将自约束润滑剂含浸到由激光表面刻蚀形成的微孔中得到;自约束润滑剂是由3wt.-5wt.%的超分子凝胶因子A或B与余量的基础润滑剂油组成;超分子凝胶因子A、B的结构式如下:。本发明还公开了该复合材料的制备方法。本发明所述的自约束润滑组合物复合材料具有优异的减摩抗磨性能和稳定的长效润滑性能。
本发明提供了一种二氧化钛-碳复合材料,属于复合材料技术领域。该复合材料是以聚吡咯修饰的二氧化钛(TiO2/Ppy)为前体,然后对TiO2/Ppy石墨化而得。具有活性高、比表面积大等特点。复合材料中二氧化钛和吡咯提供的氮原子可以与活性金属粒子(如Pt)产生协同效应,同时可以使活性粒子更好的分散,促进金属粒子的催化活性;表面的氮原子可以固定催化剂活性粒子,减少活性粒子在催化过程中的脱落等问题,提高使用寿命;另外,二氧化钛纳米粒子具有强的耐腐蚀作用,能够增加催化剂的稳定性。因此,可作为催化剂载体用于制备燃料电池电极催化剂。
本发明涉及一种高韧抗磨减摩的赛隆‑锡复合材料,该复合材料由下述质量百分数的组分经球磨混合、烧结、冷却至室温制得:50.08~64.21 wt%的Si3N4,7.41~23.39 wt%的Al2O3,9.40~16.05 wt%的AlN,2.40~3.00 wt%的Y2O3和0~24.06wt%的SnO2粉末;其中赛隆相组成为Si4Al2O2N6。本发明赛隆‑锡复合材料在宽温域兼具优异的力学性能(断裂韧性)和摩擦学性能(低磨损和摩擦系数),特别适用于在服役工况下要求较高韧性同时保持较低摩擦磨损的特殊工件。
本发明阻燃型交联聚乙烯复合材料的制备方法,是以低密度聚乙烯为基料,由马铃薯废渣活性炭污泥、甲基膦酸二甲酯及坡缕石黏土复配的混合物为复合阻燃剂,乙烯基三甲氧基硅烷为交联剂,过氧化二异丙苯为抗氧化剂,二月桂酸二丁基锡为润滑剂,高速搅拌捏合后,由双螺杆挤出机挤出得复合颗粒;然后将复合颗粒在水中交联后,风干,既得复合材料产品。经测定,本发明制备的复合材料极限氧指数为29~38;在无焰条件下烟密度在75~102;抗拉强度均在14.2MPa以上,断裂伸长率均在688%以上,材料各项性能符合行业标准YD/T1113-2001中关于电线电缆包皮材料力学性能的规定。
本发明属于防冰/除冰技术领域,提供了一种防冰/除冰复合材料及其制备方法和应用。本发明提供的防冰/除冰复合材料,包括二氧化钛膜和掺杂在所述二氧化钛膜中的碳;所述碳以石墨碳的形式存在;所述碳的掺杂量为30~75wt%。本发明的防冰/除冰复合材料由于碳的掺杂最终为棕黑色或黑色薄膜,这种颜色的复合材料对可见光、紫外光和红外光有很好的吸收作用,随着光照时间的增加,复合材料表面的温度升高可以使冰/霜融化和防止复合材料表面结冰/霜。即本发明提供的复合材料具有良好的光热效应,可用于防结冰。复合材料中的碳作为自润滑材料在摩擦过程中被拉出并通过摩擦行为在摩擦界面形成一层润滑膜,从而减少摩擦磨损。
本发明涉及一种聚苯硫醚基自润滑多元复合材料,该复合材料由下述体积百分比的原料组成:聚苯硫醚粉体或粒料50%~93%、增强纤维5%~30%、纳米级蛇纹石2%~5%、固体润滑剂0%~15%。同时,本发明还公开了该复合材料的制备方法。本发明可显著降低PPS基复合材料的摩擦系数,提高聚合物复合材料的耐磨性。
本发明公开一种具有超疏水性能的微纳米碳酸钙@二氧化硅复合材料及其制备方法和用途;该复合材料以微米级球形碳酸钙为核心,以二氧化硅为附着材料,且复合材料最外层包覆有疏水性材料;其制备方法包括以下步骤:1)微米级球形碳酸钙的制备;2)微纳米碳酸钙@二氧化硅复合材料的制备;3)具有超疏水性能的微纳米碳酸钙@二氧化硅复合材料疏水层的制备;本发明制备的微纳米碳酸钙@二氧化硅复合材料具有类荷叶表面的纳米‑微米双重结构和疏水层,可以作为超疏水材料,具有广阔的应用前景。
