本发明是一种电热解快速制备碳/碳复合材料的 技术。目的是快速致密C/C复合材料, 适用于工业化生产, 广泛 应用交通、机械等行业, 技术是由碳纤维多孔结构组成的胚体和 由环已烷、煤油等基体前驱体以冷壁热梯度化学液气相快速电 热解渗入法得到密度达1.6~1.8克/厘米3的C/C复合材料。优点是经试制效果显著, 胚体10小时内即可制成C/C复合材料, 液烃基体前驱动利用率在于19%。
本发明涉及一种密度为0.5~0.8g/cm3的碳/碳复合材料的制备方法,利用硫酸铜水溶液浸泡低密度的碳/碳复合材料,经过浸泡?加热?烘干?高温分解?原位碳热还原反应法向低密度的碳/碳复合材料中引入一定量的金属铜元素催化剂,促使其在等温化学气相沉积过程中原位生长碳纳米管。随后将含有碳纳米管的低密度碳/碳复合材料置于热梯度化学气相沉积炉中进行最终的致密化,得到低孔隙率的碳/碳复合材料。
本发明公开了高铬铸铁-低碳钢双金属板式复合材料及其制备方法,该复合材料由高铬铸铁板和低碳钢板通过爆炸焊接复合而成,所述高铬铸铁板复合于低碳钢板的上部;该制备方法为:制造高铬铸铁板;对制造出的高铬铸铁板进行表面喷砂处理;取低碳钢板,对低碳钢板进行表面处理;将得到的高铬铸铁板与得到的低碳钢板进行爆炸焊接处理,得到高铬铸铁-低碳钢双金属板式复合材料。本发明高铬铸铁-低碳钢双金属板式复合材料具有良好的耐磨性及韧性,本发明高铬铸铁-低碳钢双金属板式复合材料的制造方法简单、易于实现。
本发明公开了制备原位TiB2颗粒和TiB晶须混杂增强Cu基复合材料的方法,在KQM‑X4Y式行星式球磨机中制备两种不同Ti和B原子比例的复合粉末,将制备的两种不同比例的Ti‑B复合粉末与电解纯Cu粉在混粉机中按照一定比例进行机械混粉,之后将混合均匀的复合粉末在不锈钢模具中冷压成型,最后在气氛保护炉中进行加压烧结完成TiB2颗粒和TiB晶须混杂增强Cu基复合材料的制备。该方法制备的Cu基复合材料,同时兼备较高的导电率和硬度,解决了单一结构的增强相增强Cu基复合材料中过分依赖含量的增加而使导电率严重下降的问题,在一定程度上缓解了Cu基复合材料中强度和导电率这对矛盾,使该复合材料的综合性能得到了提升。
一种玻璃/金属复合材料及其制备方法,首先,按照质量分数将50~56%的SiO2,11~14%的Al2O3,15~22%的CaO,0~5%的MgO,0~10%的B2O3,0.1~2%的Na2O,0.1~1%的Sb2O35混合均匀后,形成配合料后经过熔制、水淬后成玻璃粉。然后,按照质量分数将45~55%的玻璃粉末,55~45%的铜粉末成型烧结后即制备出玻璃/金属复合材料。本发明避免了传统制备方法工艺复杂,时间长,玻璃含量低,所制备材料使用温度低等缺点。按照本发明制备方法制得的玻璃/金属铜复合材料强度高,使用温度高于600℃,耐酸性及耐碱性优良,原料价格低廉,来源丰富,制备工艺简单,有利于工业化生产。所制备的玻璃/金属铜复合材料可作为高质量的铜金属的代替材料及高质量的耐磨耐高温复合材料。
