本发明涉及一种二维碳/硅?碳化硅复合材料销钉的制备方法及其预制体的制备方法和结构,其中销钉的制备过程包括:(1)采用平铺(0°)和斜铺(45°)交替铺设的二维碳布、石墨模具定型、碳纤维垂直缝制多层碳布来制备预制体;(2)预制体内部沉积热解碳保护层;(3)化学气相渗透(CVI)碳化硅基体;(4)将平板毛坯切割成截面为正方形的条状销钉毛坯;(5)CVI碳化硅保护裸露的纤维;(6)反应熔体浸渗(RMI)处理;(7)销钉毛坯车削成标准尺寸;(8)检验得到成品碳/硅?碳化硅复合材料销钉。本发明结合CVI和RMI工艺成本较低、生产周期短、产品气孔率低、密度高、可实现批量化生产。CVI+RMI制备的陶瓷基复合材料室温下的剪切强度为80~100MPa。
本发明提供一种新能源汽车用高阻燃复合材料的制备方法,包括如下步骤:(一)基体材料的制备;(二)玻璃纤维表面改性;(三)复合材料的制备。本发明还公开了根据所述新能源汽车用高阻燃复合材料的制备方法制备得到的新能源汽车用高阻燃复合材料。本发明公开的新能源汽车用高阻燃复合材料的制备方法简单易行,对设备依赖性不高,反应条件不苛刻,原料易得,价格低廉,适合工业化生产。通过这种制备方法制备得到的新能源汽车用高阻燃复合材料具有阻燃性高、耐候性、机械力学性能和耐高低温性能优异、价格更加低廉,对环境影响更小,使用更加安全环保的优点。
本发明公开了一种玻璃纤维碳纳米管复合材料,按重量百分比,包括以下组分8%~15%的碳纳米管,4%~7.5%的纳米四氧化三铁,余量为玻璃纤维,上述组分重量百分比之和为100%;其制备方法:将3‑(三甲氧基甲硅烷基)丙基丙烯酸酯与异丙醇混合,得到混合溶液A;将H2O、过氧化苯甲酰添加到异丙醇中,然后向混合溶液中添加浓盐酸调节pH值至2‑4,得到混合溶液B;将混合溶液B与混合溶液A混合得到混合溶液C;用异丙醇稀释混合溶液C,得到混合溶液D;依次将碳纳米管、纳米四氧化三铁及玻璃纤维加入到配置好的混合溶液D中,浸渍、烘干,得到玻璃纤维碳纳米管复合材料。本发明一种玻璃纤维碳纳米管复合材料改变了玻璃纤维外观颜色并具有优良的吸波性能,其制备方法简单快速,复合效果好。
本发明涉及一种聚苯胺表面修饰碳化钛复合材料及其低温制备法,首先将二维层状纳米材料MXene?Ti3C2加入到柠檬酸溶液中,分散均匀得到Ti3C2混合液;向Ti3C2混合液中加入苯胺,分散均匀得到混合溶液;在0~5℃,向混合溶液中逐滴加入催化剂,搅拌聚合直至混合溶液由透明溶液逐渐变成均一的黑色溶液,洗涤并干燥,得到聚苯胺表面修饰碳化钛复合材料。本发明在0~5℃的低温下制备PANI/Ti3C2复合材料,减少了Ti3C2的氧化,保持了Ti3C2二维层状结构材料的优点,并且在有机酸溶液中反应,改性Ti3C2表面的官能团使得PANI与Ti3C2结合的更加紧密,提高材料的电化学性能。
本发明提供一种高性能金属基复合材料的制备方法,包括:取粒状的原材料Al、Fe、Cr、Co和Ni金属粉;通过球磨机在氩气氛保护下,制备高熵合金粉体;称取纯铜粉体及高熵合金粉体;将二者在氩气氛保护下进行球磨混合,得到复合材料粉末;将复合材料粉末放入冷压磨具内,匀速加压且在保压后取出冷压坯体;将冷压后的复合材料放入气氛保护烧结炉的石墨磨具,升温至800℃,等炉温稳定后,进行热压并且保压1小时,整个过程通入循环的氮气;以及随炉冷却至室温,得到铜基复合材料。相比于现有技术,采用上述制备方法,高熵合金与金属基体的互溶扩散性好,制备工艺简单;高熵合金热稳定性好;复合材料致密度高,界面良好,力学性能优异。
