一种放电等离子烧结氧化铝基共晶陶瓷复合材料的方法,利用激光悬浮区熔定向凝固技术制备了组织细小均匀的棒状共晶试样;通过粉碎过筛获得内部包含有共晶结构的共晶粉末;采用放电等离子烧结制备内部保留有共晶结构的氧化铝基共晶陶瓷复合材料。本发明制备的烧结共晶复合材料保留了初始共晶试样当中的共晶结构,并且消除了大部分晶界和界面非晶相,为大尺寸氧化铝基共晶陶瓷复合材料的制备提供了一种新思路。本发明得到的组织呈典型的“象形文字”共晶形貌,共晶颗粒粒度分布在4~12μm且大于共晶层片间距,颗粒内部能有效保留初始共晶试样当中的共晶结构。由于烧结时间短,有效抑制烧结过程中的组织长大,有利于获得均匀细小组织的共晶陶瓷。
本发明公开了一种高定向高导热石墨烯/铜复合材料的制备方法,该方法包括:一、大片径氧化石墨烯分散液的配制;二、铜箔表面预处理及改性;三、电泳沉积制备择优取向排列氧化石墨烯/铜箔;四、依次经折叠、堆叠和烧结,制备得到高定向高导热石墨烯/铜复合材料。本发明采用电泳沉积在改性铜箔表面得到择优取向排列氧化石墨烯/铜箔,依次折叠、堆叠并烧结,使得大片径氧化石墨烯片转动有序排列并重新结合,形成有序的高定向石墨烯膜,发挥石墨烯的高导热特性,得到高定向高导热石墨烯/铜复合材料,解决了石墨烯作为导热增强体时分散性和取向度难以控制的难题,结合界面改性和铜基体的三维网络连接,提高了石墨烯/铜复合材料的整体强度。
本发明公开一种纳米氧化铝增强316L不锈钢复合材料及其制备方法,制备方法包括如下过程:将混合粉料A进行铺粉激光成型,得到成型体;将成型体进行应力调控,得到纳米氧化铝增强316L不锈钢复合材料;混合粉料A为316L钢粉和预处理后的Al2O3粉末一起球磨后得到的混合粉料;Al2O3粉末的预处理过程包括:球形Al2O3置于NH4OH中进行侵蚀处理,侵蚀后洗涤并烘干,得到预处理后的Al2O3粉末。本发明纳米氧化铝增强316L不锈钢复合材料中含有0.1%~0.2%的纳米级Al2O3粒子,其余为316L基体。本发明通过激光熔化技术来制备纳米氧化铝增强316L不锈钢复合材料,具有加工速度快、效率高、工序短的特点,同时能够将陶瓷材料Al2O3均匀分布于316L不锈钢基体中,显著提高316L的强度,对扩大316L的适用性具有重要意义。
本发明公开一种具有光催化除醛功能的硅基复合材料的制备方法,具体按照以下步骤实施:步骤1、将水、乙醇、氨水混合得到混合溶液A,将ZnO纳米粒子分散在混合溶液A中,然后向混合溶液A加入二氧化硅前驱体,真空除去乙醇和水,干燥后得到ZnO和SiO2的复合物;步骤2、将步骤1制备得到的复合物与NaOH、NaAlO2及H2O混合,搅拌均匀后得到硅铝酸盐凝胶,进行水热反应,得到白色粉末物质;步骤3、将步骤2制备得到的白色粉末物质进行过滤、洗涤、干燥后即得具有光催化除醛功能的硅基复合材料。该方法制备得到的复合材料可用于降解室内低浓度甲醛,光催化活性高于ZnO。还公开了一种具有光催化除醛功能的硅基复合材料。
本发明公开了一种高硬度钛基复合材料,该钛基复合材料由以下质量百分数的成分组成:Al 4.5%~5.5%,Mo 5%~6%,V 3%~4%,Cr 1%~2%,Fe 1%~2%,TiC 3%~5%,余量为Ti及不可避免的杂质;通过Al、Cr、Fe和Mo的固溶处理强化作用,使得TiC颗粒与Ti基体有良好的应力分解与应变协调,起到了硬化的作用。本发明还提供了高硬度钛基复合材料的制备方法,将微米级TiC颗粒与原料进行非自耗真空电弧熔炼,然后依次进行均匀化、热轧、固溶和时效,得到了高硬度钛基复合材料,硬度可以达到50HRC以上,制备方法工艺简单,在航天、军工及民用等领域广泛应用,显著提高经济效益。