本发明涉及一种陶瓷基复合材料细长薄壁管件制备方法及基于该方法的陶瓷基复合材料细长薄壁管件与应用,克服现有方法无法实现超长径比、超薄壁厚Cf/SiC或SiCf/SiC陶瓷基复合材料纤维预制体成型以及制备的Cf/SiC或SiCf/SiC陶瓷基复合材料因残余气孔率较大,无法达到堆外及入堆考核要求的问题。首先制备Cf/SiC或SiCf/SiC复材管件,作为目标管件的中间层;其次,将加工后的陶瓷基复合材料细长薄壁管件的中间层浸渍到SiC晶须浆料中,进行致密化;其次,在致密后的陶瓷基复合材料细长薄壁管件的中间层内壁和外壁分别制备SiC陶瓷内层及SiC陶瓷外层;最后对制备完成的管件内层及外层进行抛光。本发明制备的管件,气密性较高,满足气冷堆用燃料包壳管和压水堆用燃料包壳管相关考核应用要求。
本发明公开了一种用于锂硫电池电极的W18O49纳米棒‑碳复合材料及其制备方法,制备方法以钨盐作为钨源,以季铵盐作为铵源,以儿茶酚胺作为碳源,与硫源配制溶液,采用水热合成法将W18O49以针状镶嵌在纳米碳内部,并在水热反应后进行退火处理,以去除复合材料中的杂质,提高复合材料纯度,本发明的制备方法采用水热合成法,具有工艺过程简单,成本较低的优点,制备的复合材料具有较高的容量和循环稳定性。
本发明公开了一种硬质丝网耐磨复合材料,该复合材料是通过等离子渗氮或渗碳处理过的金属丝网(1)与基体金属(2)复合而成。本发明还公开了该硬质丝网耐磨复合材料的制备工艺,使用该工艺制备耐磨复合材料时,能在较低的温度下进行渗碳或渗氮,制备速度快,渗层均匀,并能在保温状态下,与基体金属达到充分渗透填充,复合可靠,性能良好。
本公开涉及一种基于离散小波的复合材料梁结构损伤定位方法,所述方法包括获取复合材料梁结构的第一阶模态振型;对所述第一阶模态振型使用离散小波进行分解,获取1?3尺度下的各细节波形;求各细节波形的包络信号,统计各包络的最高点数目;包络信号最高点均出现在相同物理位置的数目判断该处是否出现损伤等步骤。基于所述方法实现了一种基于离散小波的复合材料梁结构损伤定位系统,以利于方法的方便应用。本公开具有运算效率快,损伤识别精度高的特点,适用于复合材料梁结构的动力学无损检测。
本发明提供了一种层状MoS2?Fe3O4纳米复合材料的制备方法,将二硫化钼粉末加入分层溶液中进行分层反应,反应完成后过滤,烘干,得到分层二硫化钼粉末;将硝酸铁与柠檬酸混合后加入水中,进行螯合反应,得到干凝胶,研磨得到干凝胶粉末;向分层二硫化钼粉末中加入干凝胶粉末和爆炸剂,进行爆炸反应,冷却至室温后取出爆炸反应产物,即得到层状MoS2?Fe3O4纳米复合材料。本发明利用芳香族硫醚的亲硫特性,降低二硫化钼原料粉末的层间范德华力,结合爆炸冲击成功对其进行分层剥离;本发明通过溶胶?凝胶法与爆炸高温冲击结合,仅用一步即完成了Fe3O4的迅速还原和MoS2的剥离,成功制备了层状MoS2/Fe3O4纳米复合材料。
本发明涉及一种碳/碳复合材料与钛合金焊接方法,包括下述步骤:选择0.018~0.16μm的Ti箔和0.4~0.8μm厚的Cu箔或者Cu板叠加组成Ti/Cu中间层,并清洁处理碳/碳复合材料与钛合金的焊接面以及Ti箔、Cu箔或者Cu板;将碳/碳复合材料、Ti箔、Cu箔或者Cu板、钛合金组合成碳/碳复合材料+Ti/Cu+钛合金的焊接结构,并置于真空扩散焊炉内上、下压头之间,并施加预压力将焊件压实;对扩散焊炉内抽真空至6.3×10-3Pa,施加焊接压力为0.02~0.1MPa,并保持,然后以5~8℃/min的速度升温至焊接温度910~1000℃,保持5~20min,然后将焊接压力升至2~4MPa,并保持20~40min,以5~7℃/min的速度降温至500℃后,卸压,并随炉冷却至室温。由于Ti/Cu中间层的使用,实现了碳/碳复合材料与钛合金的大面积焊接。
