一种高合金基体金属陶瓷复合材料及其制备方法,属于耐磨材料领域。该高合金基体金属陶瓷复合材料,按体积比,高合金基体材料:金属陶瓷增强颗粒=(1~10):1;高合金基体材料C:1~8%;主合金元素为:Ni:0~60%、Mo:0~60%、Cr:0~40%、Mn:0~30%、V:0~20%、Ti:0~20%、W:0~15%、Nb:0~15%;微量添加元素为B、Si、Zr、Cu、Co、Al和稀土中的一种或几种;余量为Fe及不可避免的杂质。其制法采用程序控温液相烧结法制备,可直接用于耐磨材料,也可经后续热处理后,用于耐磨材料,复合材料中增强相与高合金基体的冶金结合界面达到40μm~1mm,整体热处理后末产生裂纹,符合耐磨材料领域的使用条件。
本发明涉及一种低成本高强度的碳纤维增强陶瓷基复合材料及其制备方法。其技术方案是:将酚醛树脂、乙二醇及固化剂按照质量比为(10‑15):(11‑16):(1‑2)混合并搅拌均匀制得前驱体溶液。将前驱体溶液浸渍到带界面层的碳纤维预制体中,在120‑250℃温度区间固化随后以每分钟5‑10℃速率升温至1000℃并进行多段保温,得到低密度多孔碳/碳复合材料。在1450‑1650℃温度下渗硅,并保温1‑4小时,得到碳纤维增强碳化硅复合材料。本发明通过添加乙二醇和固化剂制得基体碳为珠链网状多孔结构的碳/碳预制体,该结构有利于液态硅的渗透与分散,不易造成熔渗通道阻塞。制得碳纤维增强碳化硅复合材料具有成本低、耐高温、强度高等优点。
本发明属于材料制备技术领域,公开了一种近红外光响应型纳米二氧化钛复合材料的制备方法,包括以下步骤:步骤1、制备二氧化钛纳米管材料:步骤2、将铂纳米粒子修饰在二氧化钛纳米管的内壁、管端及外壁上;步骤3、制备上转换纳米粒子材料;步骤4、将上转换纳米粒子修饰在经铂纳米粒子修饰的二氧化钛纳米复合材料上;本发明的方法操作简便,可控性强,耗时较短;通过对二氧化钛纳米管进行修饰改性,使TiO2的禁带宽度变窄,拓宽TiO2的光谱响应范围,另外修饰的纳米粒子在光的照射下可以促进半导体的电子空穴对分离,增加光生载流子的寿命,增强光催化剂的催化活性。
本发明涉及一种颗粒增强铝基复合材料大尺寸坯锭的粉末冶金制备方法,其特征在于,将陶瓷颗粒和铝基体粉末混合均匀后装入金属包套内封焊,并焊接抽气管;将装有混合粉末的包套放入模具内,装入普通空气电炉加热,并采用真空抽气装置在炉外对抽气管进行抽气;待除气和加热保温完毕后,将装有混合粉末及包套的模具移至压机下热压复合;模具冷却后,从模具内取出坯锭,去除包套,获得大尺寸复合材料坯锭,制备所得坯锭直径Φ400mm~Φ2000mm。采用该方法可解决现有传统粉末冶金法依赖昂贵真空热压炉或热等静压炉且无法制备特大尺寸复合材料坯锭的限制。制备出的复合材料可进行锻造、挤压和轧制等变形加工,也可直接切割加工目标零件。
一种聚丙烯基热塑性弹性体复合材料制备方法,涉及一种弹性体复合材料制备方法,该方法包括以下步骤:1.将无规共聚聚丙烯与聚丙烯基弹性体在双螺杆挤出机中进行共混制备母粒。2.将聚丙烯基弹性体与步骤1中得到的母粒一同在双螺杆挤出机中共混,得到高断裂伸长率、高力学强度的聚丙烯基热塑性弹性体。该复合材料与橡胶粒子增韧的复合材料相比,屈服强度更接近聚丙烯基弹性体,但断裂伸长率比聚丙烯基弹性体得到近2倍的提升。该方法显著提升了聚丙烯基弹性体的断裂伸长率与力学强度,同时简化了操作流程,降低了成本,为现有的国产气相聚合弹性体提供了改性思路,具有广泛的应用前景。