一种提高碳纤维水泥基复合材料Seebeck系数的方法,在碳纤维水泥基复合材料制备过程中,添加Fe2O3和/或Bi2O3粉末,本发明碳纤维水泥复合材料温差电动势与温差的关系曲线为线性关系,其Seebeck系数随Fe2O3和/或Bi2O3粉末添加量的增加而增加,所得碳纤维水泥复合材料Seebeck系数高、热电性能稳定、力学性能优良、制备工艺简单,同时避免了使用轻骨料、钢渣或鳞片石墨带来的复合材料Seebeck系数不稳定的问题,同时由于本发明不需要对碳纤维进行溴插层工艺处理,避免了溴蒸汽的环境污染问题,还避免了轻骨料、钢渣或鳞片石墨使用带来的水泥基复合材料力学性能降低的问题,有利于其在水泥基体中均匀分散。
本发明公开了一种Fe2B块体/钢铁基复合材料的制备方法,包括以下步骤:(1)将预制体Fe2B固定在铸模的底部或侧面;(2)将钢液熔清后浇入铸模进行浇铸;(3)浇铸后保温7-9小时脱模,获得Fe2B块体/钢铁基复合材料。本发明中制备的材料的制备Fe2B块体/钢铁基复合材料过程简单,其靠近Fe2B一侧具有优良的耐磨性能和耐锌液腐蚀性能。
一种木质素-聚糖复合材料制品,为浅咖啡色颗粒状固体,易溶解或分散溶于水形成溶胶液,其原料包括含氮木质素与杂聚糖苷,含氮木质素为工业木质素的胺化制品,杂聚糖苷是从蔷薇科植物胶中分离出来的杂聚糖制品,其制备方法先在反应釜中将含氮木质素溶于水中,搅拌均匀,再用氢氧化钠溶液调节含氮木质素水溶液的pH值,再加入杂聚糖苷,制成溶胶液,将反应釜封好,放入高温滚子炉中,滚动反应,冷却至室温得到木质素-聚糖复合材料的水溶胶液,最后将木质素-聚糖复合材料的水溶胶液蒸干,粉碎,即得到浅咖啡色颗粒状木质素-聚糖复合材料制品,制品的稳定性高,该方法限制小,具有所用资源丰富,成本低的特点。
一种Al与Ti混杂增强的石墨膜块体复合材料及其制备方法,将预处理的Ti箔和石墨膜交叉层叠放置于石墨模具后进行等离子活化烧结,得到石墨膜‑钛层状块体复合材料,然后进行穿孔处理,使穿层方向形成贯穿直孔;随后采用挤压铸造工艺使熔融的铝液填充进石墨膜‑钛层状块体复合材料的贯穿直孔中,得到Al与Ti混杂增强的石墨膜块体复合材料。本发明有效提高石墨膜‑钛层状块体复合材料的抗弯强度,使其具有优异的力学性能;同时由于金属钛骨架对石墨膜垂直膜平面方向热膨胀系数的有效约束,还能有效降低石墨膜‑钛层状块体复合材料穿层方向的热膨胀系数,从而使该复合材料的强度及穿层方向的热膨胀系数满足新型热管理材料的性能需求。
本发明公开了一种面向高速切削加工的复合材料塑性本构建模方法,包括以下步骤:步骤一、基于复合材料自洽模型建立复合材料未发生增强相断裂失效的塑性本构模型,步骤二、根据改进的Weibull最弱链模型建立复合材料发生增强相断裂的塑性本构模型,步骤三、根据复合材料混合定律,建立不同权重的含增强相损伤断裂和不含增强相损伤断裂的塑性本构模型。实现一种通用的面向高速切削加工的复合材料塑性本构建模,而所建立的该通用的面向高速切削加工的复合材料塑性本构模型可应用于铣削加工、钻削加工、车削加工、磨削加工、镗削加工、刨削加工、拉削加工以及高速冲击等领域。