本发明公开了一种以Cu@Ni核壳结构为润滑相的宽温域Ni3Al基自润滑复合材料,该复合材料由Cu@Ni核壳结构粉末、Ni3Al合金粉末、Mo粉制备而成,加入Cu@Ni、Mo粉末的质量分别为Ni3Al合金粉末总质量的10~20wt.%和10wt.%。Ni3Al基合金为预机械合金化粉末,其组成及各组分的原子百分含量为:Ni:Al=3:1。本发明还公开了该复合材料的制备方法,复合材料通过真空热压烧结技术制备。本发明所述复合材料在室温至800℃温度范围内具有优异的高温摩擦学性能。本发明所述复合材料适合制作在室温至800℃范围使用的轴承、轴衬、滑块及密封件等部件,在航空航天、核电等领域具有广泛的应用前景。
本发明涉及一种Cf/Mg复合材料表面有机?无机杂化二氧化硅膜的制备方法,将复合材料进行表面预处理后,放在配制好的溶胶液中浸泡,然后缓慢提拉出溶胶液,通过干燥与热处理,在复合材料表面形成一层稳定的凝胶膜。本发明方法在溶胶液中添加有机组分火棉胶和有益成膜的无机组分Ce(NO)3·6H2O,通过长时间搅拌使其混合均匀,形成杂化溶胶,有机组分可以提升膜层的致密性及韧性,无机组分可提升膜层的附着力,最终得到可以适应Cf/Mg复合材料不均一表面的二氧化硅膜层,提升了材料的耐蚀性。
本发明涉及一种碳化硅纳米线增强C/C‑SiC‑ZrB2陶瓷基复合材料的制备方法,将预处理的碳纤维预制体进行热处理,可得到碳化硅纳米线。采用溶胶凝胶碳热反应法制备的碳化硅纳米线在多孔碳/碳复合材料内部分布均匀。随后利用等温化学气相沉积炉沉积热解碳包覆在碳化硅纳米线表面,有效避免在后续的反应熔渗过程中碳化硅纳米线的脱落、长大及断裂。反应熔渗后的陶瓷基复合材料碳纤维、碳化硅纳米线及热解碳中间层没有被高温金属熔体侵蚀,保存良好,有利于提高复合材料的力学性能。与没有加入碳化硅纳米线的C/C‑SiC‑ZrB2陶瓷基复合材料试样相比,碳化硅纳米线增强C/C‑SiC‑ZrB2陶瓷基复合材料的弯曲强度和断裂韧性分别提高了26.9‑41.3%和45.2‑59.1%。
本发明公开一种止血、抗感染的新型自膨胀复合材料及制备方法,所述复合材料包括聚乙烯醇、抗菌剂、交联剂、酸和发泡剂,由聚乙烯醇、抗菌剂、交联剂、酸和发泡剂在水溶液中缩聚反应而成,缩聚物干燥分切成片,与半透膜复合得到创面复合材料。本发明制成的复合材料通过增加半透膜能够降低通透性避免创面脱水,且不易粘着创面,使得创面不会再次发生机械性损伤,同时半透膜的应用使得外界微生物不易通过,使得银离子能够穿过半透膜对创面进行杀菌消毒,这样使得复合材料使用更加有效,减少了更换的此时,降低了用量。
本发明公开了一种Al增韧ZrO2/Zr/不锈钢复合材料,该复合材料由不锈钢基体、涂覆在不锈钢基体上的Zr膜层和涂覆在Zr膜层上的Al增韧ZrO2膜层组成;本发明还公开了一种Al增韧ZrO2/Zr/不锈钢复合材料的制备方法,先将氢化锆粉浆料涂覆在不锈钢上经烧结形成Zr膜层,再采用凝胶‑溶胶法将Al添加ZrO2溶胶涂覆在Zr膜层经烧结得到复合材料。本发明引入Zr膜层,减少了不锈钢与Al增韧ZrO2膜层的性能差异,提高了复合材料的抗高温氧化性能;本发明增强了Zr膜层与不锈钢基体的结合能力,得到膜层致密、均匀且无裂缝的Al增韧ZrO2膜层,提高了Al增韧ZrO2/Zr/不锈钢复合材料的抗高温氧化性能。