本发明涉及利用富硼渣制备氮化硼/赛隆陶瓷复合材料的方法分两步制取:第一步合成BN/(Ca,Mg)α′-Sialon粉末:(1)破碎;(2)球磨;(3)过筛;(4)磁选;(5)配料:按质量百分比为:富硼渣7.94~45.79,硅灰12.19~58.78,铝矾土3.82~19.78,碳黑21.70~35.41;(6)湿混:以无水乙醇为介质进行混合;(7)干燥:在60℃下烘干;(8)干混;(9)模压成型;(10)高温烧成:在一个大气压、温度1450~1500℃、恒温6~10小时,氮气保护下烧成;(11)烧去残碳;第二步是将第一步烧成的粉末与添加剂CaCO3混合,经模压成型后,在炉中埋粉条件下,温度1600~1700℃下烧结获取BN/(Ca,Mg)α′-Sialon陶瓷复合材料,其各种性能优良。本发明工艺简单,制造成本低,为富硼渣综合利用开辟了新途径,减少环境污染。
本发明涉及环境及化工技术领域,具体涉及一种羧基改性氧化石墨烯@金属有机骨架复合材料及其制备方法和应用。所述的复合材料,是将氯乙酸改性的氧化石墨烯GO‑COOH‑X与金属有机骨架UIO‑66‑NH2进行复合,其中X代表GO‑COOH占复合材料的质量百分含量,X=9、17、23、33、44、50%。本发明是以金属有机骨架为基体,用羧基改性的氧化石墨烯作为吸附功能基团合成吸附剂。该吸附剂制备方法简单,再生能力强,稳定性好,对Nd(III)具有很高的吸附容量,最大吸附量可达146mg·g‑1,适用范围广,具有实际应用性。
本发明公开了一种功率型人造石墨复合材料及其制备方法,其中所述功率型人造石墨复合材料,呈现核壳结构,包括内核和包覆在所述内核表面的外壳,其中所述内核包括粒径为0.5~2μm的石墨;所述外壳包括钒酸锂补锂剂、导电剂、含硼化合物及其无定形碳。本发明的功率型人造石墨复合材料利用钒酸锂补锂剂,提供了充足的锂离子,减少了材料表面缺陷,并为充放电过程中提供了充足的锂离子;同时发挥了导电剂与钒酸锂补锂剂之间的协同作用,即导电剂提高了电子导电率和钒酸锂补锂剂的离子导电性,并在颗粒与颗粒之间构建了导电网络,提升了材料的功率及循环性能。
本发明属于高熵金属玻璃复合材料的制备技术领域,具体为一种高熵金属玻璃复合材料及其制备方法和应用。运用电弧熔炼法结合翻转浇铸工艺制备成分为TiaZrbHfcNbdTMeBef的合金,其中各元素的原子比为:5%≤a≤35%,5%≤b≤35%,5%≤c≤35%,5%≤d≤35%,0%
本发明涉及一种微球状ZnO‑BiOI复合材料的制备方法,包括:S1:将ZnO在450‑550℃下预处理,取出冷却;S2:将经步骤S1处理的ZnO与磷酸二氢盐一同分散到乙醇水溶液中,搅拌并沸腾回流5‑8h,得到掺杂磷的ZnO;S3:将掺杂磷的ZnO悬浮于分散剂得到分散体系A,将可溶于水或醇的三价铋盐、碘盐分别溶于分散剂中相应得到分散体系B和分散体系C;S4:将分散体系B和C同步并连续滴入分散体系A,然后一同转移到75‑85℃的反应釜中搅拌并反应2‑5h,反应结束后静置,分离沉淀、洗涤、烘干、研磨制得微球状ZnO‑BiOI复合材料。本发明方法简单、环境友好,且制备的ZnO‑BiOI复合材料形貌规整性好、结晶度高,平均粒径约3μm,比表面积较大,禁带宽度较窄,光催化活性较强,在光催化降解有机污染物、尤其是联苯胺方面表现出优异的光催化性能。
