本发明公开了一种石墨烯/四氧化三铁/聚苯胺复合材料的制备方法,具体按以下步骤实施:首先用石墨烯、表面活性剂、FeSO4·7H2O和FeCl3·6H2O反应得到石墨烯/四氧化三铁纳米复合材料;再在石墨烯/四氧化三铁纳米复合材料上加载苯胺,即制得石墨烯/四氧化三铁/聚苯胺复合材料。本发明在石墨烯/四氧化三铁/聚苯胺复合材料的制备过程中,采用对甲苯磺酸作为掺杂剂,克服了掺杂剂对于Fe3O4腐蚀的弊端,同时使复材料的导电性也得到了大大的提高。并且制得的石墨烯/四氧化三铁/聚苯胺复合材料具有磁性、导电性良好、性能稳定,具有良好的市场应用前景。
一种YFeO3基双相磁电复合材料及其制备方法,将Y2O3和Fe2O3配制后球磨均匀,烘干,过筛,压块,预烧后得到Y3Fe5O12粉体;将BaCO3,SrCO3和TiO2配制后球磨,烘干,过筛,压块,预烧后得到Ba0.8Sr0.2TiO3粉体;将Y3Fe5O12粉体和Ba0.8Sr0.2TiO3粉体混合均匀得混合粉体,向混合粉体中加入PVA粘合剂造粒,得所需复合材料的混合粉末;将复合材料的混合粉末按需要压制成型,加热排除粘合剂PVA,在1350-1370℃下烧结成瓷,得到YFeO3基双相磁电复合材料。该复合材料的化学通式为xYFeO3/(1-x)Ba0.8Sr0.2TiO3,其中,x为YFeO3的质量百分数,且0.2≤x≤0.6,该复合材料在100赫兹时的介电常数为5000~60000,饱和磁化强度为2.2~6.5emu/g。
本发明公开了一种炭/炭复合材料的快速连接方法,包括下述步骤:(1)X-Si(X=Ni、Co、Ti或Cr)合金膏剂的制备;(2)炭/炭复合材料的前处理;(3)中间层金属片(包括Mo或Ti片)的前处理;(4)X-Si合金膏剂在复合材料连接表面的涂敷;(5)装配及快速连接;在两个炭/炭复合材料部件的连接表面中间设置两个X-Si合金涂层和一中间层金属片,即形成X-Si/中间层金属片/X-Si的夹芯结构,其中X-Si合金中Si原子百分比含量为40~80%,在压力10~40MPa装配、真空保护及加热速率为100–300℃/min下,加热至1200~1600℃,保温1~10min;本发明可实现炭/炭复合材料与炭/炭复合材料之间的液相连接,该工艺方法简单、制备的连接件结构可靠,可用于承载和高温应用的场合。
一种硬质合金/高铬合金基耐磨复合材料的制备方法,先制作硬质合金/增强体,再给硬质合金增强体的一端焊接铁钉,然后在焊有铁钉的硬质合金增强体表面镀金属缓冲层,再制作易磨损件模型,把制备好的硬质合金插入易磨损件模型中,铁钉朝外,采用消失模铸造工艺浇铸高铬合金,浇铸成型后,取出铸件,切除铁钉,用金刚石砂轮把工作面打磨平整,然后对工件进行热处理,该复合材料增强相分布均匀、体积分数可控范围大,界面残余应力小、热影响区小、结合良好,复合材料硬质合金位于易磨损件的工作面表层,其厚度为10~15mm,可用于制作矿山、建筑、冶金、电力等领域的常温或高温耐磨易损件。
本发明属于聚合物的加工领域,具体说是一种累托石/聚丙烯纳米复合材料及其制备方法。聚丙烯由于结构及工艺等方面的原因,聚丙烯存在抗击性能、低温性能及尺寸稳定性较差等缺陷,同时还存在成型收缩率大,耐磨性不足,热变性温度较低等缺点。本发明将聚丙烯与有机累托石及助剂采用熔融共混法制备累托石/聚丙烯纳米复合材料;本发明的累托石/聚丙烯纳米复合材料除了能够提高聚丙烯的刚性外,还使得聚丙烯的韧性得到适当提高,耐热性得到提高。