本发明提供了一种片状一氧化钴‑二维层状碳化钛复合材料及其两步制备法,先将Ti3C2粉体和六水氯化钴溶于浓度为0.03~0.3mol/L的尿素溶液中,在85~95℃下搅拌反应5~12h,得到反应混合溶液;将反应混合溶液洗涤后再分离固体并干燥;将干燥的固体进行热处理晶化,得到片状一氧化钴‑二维层状碳化钛复合材料。本发明通过两步法制得片状一氧化钴/二维层状碳化钛纳米复合材料,大量的片状一氧化钴分布在片层表面和片层之间,不仅增大了层间距,提高了材料的比表面积,而且有效防止了层与层之间的堆叠,增加了纳米复合材料的电化学性能。
一种C/C-SiC-MoSi2陶瓷基复合材料的制备方法,将碳化硅粉体、二硅化钼粉体分散于异丙醇中后超声震荡、搅拌得悬浮液A、悬浮液B;将低密度碳纤维立体织物采用水热渗透葡萄糖的方式提升密度,然后放置于玻璃砂芯抽滤装置中,将悬浮液A、B先后倒入抽滤平底漏斗,使得悬浮液全部透过C/C复合材料。在进行均相水热反应直至1.2~1.5g/cm3,最后经过热处理,得到C/C-SiC-MoSi2陶瓷基复合材料。本发明制备的复合材料密度适中,结构致密,C/C与SiC界面,SiC与MoSi2界面以及C/C与MoSi2界面结合良好。本发明原料容易获得,制备工艺简单,操作简便,成本低,环境友好无污染。
本发明公开了一种Nb?Ti?ZrB2?TiC复合材料,由以下质量百分比的成分组成:Ti?10%~30%,ZrB2?3%~7%,TiC?5%~15%,余量为Nb和不可避免的杂质。本发明还公开了一种制备该Nb?Ti?ZrB2?TiC复合材料的方法,包括以下步骤:一、将Ti粉、ZrB2粉、TiC粉和Nb粉置于球磨机中混合均匀,烘干后粉碎得到混合粉料;二、将混合粉料置于热压烧结炉进行热压烧结,得到Nb?Ti?ZrB2?TiC复合材料。本发明Nb?Ti?ZrB2?TiC复合材料具有优异的高强度、良好的室温塑性和高温抗氧化的特点,能够应用于1300℃的空气环境中。
一种C/C?MoSi2复合材料的制备方法,将腰果壳液改性酚醛树脂与二硅化钼粉体球磨混合均匀,得到混合粉体;将密度为0.46g/cm3的低密度多孔C/C复合材料切割成圆形薄片;将混合粉体与无水乙醇混合,得到混合液,将混合液搅拌均匀,得到悬浮液;将圆形薄片平放于玻璃砂芯抽滤装置内,然后将悬浮液倒入真空抽滤平底漏斗中,进行抽滤、干燥后热处理,并重复至得到密度为1.3~1.6g/cm3的C/C?MoSi2复合材料。本发明制备的C/C?MoSi2复合材料密度适中,结构致密,C/C与MoSi2界面结合良好,抗烧蚀性能良好。本发明原料容易获得,制备工艺简单,操作简便,成本低,环境友好无污染。
本发明提供了一种Mo?ZrB2?SiC?AlN复合材料,由以下质量百分比的成分组成:硼化锆3%~25%,碳化硅2%~10%,氮化铝2%~8%,余量为钼和不可避免的杂质。本发明还提供了一种制备该复合材料的方法,包括以下步骤:一、采用湿法球磨的方法将硼化锆粉、碳化硅粉、氮化铝粉和钼粉混合均匀,真空烘干后粉碎,得到混合粉料;二、将混合粉料置于放电等离子烧结炉中进行放电等离子烧结,得到Mo?ZrB2?SiC?AlN复合材料。本发明能耗低,周期短,所制备的复合材料微观组织细小均匀,这种理想的微观组织使Mo?ZrB2?SiC?AlN复合材料具有如低密度、高强度、高韧性、抗氧化等独特的性能。