一种Fe‑Ni基高温自润滑复合材料,制备以WS2和PbO为润滑组元的Fe‑Ni基高温自润滑复合材料,在500‑600℃范围内,PbWO4、CrxSx+1等各种金属化合物在摩擦表面形成了较完整的润滑膜,产生了自润滑能力,具有优良的减摩耐磨性能。润滑膜材料可向摩擦对偶表面转移,在一定程度上阻止了复合材料与440C不锈钢对摩材料的直接接触,显著降低了材料摩擦系数和磨损率,实现了高温自润滑性能,两种固体润滑组元产生的协同润滑效应显著改善了润滑膜的润滑性能。
本发明公开了一种ZrO2/CePO4复合材料的钻削加工方法,控制机床钻头的钻削速度vc=0.25~0.3m/s,切深前角γp=-14°~-12°,钻头顶角主偏角κr=50°~55°。本发明对ZrO2/CePO4复合材料的钻削工艺进行了进一步研究,结果表明:vc=0.25~0.3m/s,切深前角γp=-14°~-12°,钻头顶角主偏角κr=50°~55°时,从而可以降低刀具的磨损率,提高ZrO2/CePO4复合材料的加工效率和加工质量,使得加工成品的尺寸一致性良好,产品合格率显著提高,同时,本发明由1道工序(钻削)即可达到相同的质量要求,大大提高了生产效率,降低了废品率。
本发明属于材料制备领域,具体涉及一种SiCf/SiC复合材料的SiC纳米线增韧PyC/SiC复合界面及其制备方法。本发明的技术方案如下:SiCf/SiC复合材料的SiC纳米线增韧PyC/SiC复合界面,通过化学气相渗透工艺在SiC纤维预制体表面依次沉积PyC界面层、SiC纳米线和SiC界面层,形成陶瓷纤维与基体间的复合界面。本发明提供的SiCf/SiC复合材料的SiC纳米线增韧PyC/SiC复合界面及其制备方法,能够提升陶瓷复材的韧性及抗氧化性能且同时改善界面脆性。
本发明属于建筑材料技术领域,具体涉及一种具有热电性能的水泥基复合材料及其制备方法。本发明的技术方案如下:一种具有热电性能的水泥基复合材料,包括碳纤维、纳米三氧化二铁、辛基酚聚氧乙烯醚、奈系减水剂、消泡剂、水泥和去离子水,碳纤维、纳米三氧化二铁、辛基酚聚氧乙烯醚、奈系减水剂、消泡剂、水泥和去离子水的质量比为1~2份:1~2份:0~6份:1~5份:0~2份:300~400份:100~150份。本发明提供的具有热电性能的水泥基复合材料及其制备方法,能够改善碳纤维在水泥基材料中分散问题,提高热电性能和机械性能;其制备方法具有工艺简单,成本低廉,性价比高的特点。
一种天然杜仲木塑复合材料的制备方法,涉及一种复合材料的制备方法,本发明杜仲木中含有的蛋白和大多数食品类似,并且检测出多种人体必须的氨基酸和矿物元素。同时,杜仲木本身含有大量木质素,以天然杜仲木粉填充纯聚丙烯等热塑性树脂,经过加入助剂制得的复合材料,具有一定的硬度、抗拉强度、维卡软化温度和密度,又具有一定的断裂伸长率。相比传统材料木塑材料具有独特的优势:可释放一些对人体有益元素,无木材制品的缺陷(木节疤、斜纹理、腐朽等)、有类似木质的外观,比塑料硬度高、优良的成型加工以及耐候性等。本木塑制品有着广泛的应用,如护墙板装饰、地板、栅栏、室内桌椅、汽车内饰件等。