本发明提出的一种改性二氧化钛/竹炭复合材料及其制备方法,以及利用改性二氧化钛/竹炭复合材料,在太阳光下高效降解染料废水的方法,技术特征在于:采用Sol-gel法制备稳定的改性TiO2溶胶,经超声波处理,使二氧化钛粒子能进入竹炭内部孔隙,经焙烧后制备具有光催化活性、负载在竹炭上的纳米级二氧化钛。向一定浓度染料废水中加入极少量的双氧水然后将pH调成3-5,将制成的复合材料加入废水中(复合材料加入量约20g/L)在太阳光下就可高效降解染料废水,太阳光处理2h后对目标污染物降解率接近100%,循环使用次数达30次以上。
本发明涉及一种超高体积分数铝碳化硅复合材料及其制备方法,其碳化硅体积分数达到超高,制备成本低、工艺方便、能实现复杂形状和大尺寸的近净成形、综合性能好、可靠性高。本发明采用的技术方案为:所述复合材料按体积百分比由绿碳化硅粗粉46~55%、绿碳化硅细粉16~23%、绿碳化硅微粉8~12%、金属铝元素8~27%、金属硅元素1.9~2.7%和金属镁元素0.1~0.3%组成;所述绿碳化硅粗粉、绿碳化硅细粉和绿碳化硅微粉的粒径分别为120~210μm、30~63μm和6~12μm。
本实用新型提供一种纯钛三层复合材料的耐粘锅无铆钉煎锅。所述纯钛三层复合材料的耐粘锅无铆钉煎锅包括煎锅,所述煎锅包括两个金属钛层和复合材料层,所述复合材料层位于两个金属钛层的中间,复合材料层与两个金属钛层均固定连接;锅盖,所述锅盖设置在煎锅的顶部,且锅盖与煎锅相适配;固定块,所述固定块固定安装在锅盖的顶部,且固定块贯穿锅盖;把手,所述把手固定安装在固定块的顶部;环形卡圈,所述环形卡圈固定安装在锅盖的底部,环形卡圈与煎锅相适配;第一锅把,所述第一锅把固定安装在煎锅的一侧。本实用新型提供的纯钛三层复合材料的耐粘锅无铆钉煎锅具有使用方便、占用空间小、重量轻、耐粘性高的优点。
本发明公开了一种原位自组装核壳结构增强铝基复合材料,其中通过原位自组装生成的Ti@Ti5Si3增强相具有核壳结构,CNTs的加入细化了共晶硅的尺寸,而硅元素抑制了Al‑CNTs间的界面反应并改善了二者的界面结合,使得Ti@Ti5Si3和CNTs的协同强化效果得到了充分发挥,所制备的铝基复合材料具有优异的力学性能。本发明铝基复合材料的制备方法,利用粉末冶金工艺,在较低的成型温度下即可通过硅元素在基体中的固溶析出并在钛颗粒周围扩散偏聚促进Ti‑Si之间的互扩散反应,实现铝基复合材料中Ti@Ti5Si3核壳结构的原位自组装合成制备。
本发明公开了一种包覆黑磷量子点的复合材料及其制备方法和应用,复合材料的制备过程包括:将黑磷粉体加入N‑甲基吡咯烷酮中并进行超声,使黑磷粉体形成为黑磷纳米片,将得到的混合液进行磁力搅拌,之后用上清液离心分离,取沉淀清洗、冷冻干燥,获得黑磷量子点;将所述黑磷量子点加入到乙醇与氨水的混合溶液中并混合均匀,得到均匀的混合液,将混合液进行磁力搅拌,然后向所述混合液中逐滴加入正硅酸乙酯进行反应,反应结束后对混合液进行分离、清洗、干燥得到所述包覆黑磷量子点的复合材料,该包覆黑磷量子点的复合材料为黑磷量子点@二氧化硅核壳纳米材料。本发明能够将黑磷量子点用在水基润滑添加剂中,改善现有的传统润滑油润滑添加剂的不足。