一种薄片状C/C-MoSi2复合材料的制备方法,将二硅化钼粉体分散于异丙醇中后超声震荡、搅拌得悬浮液;将碳纤维立体织物采用水热渗透葡萄糖的方式提升密度,然后放置于玻璃砂芯抽滤装置中,将悬浮液倒入抽滤平底漏斗,使得悬浮液全部透过C/C复合材料。将试样置于葡萄糖溶液中进行均相水热反应以进一步提高复合材料密度,反应后将取出的式样在干燥,最后进行热处理即可。本发明制备的C/C-MoSi2复合材料密度适中,结构致密,C/C与MoSi2界面结合良好;本发明在低温下即可获得性能良好的C/C-MoSi2复合材料;并且实验原料容易获得,制备工艺简单,操作简便,成本低,环境友好无污染。
本发明涉及一种在镁基复合材料表面原位合成放射状Mg(OH)2线的方法,以镁基复合材料为基体,在其表面采用超音速等离子喷涂法制备NiCrCoAlY涂层,再浸泡于NaCl溶液中一定时间即在镁基复合材料表面原位生长出放射状Mg(OH)2线。放射状Mg(OH)2线使镁复合材料材料表面形成锯齿状,可以提高外涂层与基体的界面结合性能,同时放射状Mg(OH)2线可有效地钉扎晶界,起到细化晶粒的目的。本发明制备方法简单、绿色安全且工艺稳定,可有效改善复合材料表面涂层与基体的结合强度,同时提高涂层复合材料的断裂韧性及抗蠕变能力,可作为于不同增强体镁基复合材料表面改性方法,具有良好的经济及社会效益。
本发明提供一种C/C‑Cu‑Ni复合材料表面石墨化改性方法及得到的复合材料,将C/C‑Cu‑Ni复合材料与稳压稳流电源正极/负极连接,将电极与稳压稳流电源负极/正极连接,使电极与C/C‑Cu‑Ni复合材料接触形成一个闭合回路,C/C‑Cu‑Ni复合材料产生电弧放电,断开电极与C/C‑Cu‑Ni复合材料,得到表面石墨化改性C/C‑Cu‑Ni复合材料。本发明通过高压电弧放电过程,使C/C‑Cu‑Ni复合材料内部碳转变为结晶性强、自润滑效果高的石墨碳,提高了材料摩擦系数,且不易引起结构坍塌,高压电弧放电过程在C/C‑Cu‑Ni复合材料表面形成了烧蚀坑,烧蚀坑内激发出碳纳米管,有利于长时间摩擦磨损。
本发明涉及一种C/C复合材料表面HfC-SiC涂层的制备方法,通过对C/C复合材料烧蚀处理-引入HfC陶瓷-包埋法在引入SiC陶瓷-得到HfC-SiC涂层。具体过程为:将C/C复合材料清洗后烘干备用;调节氧气和乙炔流量,充分混合点燃后对C/C复合材料进行烧蚀处理,快速获得含多孔表面层的C/C复合材料;聚合物浸渍裂解法在C/C复合材料表面引入HfC陶瓷;采用包埋法引入SiC陶瓷,最终在C/C复合材料表面制备HfC-SiC陶瓷涂层。发明的有益效果:与化学气相沉积法相比,涂层结合力提高了20%以上。与反应熔渗法相比,涂层制备过程中没有副产物的生成。同时,与相同工艺条件下的SiC涂层C/C复合材料相比,当经历20次1600至室温的氧乙炔烧蚀环境下的热震后,试样失重率降低了40~70%。