用于超级电容器电极的多孔成型木炭/金属氧化物复合材料的制备方法,其步骤为:采用木块直接碳化法制备多孔成型木炭,然后采用电化学沉积法和化学沉积法制备出多孔成型木炭/金属氧化物复合材料,多孔成型木炭来源丰富,制备工艺简单且具有多孔结构,其与金属氧化物和氢氧化物复合后具有很高的比容量,而且复合材料的制备工艺简单,适合于大规模生产应用;本发明制备的复合材料可直接制作电极,不需要添加石墨和聚合物粘结剂等添加剂,提高了电极的导电性,电容器输出比容量明显提高,该方法在提高复合材料的比容上具有非常显著的效果。
本发明属于电子封装材料领域,涉及一种高速列车IGBT封装用层状石墨烯/金属复合材料的制备方法。包括以下步骤:首先将金属箔按“手风琴”样式折叠若干层,并配置一定浓度的氧化石墨烯溶液。将折叠后的金属箔连同氧化石墨烯溶液一起转入到水热反应釜中进行水热反应。反应结束后,将镀覆石墨烯薄层的金属箔转移到管式炉中进一步热还原。所得到的石墨烯/金属箔冷压成型后热压烧结,最终制得层状石墨烯/金属叠层复合材料。本发明工艺操作简单,成本低廉,易于工艺放大,复合材料具有层状结构,可最大程度发挥石墨烯优异的平面热导率。所制备的层状石墨烯/金属复合材料的平面热导率为480~680 W/mK,可满足高速列车IGBT封装的散热要求。
本发明公开了一种稀土粒子/蒙脱土纳米复合材 料及其制备方法,该方法依靠表面活性剂乳液自组装产生模 板,以聚合物单体为油相,稀土离子水溶液为水相混合形成稀 土纳米粒子的反胶束微乳液,使稀土粒子均匀分散于油相中, 形成热力学稳定的乳液体系,将该乳液插层于有机蒙脱土的片 层间,加入引发剂,聚合物单体直接进行原位聚合,然后进行 微波辐射,使聚合物分解成CO2 和H2O,制得稀土粒子/MMT纳 米复合材料。本发明的稀土粒子/蒙脱土纳米复合材料,使蒙脱 土片层的厚度大约为30~50nm,稀土纳米粒子的平均粒径为 25nm左右,具有非常大的界面面积,稀土粒子与蒙脱土基体 界面具有理想的粘接性能,有效地解决了纳米粒子的团聚问 题,使得复合材料的理化性能得到很好的改善。
本发明提供了一种制备四氧化三铁/类氧化石墨烯磁性纳米复合材料的方法,其以单一Fe2+盐葡萄糖酸亚铁为铁源和碳源,H2O为溶剂,利用水热法,通过控制水热条件,一步制备了具有高磁性能的Fe3O4和具有类似氧化石墨烯结构碳(LGO)的磁性纳米复合材料Fe3O4/LGO。本发明方法无需其它任何添加剂(如碱性沉淀剂、氧化剂、催化剂、表面活性剂等),更无需进行Fe3O4材料的表面修饰的条件下,一步实现了Fe3O4、LGO的生成及二者的有效复合,制备出相间存在强相互作用的Fe3O4/LGO磁性复合材料,具有工艺简单、流程短、成本低、绿色环保等突出优点,有利于工业化。
本发明提供了一种自润滑织物复合材料及其制备方法,属于自润滑织物复合材料技术领域。本发明所用单壁碳纳米管具有高的热导率,能够缓解摩擦热的产生,降低复合材料的磨损率,延长复合材料的使用寿命;本发明利用多巴胺对单壁碳纳米管进行改性,还能够提高界面粘结能力,良好的界面结合强度能更好的传递应力,提高复合材料的承载能力,进而提高其耐磨性以及寿命。聚四氟乙烯‑芳纶纤维混编的织物,在结构上具有高度有序性和紧密性,比单独的纤维具有更高的承载能力、耐磨性以及优异的比强度。本发明把碳纳米管引入织物复合材料,能够有效提高自润滑织物复合材料的摩擦学性能和使用寿命。
本发明提供了一种片状碳化钛负载二氧化锰复合材料,主要用于超级电容器电极材料,属于属于复合材料领域及超级电容器技术领域。本发明以Ti3AlC2粉末为原料,先通过HF刻蚀掉Al后形成二维层状结构的Ti3C2Tx,再利用高锰酸钾与其发生原位生长在二维层状碳化钛表面原位生长,得到片状碳化钛表面负载有一层二氧化锰薄膜和一些球状二氧化锰颗粒的复合材料。该复合材料电容性能优异,在0.5M?K2SO4电解液中测得比容量高达256F/g,经1000次循环后比容量保留率达92%,同时交流阻抗测试显示该材料阻抗极低,具有安全性好、可靠性高及能量充足等优点,具备广阔的商业应用前景。
