本发明公开一种碳纳米管复合材料的制备方法,属于金属基复合材料开发领域;本发明所述方法为将碳纳米管粉末与铝粉混合后进行球磨,球磨时间为10h~30h,得到含有Al4C3的复合粉体;将碳纳米管与复合粉体混合后进行球磨,球磨2h~10h后使其在基体中分散均匀得到CNTs‑Al4C3/Al的复合粉体;将CNTs‑Al4C3/Al复合粉体在室温下冷压成型,在氩气环境中烧结得到CNTs‑Al4C3/Al复合材料烧结坯,将烧结坯进行热挤压后得到CNTs‑Al4C3/Al复合材料。本发明所述方法中原位生成的纳米碳化铝与铝基体结合良好与CNTs一起对复合材料起到了协同强化的作用;提供了一种具有优良综合机械性能的新型铝基复合材料的制备方法。
一种合金强化的碳氮化钛基复合材料,其特征在于:由钛基基础材料和合金复合材料,其中钛基基础材料由TiCN、WC粉末组成,合金复合材料为β‑Co、Cr、Ce、Nb、Zr组成的合金相复合粉末。本发明碳氮化钛基复合材料为球状形貌,界面结合度优异、结构晶面、晶粒均匀性好。本发明方法制备过程中有效抑制了Co和碳化物发生偏析,抑制了合金相发生团聚,制备的碳氮化钛基复合材料均匀性好、缺陷少。本发明制备的碳氮化钛基复合材料的抗弯强度平均达到3000MPa,断裂韧性平均可达到13MPa·m1/2。
本发明公开了一种金属玻璃复合材料及其制备方法,其制备方法如下:(1)选择β?Zr/金属玻璃复合材料或β?Ti/金属玻璃复合材料为基础合金;(2)添加0.5%?2%(重量百分比)的氮化锆或氮化钛粉末;(3)将基础合金破碎成粉末,并添加的氮化锆或氮化钛粉末混合均匀,放入坩埚内感应加热至熔化,并实施快速顺序凝固,进而获得具有壳核结构沉淀相的金属玻璃复合材料。本发明制备了高强高韧的大尺寸金属玻璃复合材料,该复合材料具有显著的加工硬化能力和优异的拉伸强度及塑性。
本发明属于复合材料结构损伤容限设计领域,具体涉及一种复合材料冲击损伤后剩余压缩强度的分析方法,是用来确定复合材料冲击损伤后剩余压缩强度的一种分析方法。本发明包括3个步骤,第一步根据复合材料的失效特点选择Hanshin失效准则作为层合板低速冲击的损伤失效准则;第二步采用大型动态有限元程序DYTRAN,引入Hanshin失效准则,计算层合板低速冲击下的损伤面积;第三步根据第二步确定的损伤面积,对低速冲击后的损伤区域进行刚度衰减,采用整体-局部模型分析方法计算低速冲击后层合板的剩余压缩强度。本发明提出一种全新的分析方法,有效预测复合材料典型构件冲击损伤后的剩余强度,为飞机复合材料结构的设计、分析及验证提供了依据。
本发明提供一种用简单易行的处理方法及焊接工艺来解决铝基复合材料难以钎焊问题的离子注入表面改性火焰钎焊铝基复合材料的焊接方法,步骤如下:将铝基复合材料在离子注入设备中进行表面改性;将进行表面改性后的铝基复合材料装卡在卡具上,并在钎焊接头处涂抹钎剂;利用火焰加热,使钎剂完全润湿铺展,加均匀的压力,铝基复合材料的温度达到390℃左右,将钎料熔化并渗入钎焊接头中,使其在钎剂的辅助下完全润湿铺展,将多余的钎料清理干净,保温一段时间,自然冷却。这种焊接工艺能够有效的解决铝基复合材料钎焊的应用问题,在航空航天领域具有实用意义。