本发明公开了一种高抗静电改性高分子绝缘卷材导热复合材料,属于高分子复合材料技术领域,包括如下质量份数的原料:树脂基体:38‑43份;导热填料:63‑72份;碳纤维:6‑17份;抗静电剂:3.2‑4.7份;抗氧剂:0.6‑1.1份;分散剂:2.1‑3.6份;润滑剂:0.4‑1.3份;偶联剂:1.3‑2.5份。本发明的高抗静电改性高分子绝缘卷材导热复合材料,增添导热填料可增加绝缘卷材复合材料的导热系数,增添防静电剂可显著降低绝缘卷材复合材料的表面电阻,使绝缘卷材复合材料的防静电高效持久,增添抗氧剂可延缓或抑制绝缘卷材复合材料氧化过程的进行,延长其使用寿命,具有广阔市场空间。
本发明公开了一种层状镁‑镁基复合材料板材及其制备方法和应用,通过原位反应合成含纳米级TiB2陶瓷颗粒的Al‑TiB2中间合金,加入镁合金熔体中得到TiB2/Mg复合材料,然后热轧成薄板,与纯镁板交替堆叠后进行真空热压烧结,经多道次热轧就可制备出性能优异的层状镁/镁基复合材料板材。在宏观尺度,陶瓷颗粒呈层状非均匀分布,在微观尺度,镁基复合材料层内陶瓷颗粒均匀分布。通过调控层状复合材料中TiB2颗粒含量与层间距可以灵活、精准地调控层状复合材料板材的强度和塑韧性,有望解决复合材料强韧性失配的难题,具有广阔的应用前景。
本发明公开了一种晶内分布增强体的复合材料粉末及其制备和成形方法,复合材料粉末包括金属基体粉末和增强体,其中金属基体粉末能够通过球磨过程形变为片状粉末,且增强体为纳米一维、二维增强体;通过高能球磨法控制金属基体粉末的变形过程,在球磨过程中通过粉末形貌进行粉末变形状态的判断,当粉末为片状状态时,增强体逐渐进入晶粒内部,从而获得晶内分布增强体的复合材料粉末,以晶内分布碳纳米管增强铝基复合材料粉末为例,本发明制备的晶内分散CNTs/Al复合材料粉末的氧含量为0.70%,晶内分散CNTs均匀,无明显团聚,且所得晶内分散CNTs/Al复合材料强度相比晶界分散CNTs/Al复合材料提升5.7%,延伸率提升36.4%。
本发明公开了Co2SnO4/C/S复合材料及其二氧化钛诱导生长方法、应用,草本植物经水浴加热得到生物质;生物质经水热得到预碳化的生物质;预碳化的生物质经热处理得到生物碳;向生物碳中添加十六胺、钛酸四丁酯、硝酸钴,经搅拌得到CoxOy/C复合材料;CoxOy/C复合材料经热处理的产物与锡源经水热得到Co2SnO4/C复合材料;所得复合材料和硫粉经热处理得到Co2SnO4/C/S复合材料。本发明制得的Co2SnO4/C/S复合材料具有良好的导电性和较强的催化能力,在循环过程中正极材料结构不易破坏,可以更加稳定地捕获聚硫化物,有利于提升锂硫电池的循环稳定性。
本发明公开一种单一快上升雷电流分量作用下碳纤维复合材料损伤计算方法,利用非破坏雷电流作用下得到的碳纤维复合材料的动态阻抗曲线,外推得到预先设计的雷电损伤仿真条件下碳纤维复合材料在规定单一雷电流分量参数下的各向异性电导率,作为碳纤维复合材料热电耦合模型中材料电导率的初始条件,更好地模拟碳纤维复合材料的真实雷电效应,更为准确地得到碳纤维复合材料的雷击损伤,包括雷电损伤面积和损伤深度与雷电流分量参数之间的相关关系,探究碳纤维复合材料与的雷电损伤机理,为碳纤维复合材料配方、工艺的研究及其性能提升和工程应用奠定理论基础。
