一种复合材料壁板保形工装及保形方法,对复合材料壁板进行产品性能和装机姿态分析,得出复合材料壁板在装机姿态下受到自重力影响时的曲率变化程度,得出复合材料壁板在装机姿态下克服自重力影响需要控制的保形点位及保形点的控制力大小和方向,保形工装含有刚性支撑架、支撑梁和支撑吸盘,所述的刚性支撑架是一个围框结构,多个支撑梁活动连接在刚性支撑架上,在每个支撑梁上连接多个支撑吸盘,支撑吸盘在支撑梁的连接位置和连接高度可调,每个支撑吸盘与负压管路连通,由支撑吸盘形成点阵式复合材料壁板保形固定点,点阵式支撑吸盘的吸附点形成的保形面与复合材料壁板装机姿态的保形曲率一致。
本发明公开了一种压电纱线增强树脂基复合材料的制备方法,包括:利用静电纺丝平行电极法制备芯层为碳纤维、皮层为压电聚合物纤维网的压电包芯纱;利用二维编织,得到外层为碳纤维、中间层为压电聚合物纤维网、芯层为碳纤维的压电纱线;用PU薄膜包覆步骤2制备的压电纱线,得到PU包裹的压电纱线;利用三向正交织造,得到以碳纤维为经纱、碳纤维和PU包裹的压电纱线作为纬纱的机织物;通过真空辅助树脂转移模塑技术得到压电纱线增强树脂基复合材料。本发明将压电纱线植入到复合材料中,利用随着应变的增加通过复合材料中的压电纱线的压电变化来监测复合材料的力学性能,即进行复合材料在服役过程中损伤的健康监测。
本发明公开了一种复合材料与金属管连接结构的缠绕成型工艺,该工艺包括:一、对表面具有外螺纹的金属管的连接段依次清洁和酸洗;二、将金属管环套固定在芯模上,然后采用湿法缠绕法将单纤维沿着金属管的连接段的环向和长度方向依次缠绕,使得单纤维缠绕进入外螺纹中;三、依次重复缠绕工艺形成纤维与金属管连接结构;四、经高温固化成型使得纤维转化为复合材料管,得到复合材料与金属管连接结构。本发明通过将金属管的连接段的外表面设计为外螺纹结构,使得单纤维缠绕进入外螺纹中,在复合材料与金属管的连接处形成了锯齿状的镶嵌结构,增大了两者的有效粘结面积,且保证了复合材料与金属管的协同受力,提高了复合材料与金属管的连接强度。
本发明公开了一种低密度炭/炭复合材料表面涂层的方法,包括以下步骤:一、采用低密度炭/炭复合材料作为坯体,对坯体进行机械加工;二、制备悬浮液;三、喷涂或刷涂涂层;四、固化;五、干燥烧结。本发明工艺过程简单、重复性好、可批量化生产,对于延长低密度炭/炭复合材料在高温炉设备中的使用寿命有重要的意义。采用本发明制备的涂层具有抗热冲击性和一定的抗氧化性能,涂层与坯体结合牢固,无灰尘脱落。
一种表面反应型胶原纤维/聚酯复合材料的制备方法,选用废弃的铬鞣胶原纤维和聚氨酯为原料,通过水致相分离的方法制备了铬鞣胶原纤维/聚氨酯复合材料,可以解决大量的废弃铬鞣胶原纤维的环境污染问题;通过脱铬的方法,脱除铬鞣胶原纤维/聚氨酯复合材料中的Cr3+,得到不含铬的胶原纤维/聚氨酯复合材料;通过交联的方法提高胶原纤维的稳定性,最终得到具备表面反应性能的胶原纤维/聚氨酯复合材料;本发明可以处理大量的胶原纤维固体废弃物,解决污染问题,生产用途非常广泛的表面反应型复合材料,有着良好的经济和社会效益。