本发明提供一种可应用于锂电池负极的多孔碳硅复合材料。该多孔碳硅复合材料包括多孔碳和附着于所述多孔碳的孔壁的硅颗粒,以所述多孔碳硅复合材料总重计,所述多孔碳硅复合材料包括20-70重量%的硅和80-30重量%的多孔碳,且且多孔碳硅复合材料的BET比表面积为50-250m2/g,孔体积为0.2-0.6cc/g。该多孔碳硅复合材料具有相对大的质量比容量并具有良好的循环性。
本发明公开了一种铅石墨烯复合材料的制备方法,是将石墨烯纳米片分散到无水乙醇中,超声振荡得到黑色石墨烯溶液,将符合要求的铅金属粉末加入到石墨烯溶液,将含石墨烯纳米片的铅基复合材料和无水乙醇封装在球磨罐中球磨混合,球磨后的浆料进行彻底干燥处理,最后将干燥粉末压实并在烧结炉中烧结,烧结后的复合材料视其石墨烯含量可作为配置铅石墨烯复合材料的添加合金或经相应的时效后直接使用。该种方法不仅解决了由于碳材料和铅金属由于密度、化学性能差别较大而不能制备成均匀复合材料的问题,同时实现铅颗粒和石墨烯的良好结合,大大增加铅与石墨烯的接触界面,使铅基石墨烯复合材料进行稀释重熔成为可能。
本发明公开了一种玻纤增强无卤阻燃聚酰胺6复合材料,由如下重量份数的组分:聚酰胺6树脂60~70份、玻璃纤维10~30份、阻燃剂5-8份、阻燃协效剂2-3份、相容剂6~12份、抗氧剂0.3~0.8份以及润滑剂0.3~0.8份共混而成。本发明还公开了上述复合材料的制备方法。本发明的玻纤增强无卤阻燃聚酰胺6复合材料不仅具有优良的综合力学性能和阻燃性能,而且采用该复合材料制得的成品尺寸稳定、低翘曲、耐油、耐高温,由于本发明复合材料所需阻燃剂添加量少,因此大大降低了材料的生产成本,本发明复合材料能够广泛应用于电子电器、汽车等特殊领域。
纤维增强复合材料船用螺旋桨叶片的优化设计方法,它涉及一种螺旋桨叶片的优化设计方法。本发明的目的是为了解决纤维增强复合材料船用螺旋桨设计方法不完善的问题。本发明是在原有高速金属螺旋桨桨叶型值数据的基础上,通过使用流-固耦合的方法,结合预变形策略的实施计算出来的,桨叶结构由混杂纤维复合材料构成,表皮采用的是玻璃纤维增强复合材料,内部则是碳纤维和Kelvar纤维增强复合材料的混合,其具体的混合铺设方式及混合比例由纤维增强复合材料船用螺旋桨的水弹设计结果确定。本发明用于设计螺旋桨叶片。
一种金属纳米颗粒复合材料及其制备方法,该金属纳米颗粒复合材料包括沉积在基片上的金属层、相变材料层和保护层的多层结构薄膜,在所述的相变基质材料中分散分布有金属纳米颗粒的复合材料。制备方法是利用脉冲激光辐照沉积在基片上的金属层/相变层/保护层薄膜结构上,使被辐照区域在熔化、冷却后形成金属纳米颗粒分散于相变基质材料中的复合材料。该复合材料中金属纳米颗粒的尺寸和分布可以通过改变激光脉冲的参数来调节,相变基质材料的光学常数可以通过改变退火处理条件来调节,形成复合材料的区域可以通过移动激光作用区域来调节。
本发明公开了一种自增强层间剪切强度树脂基纤维增强复合材料的制备方法。该方法是液晶热固体树脂在基体树脂的重量百分含量为5~100%;按湿法或熔融法制备预浸料;或采用液相成型工艺成型复合材料,则不需制备预浸料;将预浸料铺层,按常规复合材料成型方法成型复合材料,在成型过程中同时施加磁场强度为2-20T的静磁场或可变脉冲磁场,使液晶热固体在设定方向取向,模压结束后,自然冷却至常温后,卸模;或再进行后处理,自然冷却至常温后,卸模即得自增强层间剪切强度树脂基复合材料。本发明同时具有基体自增强和提高复合材料层间剪切强度的特点,而且兼顾成本,使材料的性价比大幅度提高。