本发明涉及一种核壳结构Al@Ti‑Al2O3相变蓄热复合材料及制备方法,首先采用机械合金化方法制备核壳结构Al@Ti微球粒粉末,制备过程中通过调整Al/Ti配比及球磨参数以获得结构可设计的核壳结构Al@Ti微球粒粉末。再采用热压烧结的方法制备核壳结构Al@Ti‑Al2O3相变蓄热复合材料,烧结过程中通过调整Al@Ti微球粒粉末与Al2O3陶瓷粉末配比、烧结温度、保温时间、成型压力以获得蓄热性能可设计的Al@Ti‑Al2O3复合材料。利用该方法制备的相变蓄热复合材料能够增大传热面积,减小相变材料与外部环境的反应,降低对盛装容器的腐蚀,减小相变材料的体积变化与相变过程的材料流失以及相变特性的改变。
本发明提供了一种碳/碳复合材料超高温抗氧化涂层,由一定体积百分比的ZrB2、HfC、SiC、TiB2和Sc2O3组成。另外,本发明还提供了一种碳/碳复合材料超高温抗氧化涂层的制备方法,包括以下步骤:一、碳/碳复合材料打磨抛光、洗净烘干;二、ZrB2、HfC、SiC、TiB2、Sc2O3和有机溶剂球磨为料浆;三、将料浆涂于碳/碳复合材料表面,得到料浆涂层;四、电子束熔烧表面带有料浆涂层的碳/碳复合材料,得到碳/碳复合材料ZrB2-HfC-SiC-TiB2-Sc2O3涂层。采用本发明制备的涂层致密、均匀、力学性能好、与碳/碳复合材料基体的结合强度高,能够有效提高碳/碳复合材料的超高温抗氧化性能。
一种纳米层状复合材料的制备方法,将含Ti的MAX材料粉体放入腐蚀液中,持续腐蚀0.5~48h,过程中持续施加超声波震荡,得到纳米层状TiC材料;然后将层状TiC材料在碱性溶液中进行原位氧化,得到TiC/TiO2纳米复合材料;然后以可溶性钡盐与TiC/TiO2纳米复合材料在碱性溶液中进行水热反应合成,得到TiC/BaTiO3纳米复合材料。本发明通过原位反应,在MXenes层间引入压电陶瓷纳米线,形成纳米复合材料。在该材料作为电极材料使用时,在电场作用下压电陶瓷纳米线产生物理形变,尺寸增加,从而对MXenes片层形成有效支撑;同时,压电陶瓷纳米线是在TiC片层上原位反应生成,因此分布更加均匀。
本发明公开了一种铝熔体净化用整体式炭陶复合材料转子,包括C/C复合材料上段和C/C复合材料下段,以及位于C/C复合材料上段和C/C复合材料下段之间的C/C‑SiC复合材料段,所述C/C复合材料上段、C/C‑SiC复合材料段和C/C复合材料下段为一体式结构。另外,本发明还公开了该转子的制备方法。本发明相对传统的石墨转子及改进型转子,利用C/C‑SiC复合材料代替原有的涂层或者陶瓷套管,利用SiC材料优异的抗氧化性能和抗腐蚀性能,从根本上解决了石墨转子材料本身固有的缺陷,避免了分段式改进型石墨转子存在的同心度差、螺纹连接处易断裂的问题。
本发明提出的一种聚苯胺/镀银/钴铁氧体复合材料的制备方法,按照硝酸钴、硝酸铁、柠檬酸的化学计量比为1∶2∶4分别称取三种物质,采用溶胶凝胶法制备钴铁氧体(CoFe2O4),在对所制得的CoFe2O4进行化学镀银,从而得到电磁性能优异的吸波填料。最终以苯胺单体、Ag/CoFe2O4为原料,采用化学原位聚合法制备PANI/Ag/CoFe2O4复合材料。改复合材料结合了金属单质Ag优异的电性能、CoFe2O4良好的磁性能以及导电高聚物聚苯胺良好的加工性、稳定性及电性能,是一种很好的微波吸收材料,在微波吸收领域具有重要的应用价值。本发明方法得到的Ag/CoFe2O4复合填料结合了Ag优异的电性能和CoFe2O4良好的磁性能,是一种很好的电磁复合材料,将其作为填料制得的PANI/Ag/CoFe2O4复合材料具有良好的微波吸收性能。