本发明公开了一种TiC/TiN/B4C颗粒增强镍基复合材料及其制备方法,所述复合材料包括以下组份:TiN颗粒、TiC颗粒和B4C颗粒的质量百分含量均大于等于0%小于等于30%,其余为基体合金;所述基体合金为Ni204合金粉,其中Ni204合金粉中C粉质量百分含量≤0.03%,Si粉质量百分含量为0.4%,Cr粉质量百分含量为21%,Mo粉质量百分含量为9%,Nb粉质量百分含量为4%,Fe粉质量百分含量为1.5%,其余为Ni粉。本发明通过引入陶瓷颗粒有效提高镍基合金的耐磨性和显微硬度。本发明采用激光熔覆同轴送粉技术实现复合材料制备,该技术得到的涂层致密,与基体冶金结合良好。
一种软磁复合材料不等齿混合结构永磁直线电机,采用长定子短动子结构,定子上铺有依次异向充磁的永磁体,可以根据具体情况延长定子的长度。绕组之间形成单齿间隔绕组。辅助齿与动子轭部采用软磁复合材料模压成型,形成动子支架,并且动子支架开有镶嵌电枢齿的槽;电枢齿采用有取向硅钢片叠压而成,并且大齿根部固定在动子支架的槽中。利用有取向硅钢片轧制方向导磁性能好的特点,可将饱和工作点提高,使定子电流产生的磁动势增大,从而提高定子齿部磁通密度和气隙磁通密度,达到提高直线电机单位体积下推力密度的目的;其次,利用软磁复合材料高电阻率的特点。
一种Al2O3/Al层状复合材料的制备方法,是将铝或铝合金箔表面进行除油,再进行微弧氧化处理,获得不同厚度及结构的微弧氧化陶瓷层;取相应的铝或铝合金箔,并与已进行微弧氧化的箔,依次、交叉叠放、固定,并按实际设计要求选择叠放数量;采用扩散焊工艺对叠放材料进行处理,获得Al2O3/Al层状复合材料。该工艺可以获得更精细的组织结构(陶瓷层和金属层的厚度可以控制到20μm以下),可以获得异形、大尺寸Al2O3/Al层状复合材料;而且,该制备方法工艺简单,成本相对较低,具备规模化生产的条件。
一种碳纤维树脂基复合材料的制造方法,所要解决的问题是现有生产碳纤维复合材料的技术所需成本过高,生产周期较长;本发明的技术方案是在较短的时间内对产品进行低成本生产。本发明的优点是在室温下即可制作碳纤维复合材料产品,无需在高温高压下以及完全密闭的生产设施。产品成型快,成本低。能够有效推动产品在本领域里的发展。
本发明涉及一种Z字形结构复合材料制件的制造方法,包括以下步骤:1)定型零件:首先在殷瓦成型工装封装固化定型零件,定型零件具有上拐角内径为Ra和下拐角内径Rb;2)辅助工装:在殷瓦成型工装上再次铺叠坯料,铺叠完成后将制备好的定型零件放置在铺叠坯料上,再次进行封装固化;3)将辅助工装翻转;4)Z型复合材料制件的制作:在殷瓦成型工装上铺叠坯料,与步骤1铺叠方法相同,铺叠完成后,上方设置辅助翻转后的辅助工装,从而保证了固化后的零件具有上拐角处的内、外径分别为Ra和Rb,下拐角处的内、外径为Rb和Ra。该方法采用同材质的复合材料制备辅助工装,二次利用工装来有效的保证辅助工装拐角区域的R尺寸的准确性。