本发明涉及以改性微晶白云母无机刚性粒子为填料,丙烯酸酯橡胶弹性粒子为抗冲改性剂,PVC(聚氯乙烯)为基体材料,采用熔融共混技术制备改性微晶白云母/丙烯酸酯橡胶/PVC复合材料的方法,属于复合材料领域。制备的改性微晶白云母/丙烯酸酯橡胶/PVC复合材料的拉伸强度为63.89~68.87MPa、缺口冲击强度为7.84~9.40KJ/m2、弯曲模量为3825~4341MPa、硬度为85~86、维卡软化温度为89.6~92.9℃、玻璃化转变温度为63.5~65.4℃,改善了复合材料的力学性能、热稳定性和耐热性,延缓了复合材料的老化。本发明制备的改性微晶白云母/丙烯酸酯橡胶/PVC复合材料可广泛应用于轻工、机械、建筑、农业、医疗、电子、纺织及航空航天等领域。
本发明提供了一种轻质耐热高刚度多元增强铝基复合材料及其制备方法,采用碳纳米管(CNTs)、碳化硅晶须(SiCw)和二硼化钛(TiB2)制备三元混杂增强铝基复合材料,基于各增强体性能优势以及多元异质增强体协同强化效应提升铝基复合材料的综合性能。本发明提供的制备方法,技术原理是采用CNTs·SiCw混杂预制件制备—TiB2/Al复合材料熔体制备—挤压浸渗制备铝基复合材料的工艺路线,首先将CNTs和SiCw混合后采用模压法压制CNTs·SiCw混杂预制件,并进行烘干和烧结,之后采用原位自生法制备TiB2/Al复合材料熔体,最后采用含有增强体的TiB2/Al复合材料熔体浇注多孔混杂预制件并进行挤压铸造液态浸渗制备CNTs·SiCw·TiB2/Al铝基复合材料。
本发明属于超疏水复合材料及其制备方法领域,具体公开了一种具有超疏水表面的聚合物基复合材料及其制备方法,该聚合物基复合材料包括复合材料本体和其上涂覆的超疏水涂层,复合材料本体为碳纤维或玻璃纤维增强复合材料,超疏水涂层上分布有直径在10μm~30μm的微花状结构;超疏水涂层表面与水的接触角为150°~160°,水滴在表面的滚动角为10°以下,其制备是:先对该复合材料本体的表面进行预处理;然后将树脂体系涂刷在其表面并刮平;再用金属氧化物纳米粉体喷涂在树脂体系表面;最后进行加热固化,并置于硬脂酸乙醇溶液等类似溶液中进行自组装即可。本发明的聚合物基复合材料具有自清洁性、抗吸湿性能强、抗冰冻性能强、使用寿命长、疏水性能稳定等优点。
本发明公开了一种采用海水海砂混凝土的耐海水腐蚀复合材料组合结构,包括:多个海水海砂混凝土复合材料组合柱,多个海水海砂混凝土复合材料组合柱间隔开布置,海水海砂混凝土复合材料组合柱包括复合材料管和复合材料拉挤型材,多个复合材料拉挤型材分别设在多个复合材料管内并通过海水海砂混凝土固定,复合材料拉挤型材具有至少一个分支板;多个复合材料拉挤型材梁,每个复合材料拉挤型材梁的两端分别与两个复合材料管内的两个分支板相连;多个复合材料拉挤型材板,多个复合材料拉挤型材板铺设在多个复合材料拉挤型材梁上。根据本发明实施例的采用海水海砂混凝土的耐海水腐蚀复合材料组合结构,传力明确、性能稳定,有利于可持续发展。