本实用新型公开了一种用于薄壁复合材料的筒状拉压工装,所述筒状拉压工装包括筒体,所述筒体的外部套设有套筒结构,所述套筒结构与筒体之间留有供薄壁复合材料装配的装配空间;所述套筒结构包括设有开口的压套,压套在开口处沿其轴向上并排固设有多组拉压件;所述薄壁复合材料的一端固定在筒体的外表面,另一端沿着筒体的圆周方向平铺在筒体的外表面;所述薄壁复合材料位于压套与筒体之间,其两端与压套的开口对齐。本实用新型所述筒状拉压工装能够保证大面积的薄壁复合材料装配的严格性、准确性以及表面的平整度。
一种碳/碳复合材料弹簧生产方法及装置,属于碳/碳复合材料制造领域,其特征在于:采用石墨制成芯模;在芯模外表画制弹簧螺旋线范围,在画制范围内沿芯模径向打孔;在前述孔内插入碳纤维棒;采用碳纤维束沿前述碳纤维棒之间的间隙缠绕制成碳纤维弹簧预制体;将碳纤维弹簧预制体经过碳化制成碳/碳复合材料弹簧坯体;将碳/碳复合材料弹簧坯体按所需尺寸加工成螺旋状弹簧。通过对现有技术的改进,较好的实现发明目的,由于碳纤维棒代替针刺Z向碳纤维,最大程度保证了碳纤维束的连续性和完整性,提高弹簧性能,而且制作简单。所制备的碳/碳复合材料弹簧力学性能好。
本发明公开了一种耐磨碳化物复合材料,复合材料为梯度束状NbC非均匀构型增强钢基复合材料,包括依次呈梯度分布的纳米NbC颗粒陶瓷区、微米NbC颗粒陶瓷区以及NbC/Fe融合层;所述NbC/Fe融合层中的部分Fe元素扩散到束状增强体颗粒间隙。本发明还公开了一种耐磨碳化物复合材料的制备方法。本发明一种耐磨碳化物复合材料中各界面结合状态良好,具备良好的耐磨性,兼具强韧性,可广泛应用于冶金、矿山和电力等机械设备中。
本发明提出一种多尺度计算复杂复合材料结构等效刚度矩阵的方法,采用尺度分离的方法,将宏观、细观、微观三尺度结构分离,根据不同尺度模型的几何特征,分别建立各个尺度分析模型;将三尺度问题转化为两个多尺度问题:宏观‑细观多尺度问题、细观‑微观多尺度问题,依次对着两个多尺度问题进行分析,将微观多尺度问题得到的等效模量最终返回给宏观多尺度问题。克服了传统结构分析方法计算效率低、精度差的缺点,有效提升了复合材料结构性能预测的效率和精度,使其可以用于指导复合材料的生产、研发等工作。本发明可应用于航空航天领域复杂复合材料结构设计、分析,以及其他复合材料工程领域的结构设计热、力学分析问题。
本发明公开了一种用于水泥基材料的氧化石墨烯基复合材料,该氧化石墨烯基复合材料由以下材料按照质量份制成:改性氧化石墨烯纳米片层分散液20~25份、大单体水溶液120~140份、小单体混合物的水溶液30~40份、引发剂水溶液30~40份;本发明还公开了一种用于水泥基材料的氧化石墨烯基复合材料的制备方法,通过本发明方法制备的氧化石墨烯基复合材料掺入到水泥材料后,具有减水率高、初期流动性好及后期增强增韧的效果明显的特点,同时使用该复合材料能够显著的降低氧化石墨烯的掺入用量,本发明方法及产品具有制备工艺独特、经济社会效益显著的特点。
本发明涉及一种高性能AlN/AZ91D镁基复合材料的轧制及热处理方法,通过对该材料进行传统的轧制变形和热处理工艺加工,结合颗粒增强镁基复合材料特有的组织结构和强化机制,对工艺参数进行优化,从而制备出了性能更为优异的AlN/AZ91D镁基复合材料板材,提出了专门针对该复合材料的轧制和热处理工艺,不仅实现了作为基体合金的铸造镁合金(AZ91合金)的轧制变形,使得AlN/AZ91D镁基复合材料的力学性能得到了进一步的显著提高,其拉伸强度和塑性已经远远超过基体AZ91合金和大部分传统变形镁合金。另外,由于工艺简单、轧制变形时轧辊无需加热、原材料制备装置安全可靠等特点,该专利可广泛应用于工业化生产。