本发明涉及一种碳/碳复合材料表面碳化硅纳米线的制备方法,技术特征在于:将碳/碳复合材料打磨抛光后用蒸馏水洗涤干净,在烘箱中烘干;用一束碳纤维将处理过的碳/碳复合材料捆绑后悬挂于立式气相沉积炉中;将沉积炉抽真空后、静置,通氩气至常压,此过程重复三次;通电升温,向炉膛内通氢气预处理,当炉温达到预定沉积温度,调节氩气、氢气和甲基三氯硅烷的流量值,并在该预定温度下保温,随后关掉电源自然降温,整个过程通氩气保护,在材料表面有一层产物,即为碳化硅纳米线。有益效果是:合成工艺简单,不需添加催化剂;碳化硅纳米线在常压下制得,对沉积设备的要求低;沉积温度较低,通过调整沉积参数有效控制合成的碳化硅纳米线的形貌和纯度。
碳/碳复合材料纳米碳化硅-莫来石复合外涂层的制备方法,将莫来石粉体和纳米碳化硅粉体加入异丙醇中超声震荡后再加入碘单质再次超声波震荡后置于水热反应釜中,然后将带有SiC内涂层的碳/碳复合材料试样夹在水热釜内的阴极夹上进行水热电泳反应后取出试样经干燥即得碳/碳复合材料纳米碳化硅-莫来石复合外涂层。本发明采用莫来石作为C/C-SiC外涂层具有较高的热稳定性和抗氧化性能,熔点大于1800℃。莫来石的热膨胀系数与SiC非常接近,所以在高温下不会有热应力产生。高温度下莫来石自身能与氧气能生成低氧渗透率和高温稳定性良好的SiO2和Al2O3,加之,纳米碳化硅颗粒可以有效填补SiC内涂层的微裂纹等缺陷,这些可以大大提高涂层的高温抗氧化性能。
本发明涉及一种晶须和颗粒增韧陶瓷基复合材料制备方法,主要用于非氧化物基复合材料的制备。为克服现有技术中存在的复合材料分散不均匀而导致性能低,以及该制备方法难以获得大型复杂薄壁复合材料构件的不足,本发明采用造粒的方法制备晶须和颗粒团聚体,利用团聚体制备晶须和颗粒增强体的预制体,采用化学气相渗透的方法在预制体内沉积陶瓷基体,通过控制晶须和颗粒增强体的尺寸和团聚体的直径与均匀性提高基体沉积的均匀性。本发明充分利用CVI工艺的优势,制备的晶须和颗粒复合材料具有高性能、可设计性和可以获得大型薄壁复杂构件等优点。
本发明公开的一种玉米芯结构遗态陶瓷基复合材料的制备方法,制备玉米芯结构模板或玉米芯结构/前驱体复合模板,将玉米芯结构模板或玉米芯结构/前驱体复合模板在真空或惰性气体保护气氛下,以3-20℃/min的升温速率升温至500-2000℃,保温1-10h,冷却,得到遗态碳模板或遗态陶瓷复合材料,浸渍前驱体溶液或前驱体溶胶后,在真空或惰性气体保护气氛下,以3-20℃/min升温至1300-2000℃,保温1-10h,经真空碳热还原反应,得到玉米芯结构遗态陶瓷基复合材料;或将遗态碳模板在真空或惰性气体保护下,液相渗硅或气相渗硅,得到玉米芯结构遗态陶瓷基复合材料。本发明方法制备得到的复合材料,质轻、消振、吸音、耐高温、抗氧化、减摩耐磨、承载、传感性好,具有广阔的应用前景。
本发明公开了一种医用镁基复合材料棒材及其制备方法,通过原位液相冶金方法制备Mg2Si增强镁基复合材料,将复合材料加热至半固态区间保温后淬火得到半固态组织坯料,细化初生或共晶Mg2Si颗粒,使其球化,并将第二相固溶进基体;然后对坯料加热,进行热挤压获得优异力学性能与可控降解速率的镁基复合材料棒材。本发明通过半固态处理提高了复合材料的塑性变形能力,大幅提高后续工艺的成品率以及生产的工艺稳定性;通过调控半固态参数和热挤压变形条件可以灵活、精准地调控医用镁基复合材料棒材的力学性能和生物降解速率,更加安全可靠、高效地控制材料在体液中的降解。