本发明公开了一种在碳纤维复合材料表面制备铝膜的方法,特点是采用脉冲电弧离子镀膜技术在层压结构的碳纤维复合材料表面镀制铝膜,其具体步骤包括:将碳纤维复合材料的表面进行化学清洗、离子束清洗、镀制铝膜,本发明工艺简单,薄膜附着力高,厚度均匀,大大提高了层压结构的碳纤维复合材料表面的电性能,进一步拓宽了层压结构的碳纤维复合材料在天线反射器上的应用,适用于规模生产,实现了层压结构的碳纤维复合材料结构件复杂表面的金属化需求。
本发明公开了一种蒙脱土/稀土粒子/聚合物三元纳米复合材料及其制备方法。本发明依靠表面活性剂形成乳液自组装产生模板,以聚合物单体为油相、稀土离子水溶液为水相形成反胶束微乳液,制备稀土纳米粒子,并均匀分散于油相中形成热力学稳定的乳液体系,然后将该乳液插层于有机蒙脱土的片层间,加入引发剂聚合物单体直接进行原位聚合,制备成蒙脱土/稀土粒子/聚合物三元纳米复合材料。本发明稀土粒子的插层和单体聚合与复合材料的制备同步进行,省略了对无机纳米粒子进行有机物的改性和在前驱体中再分散等步骤,简化了复合材料制备程序,缩短了制备时间;操作简单,生产效率高,成本低。本发明制得的复合材料具有优越的热学和电学性能和机械加工性能。
本发明提供了一种聚吡咯-纳米石墨薄片-环氧树脂复合材料,属于复合材料技术领域。本发明以丙酮为溶剂,顺丁烯二酸酐为固化剂,氟化钠为促进剂,聚吡咯-纳米石墨薄片复合材料为导电填料,通过超声分散,使聚吡咯-纳米石墨薄片均匀分散在环氧树脂中,蒸发溶剂后倒模,固化,得到具有良好机械性能和导电性能的复合材料。通过电镜和FTIR谱图分析,本发明复合材料中,聚吡咯-纳米石墨薄片均匀分散在环氧树脂中,聚吡咯生长在纳米石墨薄片的表面,环氧树脂包覆聚吡咯-纳米石墨薄片的表面;通过机械性能和电性能分析:本发明复合材料的弯曲强度为7.50~18.50MPa,弯曲模量为330~2955MPa;导电率为0.563×10-3~1.562×10-2S/cm。
本发明提供了一种新型温敏荧光纳米复合材料的制备方法,属于复合材料技术领域。该方法是将纯化后的多壁碳纳米管和十二烷基苯磺酸钠在乙醇与水的混合液中超声分散后,加入硝酸铕溶液,继续超声一段时间后;用氢氧化钠溶液调节pH=8~9;继续超声0.8~1h,回流反应2.5~3h,过滤,洗涤至中性,干燥,研磨,得到氢氧化铕/碳纳米管的纳米复合材料;于500~1000℃下煅烧4~6h,得到温敏荧光纳米复合材料。本发明制备了新型温敏荧光纳米复合材料中,纳米Eu2O3粒子均匀地吸附在多壁碳纳米管的表面。在500℃~600℃条件下煅烧,复合物有微弱的荧光,而在600℃~1000℃煅烧,复合物表现出了较强的荧光。
本发明公开了一种碳化硅基高温自润滑复合材料,该复合材料所包含的组分及各组分的质量百分含量为Mo 10~40%、CaF2 10~30%、碳化硅 30~80%。本发明还公开了该复合材料的制备方法。本发明所述复合材料在室温、800℃和1000℃具有低摩擦系数和磨损率的特性,适合制作轴承、机械密封等在低温至1000℃使用的高温机构润滑部件,在航空、航天、核能、冶金和机械等领域具有广泛的应用前景。
本发明公开了一种宽温域镍基自润滑复合材料,该复合材料的组成及各组分的重量百分含量为:镍基合金?50~92%、Ag?0~15%、CaF2?3~10%、MoS2?5~25%;镍基合金为预烧结合金粉末,其组成及各组分的重量百分含量为:Ni?69~82%、Cr?9~12%、Mo?6~10%、V?1~3%、Al?2~6%。本发明还公开了该复合材料的制备方法,复合材料通过热压烧结技术制备。本发明所述复合材料在室温至高温700℃温度范围内具有低摩擦系数磨损率,并且同时具有高的强度。本发明所述复合材料适合制作在低温至700℃范围使用的轴承、轴衬、滑块及密封件等部件,在航空航天、机械等领域具有广泛的应用前景。