一种原位颗粒增强镁基复合材料的电磁/超声制备方法,属于冶金技术领域,公开一种用电磁连铸技术制备镁基复合材料的方法。其特征是熔炼添加微合金化元素CA、稀土Y、稀土CE的镁基熔体;选择AL-TI-C或AL-TI-B增强体系,采用自蔓延高温合成法原位合成含增强颗粒的镁基复合材料熔体,对镁基复合材料熔体施加电磁/超声复合搅拌;最后采用连铸工艺将镁基复合材料熔体连铸成型,并且在结晶器范围内施加电磁场和超声场,获得多相增强镁基复合材料连铸坯。本发明的效果和益处是将复合材料自蔓延反应法与电磁连续铸造技术、超声波技术有机地结合,得到表面光洁、颗粒增强相在基体中均匀分布、增强体与基体结合良好的镁基复合材料连铸坯,制备工艺简单。
芳纶纤维增强木塑复合材料及其制备方法,它涉及一种纤维增强木塑复合材料及其制备方法。本发明解决了现有木塑复合材料综合力学性能差的问题。本发明木塑复合材料由热塑性塑料、木质纤维材料、润滑剂、增容剂和接枝改性芳纶纤维制成。本发明的制作方法:一、称取原料;二、制备预混料;三、预混料熔融挤出成型即得到芳纶纤维增强木塑复合材料。本发明利用改性芳纶纤维表面的碳碳双键和硅烷基与聚烯烃和木粉形成化学键,使得芳纶纤维与聚烯烃具有良好的相容性,有效地增强了复合材料的界面结合力,本发明的芳纶纤维增强木塑复合材料同时具有高强度和高韧性,综合力学性能好。本发明的方法可以用于结构工程材料等高性能木塑复合材料的生产。
本发明介绍了一种金属复合材料结合界面分离试样的制备方法,从金属复合材料整板上取样,将试样沿厚度方向加工成哑铃状,基层和复层金属厚度方向为哑铃状试样的长度方向,使金属复合材料的结合界面置于哑铃状试样的中间位置,在哑铃状试样的开V形槽,V形槽的底部交叉线和金属复合材料结合界面线相重合,用50吨万能材料试验机拉断,金属复合材料的结合界面完整分开,根据试验需要切取试样。本发明可将厚度较小的金属复合材料的结合界面完整分开或将多层金属复合材料的某一结合界面完整分开,解决了金属复合材料结合界面难于完整分离问题。
力敏环氧树脂基复合材料,它涉及环氧树脂基复合材料。它解决了现有力敏环氧树脂基复合材料的力敏灵敏度低和力敏环氧树脂基复合材料脆性大的问题。本发明力敏环氧树脂基复合材料,其特征在于力敏环氧树脂基复合材料按质量份数比主要由1份环氧树脂、0.1~0.5份固化剂和2.2~7.5份镍粉制成。本发明中力敏环氧树脂基复合材料,单轴压缩时,在压力为0.2~12.5MPA范围内,复合材料压敏的体积电阻率变化率的绝对值达25.71%~99.93%,拉敏的体积电阻率变化率的绝对值达99.71%,材料力敏灵敏度高,脆性小,变形能力强,且粘结性好,加工方便。
本发明公开了一种碳/碳化硅复合材料的制备方法,首先将碳纤维编织成单层平纹布,再将多层平纹布叠加,用碳纤维将叠层穿刺缝合在一起,形成碳纤维预制体;将碳纤维预制体置于真空炉中进行除胶和预处理;然后沉积热解碳,得到多孔的C/C复合材料;对多孔C/C复合材料进行热处理;采用CVI方法对处理后的C/C复合材料浸渗SIC基体,得到C/SIC复合材料。由于采用穿刺缝合预制体结合CVI方法制备C/SIC复合材料,C/SIC复合材料在1200℃时的层间剪切强度由现有技术的22~24MPA提高到36~49MPA;拉伸强度由现有技术的220~300MPA提高到275~345MPA。