本发明涉及耐高温陶瓷及其制备技术,提供了一种铪铝碳-石墨复合材料以及原位反应热压制备铪铝碳-石墨复合材料的方法,可以解决铪铝碳陶瓷韧性偏低,可加工性差的问题。具体的工艺流程为:采用一定化学计量比的Hf粉、Al粉和C粉为原料,原料经过物理机械方法混合5~50小时,以5~20MPa的压力冷压成饼状,装入石墨模具中,在通有惰性气体作为保护气(或真空下)的热压炉中加热至1600℃~2400℃原位热压反应0.1~4小时,热压压力为20~40MPa。本发明可以在较低温度下、短时间内合成高强度、高韧性、高损伤容限、良好可加工性等性能的铪铝碳-石墨复合材料,采用本发明方法获得的材料可以在大于1600℃的高温下使用。
本发明涉及一种碳纤维复合材料制件表面铝层电阻值测量方法,包括以下步骤:1)对现有碳纤维复合材料制作厚度为2~4mm的样件,喷涂铝层后得出铝层厚度和电阻值的对应关系曲线;2)使用超声波测厚度仪,测量待测碳纤维复合材料制件表面铝层的厚度;3)将厚度值放入到铝层厚度和电阻值的对应关系曲线中,即可得到相应的电阻值。该方法可通过测量材料的厚度,即可推断出铝层的电阻值,可在表层电阻测量仪出现故障时,应用该方法,以保证工期的顺利进行。
本发明属于航空航天复合材料预浸料成型领域,具体提供了一种复合材料飞机壁板结构,包括上层面板、下层面板及多个支撑圆环,所述多个支撑圆环彼此贴合交错排布,固定在上层面板与下层面板之间,另外根据本发明的另一方面提供了该飞机壁板结构的制备方法。本方案结构简单,工艺成本低,采用密贴型复合材料圆环结构圆环来代替传统的泡沫夹层结构,能满足飞机壁板的厚度的同时降低飞机整体质量的作用。另外,采用的圆环支撑能够避免三角形等其他多边形夹芯的应力集中现象,提高飞机壁板的整体抗压性能。制作工艺上,圆环结构相比其他形式的结构更容易从模具中取出,本圆环结构夹层结构还具有隔音、隔热、吸能等优点。
本发明涉及一种功能组分纵向梯度分布的电纺碳纳米纤维复合材料及其制备方法和在钒电池中的应用。所述电纺碳纳米纤维复合材料是通过静电纺丝工艺制备的正极碳纳米纤维材料和负极碳纳米纤维材料;所述正极碳纳米纤维材料由顶层为氧化铱/PAN,中层为氧化铱+石墨烯/PAN,底层为石墨烯/PAN构成功能组分纵向梯度分布;所述负极碳纳米纤维材料由顶层为金属铋/PAN,中层为金属铋+石墨烯/PAN,底层为石墨烯/PAN构成功能组分纵向梯度分布。本发明制备的电纺碳纳米纤维复合材料应用于钒电池的正负电极材料时,可同时降低电池的电化学反应极化以及欧姆极化,有效提高钒电池的能量效率和功率密度,操作简便、设计灵活、具有普适性。
本发明涉及一种无人机复合材料平尾硅橡胶热膨胀加压成型方法,属于复合材料工艺制造领域。具体包括以下步骤:步骤一:采用芯模模具制作硅橡胶芯模;步骤二:制作硅橡胶芯模需两种外型,且两个硅橡胶芯模的水平面与平尾加强筋接触处设有对应的下陷;步骤三:采用主体成型模制作飞机平尾;步骤四:在扣合好的主体成型模表面依次包裹隔离膜、透气毡,并用真空袋进行封装,完成平尾的硅橡胶热膨胀加压固化成型工艺;步骤五:固化后脱模,拆卸硅橡胶芯模即得到整体共固化成型无人机复合材料的飞机平尾。该方法成型的飞机平尾不仅成型质量好,而且壁厚均匀,解决了现有技术中存在的整体成型质量较差、压力传递不均匀及脱模难等问题。