本发明提供了一种聚苯硫醚‑二氧化硅超疏水复合材料的制备方法,将纳米SiO2分散在乙醇中得纳米SiO2的乙醇分散液;将乙醇水溶液用醋酸调节pH至4~6,加入3‑氨丙基三乙氧基硅烷预水解得3‑氨丙基三乙氧基硅烷的水解液;将3‑氨丙基三乙氧基硅烷的水解液与纳米SiO2的乙醇分散液混合,常温搅拌2~4h,过滤、洗涤、干燥,得到3‑氨丙基三乙氧基硅烷修饰的SiO2,记为SiO2‑NH2;以酰氯化的聚苯硫醚和SiO2‑NH2为底物,以DMF为溶剂,以三乙胺为催化剂,于40~60℃反应10~12h,过滤,洗涤,干燥,得到聚苯硫醚‑二氧化硅复合材料。本发明纳米二氧化硅经硅烷偶联剂APTS改性,改性后的二氧化硅与聚苯硫醚进行接枝,增大了聚苯硫醚的表面粗糙度,使制备的聚苯硫醚‑二氧化硅复合材料具有很好的疏水性能。
本发明涉及一种石墨烯/金属复合材料的制备方法,属于金属基复合材料技术领域。包括如下步骤:配置一定浓度的氧化石墨烯溶液,水浴加热后快速倒入液氮中。将冷冻后的固体融化,之后与金属粉末在乙醇/水溶液中高速剪切混合均匀后再次放置于液氮中快速冷冻,随后冷冻干燥得到氧化石墨烯/金属复合粉末。复合粉末热还原后经放电等离子烧结得到高致密度的石墨烯/金属复合材料。本发明制备的石墨烯/金属复合材料中石墨烯呈现神经网络结构,可在提高复合材料的强度的同时保持金属基体良好的韧性,复合材料的性能明显优于同类复合材料。本发明的工艺方法简单可行,步骤易于操作,安全可靠性高,成本低廉,适于大规模生产。
本发明属于表面工程技术领域,涉及一种碳纤维复合材料工件表面真空镀钛膜的方法。该方法包括对工件化学清洗、真空出气、离子束清洗、镀TI膜四个步骤;通过在工件表面镀制TI薄膜,减少了复合材料工件的真空出气,避免复合材料工件在真空条件下使用过程中污染周围的零部件,导致其性能下降甚至功能丧失。在镀膜过程中,通过复合材料工件的旋转,实现工件表面薄膜均匀覆盖,减少碳纤维复合材料工件的真空出气量,从而满足该类材料在空间飞行器结构件上的应用。
本发明提供了一种二维纳米材料改性碳纤维织物自润滑复合材料及其制备方法,属于自润滑复合材料技术领域。本发明将片层Fe2O3纳米颗粒引入碳纤维织物复合材料中,二维片层Fe2O3尺寸为纳米级,能够在碳纤维织物表面形成涂层。而且,片层Fe2O3纳米颗粒具有高的比表面积,提高了其与碳纤维织物的界面接触,因此与碳纤维织物紧密连接;另外,片层Fe2O3纳米颗粒为二维片层状结构,在摩擦过程中发生层间滑移,能够降低界面剪切强度、降低摩擦系数,从而更好的传递应力,提高材料的载荷承载力,而且片层Fe2O3纳米颗粒能够增加碳纤维织物的刚度,进而提高复合材料的耐磨性以及使用寿命。
本发明提供了一种具有良好力学性能和加工性能的阻燃ABS复合材料。属于复合材料技术领域。该阻燃复合材料是由ABS、复合阻燃剂、有机化黏土、抗氧化剂、润滑剂、马来酸酐接枝EVA共聚物混炼而成。由于采用炭源,酸源,气源原料复合的阻燃剂,使阻燃ABS复合材料具有良好的阻燃性能的同时,大大改善了复合材料的力学性能和机械加工性能,从而改善了复合材料的应用性能。当阻燃剂添加量为总量的30%-45%时,本发明阻燃复合材料的氧指数为30.0~33.0,水平垂直燃烧级别达到UL94-V0级;材料抗拉强度可达到16.00~17.785MPa,断裂伸长率可达到5.658%~7.823%。
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