本发明公开了一种纳米氧化铁/铜复合材料及其制备方法与应用。所述纳米氧化铁/铜复合材料包括Fe3O4纳米颗粒和铜纳米球,所述铜纳米球的粒径为100‑150nm。所述制备方法包括:使包含铜源、铁源、乙酸盐和溶剂的混合反应体系发生水热反应,制得纳米氧化铁/铜复合材料。本发明采用一步水热法制得纳米氧化铁/铜复合材料,制备工艺简单,且纳米氧化铁/铜复合材料具有优异的电化学性能;同时将纳米氧化铁/铜复合材料用于超级电容器电极材料时,其具有较高的比电容和能量密度,在超级电容器领域有极好的应用前景。
本发明涉及合成树脂及塑料技术领域,具体涉及一种聚苯硫醚?有机蒙脱土复合材料的制备方法。聚苯硫醚?有机蒙脱土复合材料的制备方法,包括如下步骤:(1)有机蒙脱土的制备;(2)聚苯硫醚?有机蒙脱土复合材料的制备;(3)聚苯硫醚?有机蒙脱土复合材料热处理。本发明制成的聚苯硫醚?有机蒙脱土复合材料,改善聚苯硫醚经热处理后的色度变化,提高聚苯硫醚的抗热氧化效果,复合材料的抗氧化效果较好。
一种纤维增强复合材料多自由度3D打印机及其打印方法,利用了机械手的灵活性,从而可以以任意角度和任意运动轨迹进行3D打印,其上安装的3D打印头,既能够进行高强度短纤维增强复合材料的3D打印,也可以进行连续树脂基长纤维的拼接和编织,从而制造出连续纤维增强树脂基复合材料结构体,本发明可以精确地控制3D打印过程中增强纤维在复合材料零件中纤维的取向,可以实现具有特定机械、电和热性能的具有复杂结构复合材料零件的快速制造;同时,该过程中无需预先定制模具以及预先处理过的纤维预浸带,不仅适用于大型零件的制造,也适合小型零件的大批量制造,大大地减少了制造成本和生产周期,进一步推动复合材料零件的广泛应用。
本发明涉及一种无机复合材料和镍基高温合金间纳米线增韧连结层的制备方法,首先在复合材料表面生成具有钉扎效应的碳化硅纳米线,在纳米线孔隙填充连接层物料,获得纳米线增韧连接层,增强复合材料与镍基高温合金间界面结合强度,缓解因母材与连接层间热膨胀系数差异较大而产生的热应力集中问题,实现无机复合材料与镍基高温合金间的强结合。本发明的显著优点在于:利用纳米线高强、高韧特点,以及在复合材料表面的钉扎作用,有效提高了复合材料与镍基高温合金间的界面结合力,所得纳米线增韧连接层具有较高的连接强度,该方法具有很大的应用潜力,具备显著的经济和社会效益。
本发明公开了一种快速制备铜钼多层复合材料的方法,包括以下步骤:一、将铜片和钼片的表面进行打磨处理以除去氧化膜,然后用丙酮清洗打磨后的铜片和钼片,冷风吹干备用;二、将铜片和钼片交替叠合铺层,得到多层结构板,然后将多层结构板放入组合模具中;三、将装有多层结构板的组合模具放入等离子活化烧结炉中,烧结后脱模得到铜钼多层复合材料。本发明通过引入高密度电流直接对由铜片和钼片交替叠合铺层得到的多层结构板进行通电加热烧结,在温度和压力的联合作用下实现铜钼界面的快速扩散连接,本发明制备工艺生产的铜钼多层复合材料具有良好的热导率和热膨胀系数,铜钼界面结合强度高,产品一致性好,且可冲压成型。