一种钛合金颗粒增强镁基复合材料的制备方法,它涉及一种镁基复合材料的制备方法。本发明是要解决目前的镁基复合材料还无法同时具备强度较高和塑性较好的技术问题。本发明的制备方法为:(1)制备半固态熔融镁合金;(2)制备钛合金颗粒-镁合金混合熔体;(3)制备钛合金颗粒增强镁基复合材料。本发明采用TC4(Ti-6Al-4V)钛合金颗粒作为镁合金的增强体,通过搅拌铸造方法以及控制钛合金颗粒的体积分数和颗粒尺寸大小,所制得的复合材料具有强度高和塑韧性好兼备的优异力学性能,与同体积分数同颗粒尺寸的常见陶瓷颗粒增强体制备的镁基复合材料相比,强度相差不大,而塑性明显好于后者。本发明主要应用于制备镁基复合材料。
本发明公开了一种复合材料加工中用光固化树脂的加工工艺和系统,所述工艺包括:设置复合材料加工中用光固化树脂的加工系统;将有切割面的复合材料放置在所述复合材料加工机器(1)的刀具(11)的下方;启动空气压力源(7)将树脂罐(6)内的树脂输入光固化树脂喷嘴(3)中并喷向所述刀具(11)下方复合材料的切割面;启动紫外灯(2)使所述复合材料切割面上的光固化树脂连同纤维毛刺一起固化;采用复合材料加工机器(1)的刀具对复合材料进行去加工面纤维毛刺加工。或也可在加工件完成后封补加工面切削口。本发明的工艺和系统可以实现去复材加工面纤维毛刺二次固化后再加工,达到切削复材制件质量的保障性需求。
碳纳米纸增强导电聚合物基复合材料制备方法,是针对现有碳纳米管复合材料的整体力学性能及电导性无法完全达到工程应用要求的技术问题而设计的。利用阴离子表面活性剂在超声波作用下将多壁或单壁碳纳米管与氧化石墨烯分散在等离子水溶液中,高速离心后取碳纳米管和氧化石墨烯溶液的上层清液,利用真空吸滤法制备厚度在10-100μm之间、柔韧可弯曲的碳纳米纸,用其作为增强材料;并利用RTM成型或真空袋法制备碳纳米纸增强导电聚合物基复合材料,通过提高复合材料中碳纳米管的含量及碳纳米管网络的分散均匀性,来提高复合材料的电导率,可使纳米复合材料的电导率得到几个数量级的提升,其导电率可达1-200S/m。从而使聚合物基复合材料从绝缘体进入半导体导电材料领域。
本发明公开了一种新型碳纤维复合材料成品,包括碳纤维材料,还包括聚氨基甲酸酯材料,所述碳纤维材料作为外包材料,所述聚氨基甲酸酯材料作为填充料,所述碳纤维材料包覆在所述聚氨基甲酸酯材料的表面上形成碳纤维复合材料成品。本发明还公开了上述新型碳纤维复合材料成品的制备方法,包括以下步骤:(1)制备聚氨基甲酸酯填充料;(2)聚氨基甲酸酯填充料与碳纤维包料加工,形成碳纤维复合材料半成品;(3)将碳纤维复合材料半成品放置在相应的模具内,锁紧模具后,将模具放置在成型机内成型,获得碳纤维复合材料成品。本发明提供的碳纤维复合材料重量小,使用方便,而且强度高,散热性好,提高了产品的安全性能。
本发明提供了一种碳纤维增强型碳复合材料及其生产方法。所述碳复合材料包含:具有结晶性碳基粉末和玻璃碳的基体;和碳纤维。在所述碳复合材料中硫的质量含量小于或等于5PPM。另外,本发明还提供了一种生产所述碳复合材料的方法。所述方法包括精炼碳纤维增强型碳复合材料,所述碳纤维增强型碳复合材料包含:包含结晶性碳基粉末和玻璃碳的基体;和碳纤维。所述精炼包括:将精炼炉抽真空后将所述碳复合材料在1,800℃~2,400℃加热;交替重复进行引入卤素类气体至大于或等于50KPA的第一步骤和抽真空至小于或等于20KPA的第二步骤。