一种淀粉/橡胶复合材料制备方法,属于橡胶制备领域。提供一种利用淀粉对橡胶进行改性,提高橡胶力学性能的淀粉/橡胶复合材料制备方法。所述方法包括淀粉糊的制备,RF溶液的制备,改性淀粉糊的制备,淀粉/SBR复合物的制备和混炼胶的制备步骤,通过淀粉水溶液与橡胶乳液共混共凝聚达到淀粉与橡胶基体间的界面结合,得到淀粉/橡胶复合材料。采用该方法制备的复合材料的300%定伸应力达到8.2MPa,拉伸强度18.0MPa,撕裂强度45.6KN/M,达到了很好的补强效果,淀粉/橡胶复合材料的密度小于传统的炭黑、白炭黑体系,将其应用于橡胶工业中,既可降低成本,又可节省由于材料自重而造成的驱动能耗,具有良好应用前景。
一种制备梯度结构的C/C?MoSi2?SiC复合材料的方法,将二硅化钼粉体分散于水中得到悬浮液;将碳纤维立体织物切割成圆形薄片后置于蔗糖溶液中然后进行水热处理,再将试样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,向碳纤维立体织物中引入MoSi2颗粒;最后采用等温化学气相渗透引入SiC相,得到梯度结构的C/C?MoSi2?SiC复合材料。本发明通过先沉积碳,再沉积SiC两步法即可完成制备过程,该方法简单,制备出致密、有结构致密的C/C?MoSi2?SiC复合材料,有望提高C/C复合材料在高温条件下的力学性能,有望取得C/C复合材料高温抗氧化、抗烧蚀性能的新突破。
本发明涉及一种与C/C复合材料的界面具有机械互锁结构的Si-Mo-Cr抗氧化涂层的制备方法,将C/C复合材料预氧化处理,得到表面多孔结构的C/C复合材料;采用包埋法制得与基体具有机械互锁结构的Si-Mo-Cr抗氧化涂层,从而进一步提高涂层与C/C复合材料的界面结合强度,缓解涂层与C/C复合材料热膨胀失配。本发明制备的与基体界面具有机械互锁结构的Si-Mo-Cr抗氧化涂层,与基体未经预氧化处理制备的界面平直状的Si-Mo-Cr抗氧化涂层试样相比,氧化失重率降低了3~7%,抗弯强度提高了40~60%。基体经预氧化处理后有效缓解了涂层物质与基体热膨胀系数不匹配的问题,从而减弱涂层试样在高低温交变环境中使用时涂层的开裂及脱落趋势,显著提高了涂层试样的抗氧化性能及力学性能。
本发明公开了具有高电磁屏蔽性能的柔性复合材料及其制备方法,包括:获得聚合物溶液;将液态金属加入聚合物溶液中,经机械搅拌获得混合乳状液;将混合乳状液流延,获得液态金属颗粒/聚合物复合材料;所得材料经等双轴拉伸、固定、热处理,保留拉伸状态,得到液态金属薄片/聚合物复合材料;将所得材料上表面流延一层混合乳状液,并进行叠层处理;重复流延和层叠,所得材料再经热压处理、加热固化,得到具有高电磁屏蔽性能的柔性复合材料。本发明具有高电磁屏蔽性能的柔性复合材料及其制备方法实现了柔性和高电磁屏蔽性能的结合,制得材料电磁屏蔽效能呈各向同性,且具有优异的柔性和拉伸性,具有广泛的应用前景。
本发明公开了一种金属复合材料的复合结构及其成型方法,一种金属复合材料的复合结构,包括:一复合材料层,其材质为金属基复合材料;一金属层,其材质为与复合材料层的基体金属同类的纯金属或合金,其与复合材料层复合形成整体结构;复合的方式为:如果复合材料层作为工作面,则金属层与复合材料层的非工作表面复合;如果金属层作为工作表面,则金属层与复合材料层的部分表面或全部表面复合。解决了现有金属基复合材料产品机械加工和焊接困难、生产效率低、成本高的问题。