本发明提供了一种铝、镁合金及其复合材料表面热障涂层的制备方法,其特征是先通过硅酸盐和磷酸盐体系等离子体电解液使铝、镁合金及其复合材料表面电解氧化成膜介质,再在等离子电解氧化膜基础上以电泳沉积电解液的电泳沉积,制得铝、镁合金及其复合材料表面热障涂层。利用本发明获得的等离子体电解氧化-电泳复合陶瓷层表面光滑、结合牢固、厚度可控且致密少孔、隔热及抗热震性能良好,适用于各种尺寸和复杂形状表面的工作部件。
本发明公开的Cu-La2O3/Al2O3复合材料,按重量百分比其组成为:0.2%~1%的La2O3,0.6%~3%的Al2O3,其余为Cu。通过以下方法制备得到:将La2O3溶于65%浓硝酸中制备硝酸镧溶液,加入Al2O3;上述溶液加蒸馏水稀释后,再加入铜粉制得硝酸铜;将混合溶液进行干燥、裂解,得到氧化镧、氧化铜和氧化铝混合粉末;将混合粉末用氢气还原,使氧化铜被还原为铜,得到Cu-La2O3/Al2O3复合粉末;将Cu-La2O3/Al2O3复合粉末压制成型、烧结和热挤压,即制得本发明的Cu-La2O3/Al2O3复合材料。采用La2O3和Al2O3两种颗粒复合增强铜基体,减少了Al2O3颗粒的偏聚,本发明的制备方法,工艺简单、成本低,制得的复合材料与Cu/Al2O3相比具有更优越的性能。
本发明公开了一种铌-钨酸锆复合材料,由以下质量百分比的原料制成:钨酸锆35%~75%,铬1%~10%,铌20%~60%;所述钨酸锆的质量纯度不小于97%,铬的质量纯度不小于99%。本发明还提供了该复合材料的制备方法。本发明通过将铬粉引入到铌-钨酸锆复合材料体系中,以提高材料的高温强度,并利用机械合金化降低了铌-钨酸锆复合材料的烧结温度,避免陶瓷相与基体之间的分离,制备的铌-钨酸锆复合材料的室温抗拉强度为220MPa~350MPa,600℃抗拉强度为75MPa~120MPa,25℃~600℃热膨胀系数为0.1×10-6K-1~1.9×10-6K-1,弹性模量≤100GPa。
本发明公开了一种抗高温蠕变高热稳定性的铜基复合材料,按原子百分比计由以下成分组成:Ta 0.5%~10%,Cr 0.5%~10%,余量为Cu及不可避免杂质;本发明还公开了铜基复合材料的制备方法,该方法包括:一、配料并搅拌混匀;二、高能球磨;三、氢气还原后烧结成型;四、加工和热处理得到铜基复合材料。本发明在铜基体中添加Ta和Cr形成Cr2Ta第二相,有效钉扎晶界和位错、抑制晶粒长大并提供较高的强化效应,使得铜基复合材料具有极其优异的高温组织稳定性和高温力学性能;本发明的合金化方法避免了因元素熔点差异大而难以熔炼的问题,促进形成纳米Cr2Ta第二相,提高了铜基复合材料的抗高温蠕变和高热稳定性。
本发明公开了一种元素掺杂氧化亚硅/碳复合材料及其制备方法和应用,属于锂离子电池技术领域。所述元素掺杂氧化亚硅/碳复合材料包括元素掺杂氧化亚硅和包覆碳层,以元素掺杂氧化亚硅为内核、以包覆碳层为外壳构成核壳结构。所述元素掺杂氧化亚硅/碳复合材料的制备方法包括以掺杂源、硅和二氧化硅为原料制得元素掺杂氧化亚硅,将粉碎的元素掺杂氧化亚硅通过气相沉积包覆碳层制得元素掺杂氧化亚硅/碳复合材料。本发明解决了元素掺杂不均匀且掺杂浓度低的缺点,通过本发明制得的元素掺杂氧化亚硅/碳复合材料具有高倍率、长循环的优点,因此能够应用于锂离子电池负极材料。