本发明提供了一种柱形爆炸容器外层交错环向缠绕玻璃纤维复合材料等效弹性模量的计算方法,该计算方法按照以下式子计算:
一种N‑MnO2/S复合材料制备及应用,制备方法是先将KMnO4溶于去离子水中并搅拌,然后滴入氨水后静置,收集固体沉淀物并用去离子水洗涤次,得到MnO2纳米球;然后将MnO2纳米球在氮气气氛下加热,自然冷却至室温,制备成N掺杂的MnO2纳米球;最后将N掺杂的MnO2纳米球与纯硫均匀混合,然后在氩气气氛中加热,保温制备出N‑MnO2/S复合材料;应用是利用N‑MnO2/S复合材料作为正极材料组装了钮扣电池并进行测试,电化学结果表明,制备的N‑MnO2/S复合材料电阻小、导电性好;循环稳定性能好;比容量大。
一种钠离子电池正极材料用Cu3(PO4)2/Cu2P2O7复合材料的制备方法,包括:将可溶性磷酸盐溶解于去离子水中,制成浓度为0.2~0.4 mg/mL的磷酸盐溶液;调节磷酸盐溶液浓度至pH值为3~6;按氧化铜、磷酸盐质量比5:3~5,向前述溶液中加入计量好的氧化铜;充分搅拌后,冷冻为结实的固体;冷冻干燥;充分研磨;将前述产物均匀铺在反应容器内,置于真空管式炉内,在氩气保护气氛,800~1000℃条件下保温1~3h,保温结束后待其自然冷却到室温,即得到Cu3(PO4)2/Cu2P2O7复合材料。本发明原料廉价易得,且无需球磨过程,能耗低、制备工艺简单,本发明制备材料表现出高的首次放电容量。
本发明公开了一种复合材料加筋壁板压损强度试验确定方法,包括步骤1:根据给定的复材加筋板,设计两组压损试验件;步骤2:对两组压损试验件进行压损试验,记录两组中每个压损试验件的破坏载荷Fkij,计算每个压损试验件的压损强度;步骤3:绘制压损强度随试验件长细比变化的曲线;步骤4:建立两条直线方程,分别计算直线方程与平面直角坐标系纵轴的交点;步骤5:计算复合材料加筋壁板压损强度σk,解决了目前工程领域主要通过具有相同加筋板剖面的短柱进行压损试验得到压损强度,存在的试验结果差异性较大、严重影响了后续加筋板轴压承载能力的计算结果,给飞机结构设计带来了不安全的隐患或者过多的重量代价的问题。
本发明公开了一种用于制备复合材料的界面透射电镜样品的方法,包括:步骤1,将复合材料的试样A块和试样B块对粘;步骤2,将步骤1对粘后的样品切成预设厚度的薄片,获得薄片样品;步骤3,将步骤2获得的薄片样品打磨减薄,获得减薄后的样品;步骤4,将步骤3减薄后的样品切成圆薄片样品;步骤5,对步骤4获得的圆薄片样品中心进行凹坑处理,形成碗状结构;其中,碗底的样品厚度为10μm以下;步骤6,将步骤5凹坑处理后获得的样品分开,获得半圆形样品;使用聚焦离子束在半圆形样品的凹坑区域进行减薄,完成复合材料的界面透射电镜样品的制备。本发明的方法,能够保证复合材料不同组元界面处有薄区,可提高样品制备的成功率。
本发明公开了一种基于麦秸秆纤维表面处理制备复合材料的方法,步骤1、麦秸秆纤维表面处理,配置处理液,用处理液处理麦秸秆纤维,清洗处理后的麦秸秆纤维,干燥清洗后的麦秸秆纤维;步骤2、混炼,将步骤2得到的麦秸秆纤维破碎至50‑60目,将高密度聚乙烯破碎至2‑6目,按比例称取麦秸秆纤维与高密度聚乙烯,放置于混炼机中混炼得到共混物;步骤3、注塑,将步骤3得到的共混物破碎至2‑6目,干燥至含水量3%以下,放置于注塑机中注塑成型,即得复合材料。本发明经木聚糖酶、脂肪酶、偶联剂A‑172三种复合处理的麦秸秆纤维制备的复合材料性能最佳,这种表面处理方法解决了麦秸秆纤维与基体高密度聚乙烯相容性差的问题,提高了复合材料的整体性能。