本发明涉及一种CuO@PNIPAm温敏复合材料及制备方法,首先对多孔CuO进行两种有效的改性方式;1)通过酸化和硅烷偶联改性,得到有机改性的CuO‑MPS;2)通过控制聚多巴胺表在多孔CuO表面聚合,获得CuO‑PDA;3)将CuO‑MPS(CuO‑PDA)、NIPAm单体配制成水溶液,选用超声频率为20kHz的超声变幅杆进行插入式反应,超声功率为750W、采用超声‑间歇(通N2气)循环模式进行聚合反应,累计超声辐照1.5h,制备出了CuO@PNIPAm复合材料。通过上述改性方法获得的改性CuO具有良好的接枝性,进而通过超声化学一步法可获得壳层结构可调控的多孔CuO@PNIPAm温敏复合材料。本技术的发明方案涉及超声化学法制备多孔CuO@PNIPAm温敏复合材料,温敏材料制备方法具有易复合程度高、温和、低耗能的显著特点。
本发明公开的酸性大红/ZNO核壳结构纳米复合材料及制备方法,该复合材料为酸性大红颜料外包裹有ZNO包裹层。其制备方法:将十二烷基硫酸钠和正戊醇制成混合液;该混合液和二甲苯制成拟二元组分体系;用酸性大红染料和水制得酸性大红染料水溶液;将拟二元组分体系分别与酸性大红染料水溶液、硝酸锌溶液和氢氧化钠溶液制成微乳液A、微乳液B和微乳液C;微乳液A水浴恒温加热,搅拌滴加微乳液B,再加入微乳液C,形成混合溶液;将该混合溶液离心分离,得沉淀物,清洗该沉淀物后,置于真空恒温条件下干燥,制得酸性大红/ZNO核壳结构纳米复合材料。本发明复合材料具有防紫外线、抗菌除臭和无毒无污染等优良性能。
本发明公开了一种非嵌入式多层复合材料导热系数稳态测量方法,方法包括以下步骤:多层复合材料包括g层复合材料层,待辨识材料层m夹持在其中,将待辨识材料层m的导热系数按照温度分成n段,每段导热系数为温度的一次函数,对多层复合材料做2n组材料隔热性能测试试验,材料隔热性能测试试验的边界条件包括多层复合材料正面的定温边界和多层复合材料背面的定热流边界,当多层复合材料热稳定后,测量并记录多层复合材料背面的温度值,基于多层复合材料生成一维模型,并以待辨识材料层为界将其分离为两个一维模型,两个一维模型分别基于其边界条件生成其温度场,基于温度场生成待辨识材料层的每段导热系数,以获得待辨识材料层导热系数的测量值。
本发明公开了一种聚合物基电子封装复合材料,所述一种聚合物基电子封装复合材料包括以环氧树脂基复合材料为基底,表面覆有一层镀层,该镀层由镍、钴、磷、耐磨颗粒、稀土金属以及陶瓷粉末或纤维组成。该聚合物基电子封装复合材料,通过以环氧树脂基复合材料为基底,在一系列的步骤下进行电子封装复合材料的制备,使其具有柔韧性好,耐热性能优异,且疲劳性能好的优点,此外,通过添加有耐磨颗粒,使聚合物基电子封装复合材料的耐磨、耐腐蚀性能得到改善,基底与表面镀层具有良好的结合力,产品性能稳定,增加了环氧树脂复合材料的耐久性,且其制备方法简单,条件易于控制,制备过程中无有毒物质释放,有利于环境保护。