一种碳纳米管/聚酯复合材料制备方法,属于复合材料制备领域。提供一种较聚酯力学性能高的碳纳米管/聚酯复合材料制备方法。所述方法在制备一定分子量可降解生物(PGS)预聚体的基础上,加入柠檬酸单体作为扩链剂和交联剂,在合成热固性聚(丙三醇-癸二酸-柠檬酸)酯(PGSC)弹性体的过程中,采用半原位聚合和研磨分散的方法制备了碳纳米管/聚酯弹性体复合材料。采用该方法制备的碳纳米管/聚酯复合材料,其拉伸强度比纯聚酯提高了158%,弹性模量提高了134%。
本发明公开了一种复合涂层炭/炭复合材料坩埚,包括炭/炭复合材料坩埚,附着于炭/炭复合材料坩埚内表面的碳化硅涂层,附着于碳化硅涂层上的硅涂层以及附着于硅涂层上的氮化硅涂层。另外,本发明还公开了复合涂层炭/炭复合材料坩埚的制备方法。本发明利用氮化硅结合碳化硅复合涂层,可以有效抑制含硅蒸气对炭/炭复合材料坩埚内型面的侵蚀,大幅度提高了坩埚的使用寿命。采用化学气相反应法原位生成SiC涂层,相对传统CVD法制备的SiC涂层,与炭/炭基体结合强度更高,同时原位生成过量的Si涂层为氮化硅涂层的生成提供了Si源,利用高纯氮气原位生成的氮化硅涂层结合强度提高,进一步提高了坩埚的抗侵蚀能力。
本发明公开了一种MAX相增强镍基高温润滑复合材料的制备方法及其应用,将Ti粉、Si粉和TiC粉进行机械混合,用粉末冶金的方法制备出疏松的块体Ti3SiC2陶瓷,然后对制备的疏松块体Ti3SiC2陶瓷进行破碎和球磨处理,获得Ti3SiC2陶瓷粉末;随后将筛后的Ti3SiC2粉末与NiAl粉末进行机械混合,压坯成型,最后通过热压烧结制备出块体NiAl‑Ti3SiC2复合材料,块体NiAl‑Ti3SiC2复合材料中NiAl和Ti3SiC2的相含量分别为60~90%和10~40%。本发明采用粉末冶金的方法制备NiAl复合高温润滑材料,在复合材料中热压烧结合成自润滑性能优于石墨和MoS2的Ti3Si2C相陶瓷,同时由于NiAl合金具有优异的耐腐蚀和耐磨损性能,并且具有良好的结合性,因此选择NiAl合金粉为复合材料的基体。
本发明公开了一种石墨烯‑稀土混杂微结构钛基复合材料的制备方法,该方法包括:一、制备石墨烯分散液;二、将含稀土元素物质与钛基粉末混合得稀土‑钛基混合粉;三、将石墨烯分散液加入到稀土‑钛基混合粉中混合,经干燥得三元混合粉末;四、将三元混合粉末烧结成型得石墨烯‑稀土混杂微结构钛基复合材料。本发明采用两步混合法制备具有石墨烯‑稀土混杂微结构的三元混合粉末,经烧结制成石墨烯‑稀土混杂微结构钛基复合材料,该复合材料中球状的含稀土元素物质颗粒起到弥散强化和强化晶界的作用,原位自生的碳化钛起到弥散强化的效果,石墨烯起到传递载荷的作用,三者协同强化,大大提高了石墨烯‑稀土混杂微结构钛基复合材料的强度机械性能。
本发明公开了氧化物包覆锡合金/石墨烯纳米复合材料的制备方法,包括以下步骤:将锡和其它金属非金属元素熔炼合金化制得成分均一的锡合金,将锡合金制成无定型合金颗粒,然后制备锡合金/石墨烯复合材料,在惰性气体气氛保护条件下,在水溶液中制备氢氧化物包覆的锡合金/石墨烯纳米复合材料,然后在惰性气体保护条件下煅烧,制备得到氧化物包覆的锡合金/石墨烯纳米复合材料。本发明的制备方法简单,产量大,设备要求低,反应过程无污染。制备的氧化物包覆锡合金/石墨烯纳米复合材料在锂离子二次电池中具有很高的克容量,适合工业化生产。