本发明提供一种氧化石墨烯/凹凸棒土磁性复合材料的制备方法及其应用。本发明先利用改进Hummers法制得氧化石墨烯,再通过与凹凸棒土混合反应制得复合材料。将所制得的复合材料作为吸附剂,以心得安为吸附对象,实验结果表明该复合材料具有高效的吸附和去除效果。应用该复合材料处理水体中的心得安,具有价格低廉、操作简单、吸附率高等优点,工业化有一定的实用价值。氧化石墨烯/凹凸棒土磁性复合材料的研究和应用,为水处理领域提供了一种全新的水处理思路。
本发明公开了一种具有漂浮吸油性质的生物质气囊/TiO2复合材料,所述复合材料是以高粱秸秆为原料,取其内芯并经过木质素脱除后利用湿态沉积法负载TiO2获得。本发明复合材料具有气囊结构,所以具备优良的漂浮吸附油脂性质,对油酸具有高吸油倍率,且在紫外光辐照条件下通过负载的TiO2可原位将油酸逐渐氧化分解。该复合材料的制备原料易得,制备过程操作简单、环保无污染,且集漂浮吸附和原位光降解油脂于一体,能够在高效率收集油酸同时将油酸降解,整个油酸降解过程环保高效,降解完油酸的生物质气囊材料无需后续处理,可在自然界中自然降解,在河流浮油降解、餐饮废油处理等方面具有潜在的应用前景。
本发明涉及一种C/C复合材料表面制备抗热震性能优越的Si?Mo?Cr涂层的方法,通过对C/C复合材料烧蚀处理?制备SiC纳米线?包埋法在C/C复合材料制备Si?Mo?Cr陶瓷涂层。具体过程为:将C/C复合材料清洗后烘干备用;调节氧气和乙炔流量,充分混合点燃后对C/C复合材料进行烧蚀处理,快速高效地获得含多孔表面层的C/C复合材料;化学气相沉积法制备SiC纳米线;采用包埋法在C/C复合材料表面制备Si?Mo?Cr陶瓷涂层。本发明的有益效果:与未经处理制备的具有平直界面的Si?Mo?Cr陶瓷涂层试样相比,涂层与基体间的结合强度提高了40%~70%。当经历20次1600至室温的氧乙炔烧蚀环境下的热震后,试样失重率降低了50~70%。
本发明公开了一种泡沫镍原位负载Ir纳米复合材料,泡沫镍原位负载Ir纳米复合材料中Ir以薄膜形式均匀的负载在泡沫镍表面,且三维尺度上分布于整个泡沫镍网状结构中。还公开了其制备方法,包括如下步骤:将泡沫镍用丙酮溶液超声清洗10‑15分钟;超声清洗后的泡沫镍浸泡在乙醇溶液中,并滴加氢氟酸后浸泡5‑15分钟;迅速加入含有IrO2的乙醇溶液,并剧烈搅拌;在室温下放置20‑40分钟,直至溶液变色;取出泡沫镍,用蒸馏水洗涤3‑5次,之后在150‑200℃的温度下干燥24小时,得到泡沫镍原位负载Ir纳米复合材料。还公开了泡沫镍原位负载Ir纳米复合材料作为锂空气电池正极催化剂的应用,提高了锂空气电池的放电容量,提升了放电电压平台,降低了电池极化,催化效果显著。
本发明提供了一种含有偏铝酸锶的复合材料,属于润滑材料领域。本发明提供的含有偏铝酸锶的复合材料,由包括以下质量百分含量的原料制成,镍44.8~53.76%,铬11.2~13.44%,纳米氧化铝24~28.8%,碳酸锶4~20%;所述偏铝酸锶的化学式为SrAl4O7;所述烧结的温度为1100℃。本发明提供的复合材料中含有SrAl4O7,使得复合材料在中、高温区间的摩擦学性能方面有很大提高,尤其是在800℃时,复合材料的摩擦系数达到0.17以下。在航空航天、核工程和军用装备等高技术领域的高温、高速运动部件中,具有广阔的应用前景。
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