本发明公开了一种CNTs增强镁基复合材料及其制备方法,用化学预处理的方法对CNTs进行预分散,通过搅拌铸造的方法制备CNTs增强的镁基复合材料,结果显示化学预处理复合搅拌铸造法对CNTs的均匀分散具有积极的作用;本发明针对CNTs于金属的界面润湿性较差,在金属熔体中易发生团聚的现象,以镁合金为基体、CNTs为增强体,在保护气氛作用下进行半固态搅拌熔炼、超声辅助搅拌、浇铸、固溶和时效处理之后,制成CNTs/Mg‑6Zn复合材料,此制备方法工艺先进,工序严密,所制备出的CNTs/Mg6ZnCNTs/Mg‑6Zn复合材料,在加入了CNTs之后,CNTs/Mg‑6Zn复合材料的组织更加细化,晶粒明显细小,实现细晶强化的;在CNTs/Mg‑6Zn复合材料的晶界附近可以发现较多第二相,CNTs的阻碍位错的运动,从而导致位错堆积,起到了第二相强化的作用。
本发明涉及一种环三磷腈聚合物修饰的石墨烯/类石墨烯WS2/双马来酰亚胺复合材料及制备方法,首先利用低能球磨与超声的方法将WS2剥离成类石墨烯WS2,然后和氧化石墨稀一起加入到高温高压反应釜中,并加入适量水合肼,一锅水热法进行反应制备石墨烯/类石墨烯WS2。然后将其和六氯环三磷腈、支化的聚乙烯亚胺作为原料,以三乙胺为缚酸剂,利用原位模板法制备环三磷腈聚合物修饰的石墨烯/类石墨烯WS2。最后以一定比例与二苯甲烷型双马来酰亚胺和二烯丙基双酚A混合制备复合材料。所制备的复合材料具有良好的界面结合强度、优异的力学性能和摩擦学性能。
一种硬性骨架支撑自立式BSCG复合材料、制备方法及应用。一种硬性骨架支撑自立式BSCG复合材料,我们合理地设计和制造了独特的B4C/Sn/C@rGO三重核壳结构,以充分探索球磨锡作为钠离子电池的阳极。高导电性的碳化硼不仅用作支撑Sn电极以保持结构完整性的刚性骨架,而且还用作纳米/微研磨机以细化微米级的Sn,可大大提高材料的利用率,促进材料的批量生产。该结构可以缓冲钠离子电池充放电循环过程中的体积变化,避免Sn纳米颗粒从B4C脱离,可进一步提高复合材料电导率,并有助于形成固体电解质的相间(SEI)膜。使用廉价的炭黑作为第二层壳来限制材料的破坏碎。更重要的是,合理地采用薄原子石墨烯纳米片作为结构的第三壳,可协同抑制碳黑的体积膨胀。
本发明公开了一种雪花状ZnO/BiOI复合材料的制备方法,首先将Zn(NO3)3·6H2O和NaOH溶于去离子水中,然后将十二烷基硫酸钠分散于无水乙醇和去离子水的混合溶液中,接着将以上两种溶液混合,经磁力搅拌后,采用微波辅助水热法得到花状ZnO纳米棒。将KI和Bi(NO3)3·5H2O加入乙二醇中,磁力搅拌一段时间,再加入已制备的花状ZnO纳米棒,超声分散,溶剂热反应后得到淡黄色的雪花状ZnO/BiOI复合材料。与其他形貌相比,雪花状ZnO/BiOI复合材料是在ZnO纳米棒的表面形成紧密堆积的层状BiOI球体,光催化活性显著提高。并且溶剂热法易于控制反应时间、反应温度,设备简单,成本低。