本发明实施例公开了一种多元碳基快充负极复合材料,其具有核壳结构,内核为掺杂氮元素和锡元素的石墨颗粒和硬碳复合体,外壳为碳纳米管和无定型碳复合层。本发明通过将硬碳前驱体的有机溶液与人造石墨、硅烷偶联剂、氮源和锡源反应得到内核,再将内核与催化剂、粘结剂混合,通入碳源气体,高温下在内核表面生长碳纳米管,同时掺杂生成无定型碳,高温石墨化后得到所述复合材料。本发明的多元碳基快充负极复合材料的石墨和硬碳内核中掺杂氮和锡,使材料具有较高的电子导电率和比容量,水热反应过程赋予其多孔结构提升材料的吸液保液能力并降低阻抗,外层为碳纳米管和无定型碳的复合层,降低材料的阻抗,提升功率性能。
本发明涉及基于碳纤维布原位生长的CC@ZIF‑67/8‑PPY复合材料及其制备方法和应用。采用的技术方案是:将Co(NO3)2,Zn(NO3)2,二甲基咪唑,十六烷基三甲基溴化铵和水,加入容器中,于常温下,搅拌30分钟,放入亲水处理的碳纤维布,常温下搅拌过夜,将碳纤维布取出,洗涤干燥后得到负载型CC@ZIF‑67/8材料,电沉积法将聚吡咯沉积到CC@ZIF‑67/8材料上,得目标产物。本发明摒弃常规的导电粘结剂制备电极材料,采用两步法制备高性能复合材料,优于传统电极材料的制备,工艺简单,易于操作,制得的复合材料具有优异的电化学性能,可作为超级电容器电极,应用在高稳定性,高功率密度电源的场合。
本发明属于复合材料加工成型技术领域,涉及一种可以制造净尺寸复合材料的工装方案,步骤如下:工装包括零件铺叠模、零件修切样板和零件成型模;第一步,零件铺叠模根据零件的外形设计,铺叠带有余量,其作用是满足零件铺叠的需求;第二步,零件修切样板与零件的理论外形一致,置于铺叠好的坯料上,将坯料修切至零件的理论外形,零件铺叠模与零件修切样板之间设有定位装置;第三步,零件成型模用于将修切好的坯料固化成型,零件成型模按零件的理论外形设置下陷区,修切后的坯料在下陷区成型。本发明涉及的工装方案可以有效的满足净尺寸复合材料零件的制造需求,缩短外形加工工序的操作周期,降低生产成本,提升零件外形尺寸的精度。
本申请属于材料性能的理论计算技术领域,特别涉及一种双连续相复合材料弹性模量的计算方法。方法包括:步骤一:基于Kelvin模型建立双连续相复合材料中骨架材料的力学模型;步骤二:从骨架材料的力学模型中提取单根支柱,以该支柱的一个端点为原点建立局部直角坐标系;步骤三:基于弹性地基梁理论对所述单根支柱进行分析,计算得到双连续相复合材料弹性模量。本申请的双连续相复合材料弹性模量的计算方法,不仅能够描述双连续结构的空间分布,而且可以更准确地预测双连续相复合材料的弹性模量。
一种溶液共混法制备石墨烯/弹性体纳米复合材料的方法,属于纳米复合材料领域。该方法包括方法,包括(1)将石墨插层化合物,置于600~900℃加热0.5~1.5min;(2)将加热后的石墨插层化合物浸入四氢呋喃中,超声;(3)以四氢呋喃为溶剂,得到均一的弹性体溶液;(4)将(2)和(3)混合后,超声0.5~3h;(5)挥发溶剂,加入乙醇沉淀洗涤,干燥,得到石墨烯/弹性体纳米复合材料。与传统的熔融共混法相比,溶液共混法具有成本低、方便、实验条件简单等优点;更为重要的是,其使得石墨烯在弹性体材料中能够达到较好的分散效果,能够显著增强弹性体材料的导电导热率以及力学等特性,从而扩大了石墨烯的适用范围。
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