一种基于层压板结构的复合材料综框,采用平面框架式结构,包括第一横梁、第二横梁,第一横梁、第二横梁两端分别与第一侧档、第二侧档刚性连接,第一横梁上安装有第一导板、第二导板,第二横梁上对应安装有第三导板、第四导板,所述的第一横梁、第二横梁、第一侧档、第二侧档、第一导板、第二导板、第三导板、第四导板均由四层碳纤维复合材料层压板压制而成;所述的四层碳纤维复合材料层压板,每层碳纤维厚度为0.234mm,铺设方向以纤维与X轴夹角为参考,记为[0/24.39/‑31.02/90]°;本发明将四层碳纤维复合材料层压板应用于综框,能在很大程度上减小织机生产过程中的惯性载荷,在实现综框轻量化的同时抑制了织机系统的振动和噪声,可有效提高织机车速和织造效率。
本发明公开聚苯胺/活性炭复合材料的制备方法,将铅笔芯浸泡于活性炭水分散液、活性炭石蜡分散液,烘干后缠绕导电铜丝制成活性炭‑铅笔芯电极;采用三电极体系,将活性炭‑铅笔芯电极作为工作电极,通电进行循环扫描,活性炭‑铅笔芯电极表面即形成聚苯胺/活性炭复合材料膜。本发明公开聚苯胺/活性炭复合材料的测试方法,采用三电极体系,将活性炭‑铅笔芯电极作为工作电极置于H2SO4溶液中,通电扫描得到循环伏安曲线;在不同频率测试阻抗谱,计算阻抗值。本发明采用电化学法制备聚苯胺/活性炭复合材料,反应条件易于控制,步骤简单,制备的产物无需分离提纯,且一步完成了对聚苯胺的掺杂,改善了聚苯胺的电化学性能。
本发明提供的一种空心氧化铝球/碳化硅增强铜基复合材料的制备方法,是通过采用空心氧化铝球和不同尺寸微米级碳化硅为增强体,在保证力学性能和低膨胀系数的前提下降低复合材料整体密度。采用空心氧化铝球的目的在于既使用的氧化铝陶瓷强度高的特点,又因为其空心结构,可以最大限度降低整体材料的密度,另外,氧化铝与铜的润湿性较差,添加碳化硅颗粒后,能够增强复合界面活化能,从而复合材料力学性能更加优越。通过不同颗粒尺寸配比,能够最大限度提高增强体的体积分数,从而提高复合材料力学强度,使铜的韧性和增强体的刚性达到最佳配比。
本发明公开了一种石墨烯/球状碳/金属氧化物复合材料的制备方法,包括一下步骤:按质量百分比称取:间苯二酚溶液或对苯二酚溶液8%~20%,甲醛溶液或糠醛溶液5%~10%,蒸馏水65%~80%,石墨烯悬浊液3%~8%,催化剂4%-10%,以上组分的含量总和为100%;将上述原料混合均匀制得反应初始液;反应初始液移入带封口盖的玻璃瓶内,盖上瓶盖置于干燥箱中凝胶反应,制得凝胶;湿凝胶先经干燥处理再滴加盐溶液至饱和,干燥后再滴加碱性溶液至饱和,经碳化后制得。本发明制得的石墨烯/球状碳/金属氧化物的复合材料具有高的比表面积,具备双电层电容,具有较高的比电容和充放电效率,提高了电极的导电性,能够满足大功率供电需求。