本发明公开了一种用天然气混合气CVI致密炭/炭复合材料的方法,包括以下步骤:一、将多孔炭纤维预制体装入高温处理炉进行高温处理;二、将高温处理后的多孔炭纤维预制体装入沉积炉内,对沉积炉抽真空,以排空炉内的空气,当炉内压力达到要求时停止抽真空;三、将沉积炉通电并升温,重新开启真空系统抽真空,通入天然气混合气作为前驱体进行CVI化学气相致密化处理;四、降温后取出产品。本发明具有工艺简单,成本低,沉炭效率高,不易在炭/炭复合材料表面产生结壳,有利于降低炭/炭复合材料生产成本的特点。
本发明公开了一种液态前驱体雾化制备碳/碳复合材料的方法,所述方法是采用多点式压力喷雾装置将前驱体以液化喷雾方式喷入反应器和预制体中进行液相-雾化-气化快速沉积得到密度为1.6-1.8g/cm3的碳/碳复合材料。本发明的优点是减少了液态前躯体沸腾气化环节,降低了能耗,并实现前躯体浓度、给料的可控性,对液态烃前驱体用量的控制调节变得更加易于操作,液态烃的利用率大大提高,经试制效果显著,已经成功在8h制备出了密度达到1.8g/cm3的碳/碳复合材料。
本发明涉及一种含有α‑Al2O3涂层的高密度C/C‑SiC复合材料坩埚,属于单晶硅拉制炉用热场部件技术领域。所述复合材料坩埚包括坩埚本体以及涂覆在坩埚本体内表面的α‑Al2O3涂层,坩埚本体是通过CVI工艺、树脂浸渍炭化工艺以及反应熔渗工艺依次对炭纤维预制体进行热解炭、树脂炭以及碳化硅增密处理获得的C/C‑SiC复合材料,炭纤维预制体的体积密度为0.3g/cm3~0.5g/cm3,热解炭增密至1.0g/cm3~1.2g/cm3,树脂炭增密至1.4g/cm3~1.6g/cm3,碳化硅增密至1.8g/cm3~2.0g/cm3。所述复合材料坩埚既具有支撑作用又可保证熔融硅纯度,避免石英坩埚的使用,而且复合材料坩埚的使用寿命显著提高,有效降低单晶硅拉制成本,解决了现有技术中必须同时使用石英坩埚和炭/炭复合材料坩埚拉制单晶硅所带来的问题。
本实用新型公开了一种碳纤维复合材料管的可拆卸式连接接头,包括左接头和右接头,左接头和右接头的外侧通过外部卡套接头紧固连接,左接头和右接头的内侧通过内部插接管紧固连接,左接头与外部卡套接头之间、以及右接头和外部卡套接头之间均为螺纹连接,左接头的右端设置有左旋外螺纹,右接头的左端设置有右旋外螺纹。本实用新型通过在两个碳纤维复合材料管上分别设置左接头和右接头,在左接头和右接头的内部连接内部插接管,同时在其外部连接外部卡套接头将两个碳纤维复合材料管连接固定,能有效提高碳纤维复合材料管的连接效率和连接强度,能够保证两个碳纤维复合材料管连接处的整体刚性,同时在连接受压时确保碳纤维复合材料管局部刚性不失稳。
本发明提供一种基于激光脉冲波形调控的复合材料界面粘接力检测方法,包括:以纳秒激光诱导冲击波压力模型为基础,计算不同激光脉冲波形下激光冲击波压力时间分布曲线;建立复合材料激光冲击波动态传播数值模拟模型,获得不同激光脉冲波形对最大耦合拉应力位置的影响规律;根据待检测复合材料的粘接界面位置反向确定检测所需激光冲击波压力时间分布曲线;结合纳秒激光诱导冲击波压力模型,反向求解所需激光脉冲波形参数;通过脉冲波形调制器设置脉冲激光器参数,对待检测复合材料作激光冲击试验,以完成复合材料界面粘接力检测。本发明通过调控激光脉冲波形,来调控最大耦合拉应力在材料中的位置,以完成不同深度处粘接界面的粘接力检测。