一种3D打印连续纤维自增强复合材料方法,先建立自增强复合材料制件三维模型,导出三维模型为stl格式文件;然后确定打印温度区间,自增强复合材料为物理形态不同的热塑性高分子材料,具有同一化学结构的熔点差异的增强相和基体相,增强相为连续长纤维,基体相为树脂;打印温度范围高于基体相熔点低于增强相熔点;再3D打印制备自增强复合材料,最后进行自增强复合材料回收,将自增强复合材料物理粉碎加热到增强相熔点温度以上至完全融化,回收成为原材料;本发明一方面解决3D打印复合材料界面性能差、回收利用困难等问题,另一方面实现连续纤维自增强复合材料的低成本快速制造。
本发明公开了电分丝法制备多尺度纤维增强复合材料的装置和方法,装置包括机架、成型装置、静电分丝装置和铺粉装置;电分丝装置包括分丝台、第一压块分丝和第二压块,分丝台上部开设有压丝凹槽,分丝台通孔和工作台通孔同轴设置,压丝凹槽两侧开设有两组分丝凹槽,两组分丝凹槽相对设置在分丝台通孔两侧,每组分丝凹槽包括若干相互平行的分丝凹槽,压丝凹槽底面铰接有第一压块和有第二压块;成型装置包括同轴设置的成型模具和凸模,凸模设置在成型模具内。能够实现制备多尺度纤维的复合材料,即可以同时制备连续纤维和短切纤维增强复合材料,制备方法及过程连续、快速且高效,能同时兼顾连续纤维和短切纤维增强复合材料的性能特点。
本发明公开了一种大尺寸炭/碳化硅复合材料发热体的制备方法,该方法包括以下步骤:一、将炭纤维预制体增密得到炭/炭复合材料;二、机械加工得到炭/炭复合材料发热体;三、将第一工装、第二工装和炭/炭复合材料发热体组合后水平放置于底板上;四、填充硅料浆,得到组合件;五、将组合件置于加热炉中进行反应熔渗处理,出炉后去除第一工装和第二工装,得到炭/碳化硅复合材料发热体;或者将多个组合件叠放后置于加热炉中进行反应熔渗处理,出炉后去除第一工装和第二工装,得到炭/碳化硅复合材料发热体。采用本发明方法制备的炭/碳化硅复合材料发热体相对于炭/炭复合材料发热体,使用寿命提高了50%以上,可达到18个月以上。
本发明公开了碳纤维复合材料层合板小电流伏安特性的三电极测量方法及测量装置,包括上升速率可控直流电源、保护电阻/限流电阻单元、电压取样单元与计算机测控与分析单元。可控直流电源的输出由计算机通过D/A数模转换器控制,电压取样单元的两个电压传感器的输出通过12或16位高分辨率的A/D模数采集单元,被试碳纤维复合材料层合板中通过的电流、层合板的体电阻和面电阻都可通过个电压传感器测得的电压和取样电阻的阻值计算出来。通过计算机控制改变可控直流电源的电压输出就可获得一组被试品两端的电压、通过的电流以及层合板的体电阻和面电阻值,获得被试碳纤维复合材料层合板直流小电流下的伏安特性曲线或者碳纤维复合材料体电阻和面电阻的特性。
本发明公开了一种用于碳/碳复合材料的超高温抗氧化涂层,由一定体积百分比的ZrB2、MoSi2、TiB2和LuB6组成。本发明还提供了一种该涂层的制备方法,包括以下步骤:将碳/碳复合材料打磨抛光、洗净烘干;将ZrB2、MoSi2、TiB2、LuB6和碳/碳复合材料置于电子束物理气相沉积炉中;电子束加热碳/碳复合材料;电子束蒸发ZrB2、MoSi2、TiB2和LuB6;气态分子沉积于碳/碳复合材料表面,形成碳/碳复合材料ZrB2-MoSi2-TiB2-LuB6涂层。利用本发明制备的涂层致密、均匀、力学性能好、与碳/碳复合材料基体的结合强度高,能够有效提高碳/碳复合材料的超高温抗氧化性能。
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