一种Ti3AlC2-SiC相协同增强Ni基复合材料及其制备方法,先将SiC粉和Ti3AlC2粉进行干法高能球磨,形成Ti3AlC2-SiC核壳结构,然后与Ni粉经湿法球磨混合均匀,干燥后进行真空热压烧结即可。本发明通过对SiC粉和Ti3AlC2球磨获得Ti3AlC2-SiC核壳结构,可充分发挥两者的优点,Ti3AlC2导电性强不会影响Ni基合金的导电性能,还可发挥其增韧效果,SiC高强高硬可大大提高Ni基合金的强度和硬度。本发明制备工艺简单易行,烧结温度低,制备成本低,制得的Ni基复合材料具有高强度、高韧性等显著特点,可满足现代工业对高温合金具有更高的高温强度和工作温度的苛刻要求。
一种多点弯曲测量复合材料面外刚度的方法,属于航空结构力学领域。利用多点弯曲特别是五点弯曲这一简便的试验方法形成的既有存剪状态又有耦合状态的在一个试验件上形成的多种应力场分布,同时利用参数反演方法根据有限元模型结果进行优化反演计算可以一次得到多个面外刚度数据。本发明提供的多点弯曲测量复合材料面外刚度的方法测量结果准确度高,消除了各刚度之间的耦合效应。采用本发明提供的多点弯曲测量复合材料面外刚度的方法所得到的复合材料面外刚度数据结果用于有限元分析精度高,试验件制备简单,试验方法简便,提高了数据的精度,缩短了设计周期。
本发明涉及一种在炭/炭复合材料表面制备出高界面结合强度生物活性涂层的方法,通过在炭/炭复合材料表面涂刷Si3N4微米带,然后在Si3N4微米带的表面滴定Fe3O4纳米颗粒,使之形成微纳米一体化增强相,然后采用脉冲电沉积工艺沉积二水磷酸氢钙涂层,其中二水磷酸氢钙首先在由Si3N4微米带和Fe3O4纳米颗粒构成的微纳米一体化增强相上形核,然后逐步渗入到该增强相的多孔网格状结构中并与之形成良好的嵌合,最后对该增强相形成均匀覆盖。从而在炭/炭复合材料表面制备出高界面结合强度生物活性涂层。本发明制备的生物活性涂层与炭/炭复合材料基体的界面结合强度最大值为14.37MPa,该界面结合强度最大值为比背景技术报道的界面结合强度最大值提高了155.7%。
本发明一种多尺度纤维增强型高分子复合材料粉末制备工艺,属于高分子复合材料粉末领域;首先将表面活化处理后的微米级纤维和热塑性树脂、混合溶剂、抗氧化剂分别按比例加入到密闭反容器中,升温得到的乳化溶液;通过降温诱导固液相分离,形成以微米级纤维为内核的树脂包覆纤维复合粉末悬浮液;将纳米级纤维的溶液添加到上述悬浮液中,搅拌后自然冷却至室温,纳米级纤维在树脂包覆纤维复合粉末表面完成覆膜;最后对上述悬浮液进行固‑液分离,得到纳米级微米纤维复合的树脂粉末聚集体;将其烘干、过筛、选择粒径小于120微米的粉末主体。本发明复合材料粉末可通过激光烧结工艺实现高精度和复杂结构成型,并可拓展复合材料的多功能性。
本发明公开了一种微米级片层状Si/SiO2复合材料、制备方法及其应用,属于微纳米材料合成领域。本发明所使用的含硅物质为廉价易得的工业级硅源,将其按比例与氯化钠和镁粉混合,加入适量无水乙醇后研磨,真空干燥后得到前驱体。前驱体在500~700℃下煅烧后进行酸处理,洗涤、干燥后得到微米级片层状Si/SiO2复合材料。本发明原料价格低廉,工艺设备简单,整体能耗较低,适合工业化生产。本发明的制备方法,通过改变反应参数可以对Si/SiO2复合材料的组分比例进行调控,制备出的Si/SiO2复合材料形貌特征鲜明,呈微米级片层状。作为电池负极材料,具有较好的电化学性能。