一种提高金属基复合材料腐蚀抗力的表面化学镀NI-P层的方法,它涉及一种金属基复合材料的表面化学镀的方法。它解决了现有金属基复合材料的表面化学镀工艺存在镀层与金属基体的结合强度低,镀层的厚度不均匀,镀层易脱落及预处理工艺复杂的问题。方法:一、对金属基复合材料进行预磨处理,然后依次置于无水乙醇和丙酮中超声清洗,再冲洗;二、将冲洗后的金属基复合材料置于NAOH溶液中处理,然后置于去离子水中超声清洗,再浸渍于化学镀溶液中,即完成金属基复合材料的表面化学镀NI-P层。本发明中金属基复合材料表面的镀层与金属基体结合强度高,在做完电化学腐蚀后镀层不脱落,无起泡现象,且厚度均匀,预处理降低了成本,且工艺简单。
本发明公开了一种碳纤维复合材料蜂窝结构件,所述碳纤维复合材料蜂窝结构件为连续碳纤维制备的蜂窝状复合材料管,蜂窝状复合材料管的蜂窝孔为连续碳纤维编织复合材料管或连续碳纤维缠绕复合材料管,至少两根构成整体一束,相邻的碳纤维编织复合材料管或碳纤维缠绕复合材料管相互接触的部位连接在一起,从而使相邻的复合材料管连接在一起,构成整体的蜂窝状复合材料管。本发明根据管的粗细以及受力来设计,从而达到最优发挥碳纤维承受很大拉力这一性能;采用碳纤维复合材料蜂窝结构件制备的立体框架质量轻、刚度高、安全性好,能够作为汽车、客车和座椅的骨架。
本发明属于陶瓷基复合材料制备技术领域,具体涉及一种多元增韧的碳化硅陶瓷基复合材料制备方法。该方法基于反应熔渗工艺,将金属Ti粉或TiC粉体混入制备碳化硅陶瓷基复合材料的基体料浆中,与纤维制备成预浸料后,先后经历固化、炭化过程得到多孔体,然后在高温下将Si‑B合金熔融渗入多孔体中,通过Ti或TiC与C、B反应,在SiC基体中原位生成Ti3SiC2及TiB2增韧相,得到多元增韧的纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料。该方法利用Ti3SiC2晶粒自身的层状结构,结合TiB2晶粒的柱状结构,两种增韧机制协同作用,将进一步提高陶瓷基复合材料的韧性。
本发明公开了一种结构有序的磷钨酸钛硅介孔复合材料及制备方法。本发明的磷钨酸钛硅介孔复合材料是以介孔硅为载体,所述介孔硅是由正硅酸乙酯无机硅源前驱体制备而成,所述载体上负载有酸催化活性成分,所述酸催化活性组分为磷钨酸和钛,所述复合材料的结构为H3PW12O40‑Ti‑OMS。本发明采用一步合成法合成了结构骨架可控的结构有序的磷钨酸钛硅介孔复合材料,大大简化了生产工艺,且所制备的复合材料的介孔结构特征明显,是典型的二维六方结构,用于催化微晶纤维素水解,催化效果好,活化过程简便,易于循环使用。
本发明提供一种树脂基复合材料的加热固化装置,包括电热件、振动台、微波发生器、微波腔和抽真空部件,所述振动台设置在微波腔内;振动台上用于放置复合材料,所述微波发生器向微波腔内发送微波用于为所述复合材料供热,所述电热件也用于为所述复合材料供热;所述振动台为能向所述复合材料提供5000Hz以下振动频率的振动以及能提供2g以上振动加速度的振动的振动台;所述微波发生器使得装置对复合材料进行整体加热,或者对复合材料进行定点或定向加热,所述电热件使得装置对复合材料进行整体加热,所述振动台为复合材料的固化提供2g以上的竖直方向的振动加速度。本发明所述装置可以使得复合材料在大气压下固化得到性能合格的制件。
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