本发明涉及一种一维纳米纤维增强增韧碳陶复合材料薄壁或楔形构件的制备方法,借助原位生长技术,在密度呈现正梯度分布的多孔C/C薄壁、楔形构件中引入一维纳米纤维增强体,然后再借助化学气相沉积(以下简称CVD)将陶瓷相引入到含有纳米纤维的多孔C/C中,从而制备高强、高韧、轻质的碳陶薄壁、楔形构件。有益效果:对碳陶复合材料强度和韧性的改善具有积极意义;密度呈现正梯度分布的多孔C/C复合材料的使用不仅最大限度地保持C/C复合材料造就了碳陶构件内韧外刚的特性,同时,有效降低因两相热物理性能差异而产生的热应力,进一步提高了复合材料构件的力学性能;纳米纤维的引入可以促使陶瓷基体致密化度的提高,进而改善陶瓷相的抗烧蚀性能。
一种氮化硅和铝双连续相复合材料,铝相为添加了铜元素的铸造铝合金且铝相体积占复合材料总体积的30%-60%,氮化硅相为β相,β-Si3N4相与铝相呈双连续相分布,即互穿孔网络结构,其制备方法如下:制备生坯和氮化硅预制体,将氮化硅预制体与铝合金置于耐高温坩埚内并在真空炉中进行无压浸渗、将冷却后的耐高温坩埚置于马弗炉加热,待铝液熔化后,取出完成浸渗的复合材料试样放入马弗炉进行T6热处理、继续在熔化的铝液中浸入新制备的氮化硅预制体,重复上述操作,实现连续制备;本发明制备方法工艺简单、成本低廉且可用于制备具有各种复杂形状的复合材料,采用本方法制备的氮化硅和铝双连续相复合材料具有优异的力学性能。
本发明涉及一种提高碳/碳复合材料与自身连接性能的方法,在C/C复合材料与其自身之间原位合成SiC纳米线增强陶瓷连接层的方法,利用纳米线的拔出桥连增强作用以及界面钉扎效应,实现C/C复合材料与其自身连接性能的提高。本发明的有益效果:通过在C/C复合材料与其自身之间原位合成SiC纳米线增强陶瓷连接层,克服了背景技术中在连接层中引入的增强相易团聚、分散性差以及连接层与C/C之间的界面结合差等难题,制备的陶瓷连接层可显著地提高C/C复合材料与其自身连接性能。与背景技术相比,其剪切强度可提高到14.09~15.1MPa。
本发明公开了一种复合材料加筋板吸湿量的预测模型建立方法及其预测方法,先依据工字型筋条复合材料加筋板的结构,将某一湿热环境下工字型筋条复合材料加筋板的吸湿过程分为第1吸湿阶段和第2吸湿阶段,并得出这两个吸湿阶段的分界点吸湿量;然后基于传统Fick吸湿模型,考虑工字型筋条复合材料加筋板在这两个吸湿阶段的侧边吸湿量,得到其在第1吸湿阶段和第2吸湿阶段的吸湿量;再结合工字型筋条复合材料加筋板在第1吸湿阶段和第2吸湿阶段的分界点吸湿量及其在第1吸湿阶段和第2吸湿阶段的吸湿量,得到湿热环境下工字型筋条复合材料加筋板吸湿量的预测模型,并利用该预测模型进行吸湿量预测。预测结果更准确,预测精度更高。
一种低热膨胀率铝合金复合材料的制备方法,将石墨蠕虫或纳米碳粉体与去离子水混合均匀,以剪切速度≥9000转/秒的速度进行分散剥离,制得纳米碳浆料;以铝粉、碳化硅粉、硅粉和镁粉为原料粉体,分散于聚硅氧烷溶液中,在真空状态下将原料粉体与聚硅氧烷溶液混合并球磨成为片状,制得铝箔浆料;将铝箔浆料装入密闭水冷压力反应釜中,通入丙烷气体并密封容器;将混合物升温、加压,丙烷达到超临界流体状态;将混合物降温,或降压,或同时降温降压,得到复合浆料;将复合浆料过滤,回收溶剂,真空干燥,得到一种低热膨胀率铝合金复合材料。本发明提出的一种低热膨胀率铝合金复合材料的制备方法,工艺简单,生产效率高,适合工业化生产。
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