本发明涉及一种兼具优异成型性和良好力学性能的SiC/SiC陶瓷复合材料及制备方法,采用化学气相沉积工艺获得多孔SiC陶瓷中间体;之后采用聚合物浸渍裂解工艺(PIP)在去除碳纤维留下的“纤维丝孔”中回填SiC陶瓷,由此获得多孔SiC/SiC陶瓷复合材料;采用致密化工艺填充获得致密的SiC/SiC陶瓷复合材料,实现材料成型性和力学性能的协同。对浸渍裂解工艺参数的控制,调控浸渍液中PCS与二甲苯的浓度、固化温度和升温速率、裂解温度和升温速率,可实现对碳化硅纤维形态、分布和组分的调控,进而实现对复合材料性能的调控。本发明充分结合了聚合物转化陶瓷法和化学气相沉积法的优势,通过牺牲模板法实现了此种兼具优异成型性和良好力学性能的SiC/SiC陶瓷复合材料的制备。
本发明公开了一种废纸纤维/纳米纤维素增强聚乳酸基复合材料的制备方法,具体按照如下步骤实施:步骤1,制备改性NCC和WF;步骤2,分别将改性前后NCC、WF以及PLA放于烘箱中进行干燥;步骤3,分别将干燥好的改性前后NCC、WF以及PLA放入混炼机中熔融混炼,得到共混物;步骤4,将共混物进行破碎,得到颗粒状的复合材料,然后将颗粒状的复合材料放于烘箱中干燥;步骤5,从烘箱中取出干燥好的复合材料倒入立式注塑机中注塑成型,待冷却后取出标准试样,得到NCC/PLA、WF/NCC/PLA或改性WF/NCC/PLA复合材料。本发明的制备过程安全环保,制备工艺简单且成本低廉,实现了数字印刷废纸的高值化利用。
本发明公开了一种制备钨铜梯度复合材料的方法,基于单一组分的多铜少钨复合材料,用激光选区熔化技术制备孔隙率呈梯度分布的多孔钨骨架,再在氢气保护下加压力渗铜,最后加以两道次轧制工艺,并辅以退火处理,可得热导率、电导率、强度和抗烧蚀性协同提高的钨铜梯度复合材料。本发明一种制备钨铜梯度复合材料的方法,解决了现有技术中存在的电磁轨道炮导轨所用钨铜复合材料的热导率和抗烧蚀性不能同时兼顾的问题。
本发明涉及复合材料的制备领域,具体地涉及一种纳米纤维素‑聚乳酸全绿色纳米复合材料的制备方法。纳米纤维素‑聚乳酸全绿色纳米复合材料的制备方法,包括如下步骤:(1)纳米纤维素的制备;(2)纳米纤维素的醋酸酯化改性;(3)纳米纤维素‑PLA纳米复合膜的制备。通过本发明制成的复合材料具有较好力学性能,在溶液浇铸法制膜过程中,分子活动能力强,扩散作用强,再加上双螺杆提供的强剪切和强制对流作用,制备的纳米纤维素‑聚乳酸全绿色纳米复合材料具有较高的结晶度,即具有较高的强度和弹性。
本发明提供了一种联合提高SiCf/SiC复合材料高温抗水氧腐蚀性能的方法,该方法采用Y‑Al‑Si‑O玻璃粉配制成玻璃浆料,然后采用玻璃浆料作为改性剂对SiCf/SiC复合材料进行基体改性,再在经过基体改性后的SiCf/SiC复合材料上采用同样的玻璃浆料作为涂层材料增加玻璃陶瓷涂层,得到经过基体改性并带有玻璃陶瓷涂层的SiCf/SiC复合材料,通过基体改性和玻璃陶瓷涂层的联合来提高SiCf/SiC复合材料高温抗水氧腐蚀性能。Y‑Al‑Si‑O玻璃在熔融态下可渗入SiCf/SiC内部,填充孔隙与缺陷,实现基体改性,提高基体抗水氧腐蚀性能,同时可在复合材料表面形成完整、均匀且致密的自愈合高温耐水氧涂层,联合有效提高材料的高温耐水氧腐蚀性能。
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