本发明公开了球墨铸铁基自生碳化钽复合材料制备工艺,该工艺主要包括以下步骤:用钽丝编织钽丝网,裁剪、多层卷制或叠加制成网状立体骨架结构;按照铸造工艺要求制作铸型,把钽丝立体网状骨架预置在铸型型腔中;冶炼球墨铸铁浇入铸型中,冷却清理后得到钽丝-球墨铸铁二元材料预制体;把钽丝-球墨铸铁二元材料预制体置入热处理炉,加温到碳化物形成温度进行保温,获得碳化钽颗粒增强球墨铸铁基复合材料。用该方法制备的复合材料充分发挥了碳化钽硬质相的高耐磨性能和球墨铸铁的良好韧性,调控方便,工艺可靠,解决了复合材料反应不完全,增强相颗粒分布不均匀,增强相界面污染弱化等难题,可广泛应用于矿山、电力、冶金、煤炭、建材等耐磨领域。
本发明公开了一种炭/炭复合材料超高温抗氧化涂层,该涂层由以下体积百分比的成分组成:ZrB2?40%~60%,SiC?15%~25%,TaB2?15%~20%,Sc2O3?10%~15%。另外,本发明还提供了该涂层的制备方法。本发明通过加入TaB2和Sc2O3,使外层氧化产物硼硅玻璃熔点升高、粘度升高、蒸发速率降低、氧扩散系数降低,使内层氧化产物ZrO2相稳定、熔点升高、氧扩散系数降低,从而使涂层能够满足炭/炭复合材料超高温抗氧化的要求,并通过加入TaB2和Sc2O3使涂层能够在不施加压力的条件下烧结,涂层结合强度高、致密、超高温力学性能好,制备工艺对基体无损伤。
本发明公开了一种石墨烯微片/聚苯硫醚导热复合材料及其制备方法,用于解决现有聚苯硫醚自身导热性能差的技术问题。技术方案是石墨烯微片/聚苯硫醚导热复合材料由60~90%重量的聚苯硫醚树脂、10~50%重量的石墨烯微片导热填料、0.5~4%重量的钛酸酯偶联剂以及10~25%重量的溶剂制备而成。将经过改性的石墨烯微片和聚苯硫醚树脂经高速混合机混合后装入模具,在硫化机上模压成型制备出石墨烯微片/聚苯硫醚导热复合材料。由于采用甲基磺酸/氢氧化钠和钛酸酯偶联剂二次功能化改性的石墨烯微片为导热填料,石墨烯微片/聚苯硫醚导热复合材料的导热系数由现有技术的0.226W/mK提高到0.944~4.414W/mK。
本发明公开了一种氮化铬丝网铜基复合材料的制备工艺,该制备工艺包括以下步骤:用铬金属丝编织铬金属丝网;铬金属丝网放入气体氮化炉中,于900℃~1500℃,保温1~6小时,使铬金属丝网的铬与氮化气氛氮气或氨气充分反应,得到氮化铬丝网;将制作好的氮化铬丝网固定在耐磨工件铸型的相应部位,合型、浇注;熔炼铜合金,得到液态铜合金;采用铸造方法将液态铜合金浇入耐磨工件的铸型中。用该方法制备的复合材料能够更好的满足抗冲击性、耐腐蚀性、耐高温、耐磨损性等多种工况要求的,具有使用寿命长、价格低的耐磨、耐腐蚀、耐高温的优点。
本发明提供了一种改性EVA微孔弹性体复合材料及其制备方法。现有技术中,人们主要是通过在EVA中共混填料对EVA微孔弹性体复合材料性能进行改性,不能满足特殊领域的使用。本发明的配方包括EVA材料、有机蒙脱土、聚氨酯、丁苯橡胶、发泡剂、氧化锌、硬脂酸锌、硬脂酸,制备方法:将蒙脱土加入到EVA中进行熔融剪切分散处理,冷却后在双辊混炼机上与聚氨酯和丁苯橡胶进行混炼,加入助剂,薄通十余遍后,下片、剪裁。金属模具内壁涂脱模剂,加热烘干,经剪裁的混合物放入模具中,密封,加热20分钟,冷却,脱模,即可。本发明通过采用纳米插层技术,使改性的EVA微孔弹性体材料在韧性基本不下降的前提下,拉伸模量有较大幅度的提高。
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