本发明公开一种多重连续雷电流分量作用下碳纤维复合材料损伤多影响因素的评估方法,研究多重连续雷电流分量作用下,碳纤维复合材料雷电损伤的各种影响因素,获得碳纤维复合材料雷电损伤面积、损伤深度与多重雷电流分量的峰值、上升速率、转移电荷量、比能量以及作用间隙距离之间的相关规律,在此基础上,建立多重连续雷电流分量作用下雷电损伤的多因素评估模型,获得碳纤维复合材料雷电损伤面积、损伤深度与多多重雷电流分量的幅值、上升速率、电荷转移量、比能量、作用间隙距离等多因素的影响因子及其之间的数学表达式,探究碳纤维复合材料的雷电损伤机理,为碳纤维复合材料层合板配方、工艺的研究提供理论依据。
本发明属于多孔陶瓷/金属基复合材料制备技术领域,特别公开了一种多孔陶瓷/钢铁基复合材料的制备方法。具体是利用真空负压铸渗工艺制备多孔陶瓷/钢铁基复合材料,首先,制作多孔陶瓷/钢铁基复合材料模型,在其表面涂刷真空负压铸造用涂料;其次,将多孔陶瓷/钢铁基复合材料模型置入真空负压铸造砂箱内,周边填入干石英砂,进行微振动,使干石英砂与模型之间紧实接触;再次,使砂箱处于密封状态,抽真空、浇铸、保持真空负压;最后,冷却、打箱、清理,即得到多孔陶瓷/钢铁基复合材料。
本发明涉及一种高导热碳/碳?铜复合材料的制备方法,利用无机金属铜盐的水溶液经过浸泡?加热?烘干?高温分解?原位碳热还原反应法向碳/碳复合材料中引入金属铜元素。将已致密化的密度为0.4?1.2g/cm3的碳/碳复合材料试样清洗后备用;配置一定量的无机金属铜盐饱和溶液,将试样浸泡在盐溶液中并加热以及超声处理;将浸泡过饱和无机盐溶液的试样烘干并高温热处理得到含所需含量金属铜的碳/碳复合材料;最后将所得试样进行最终致密化得到高导热性的碳/碳?铜复合材料。该碳/碳?铜复合材料制备方法对设备要求低,所制备材料可根据需要引入金属铜元素,且均可以均匀分布于材料中。制得的碳/碳?铜复合材料具有优良的导热和力学性能。
本发明涉及一种碳纤维与热解碳基体中间相沥青过渡层复合材料的制备方法。先将碳纤维预制体放在不锈钢浸渍罐中,用中间相沥青粉包埋后放入浸渍炉,在惰性气氛保护下进行真空浸渍,然后在碳化炉中,在惰性气氛保护下,采用不同升温速率分段升温、保温,进行碳化,然后放入化学气相沉积炉中用化学气相渗透法进行沉积,制成中间相沥青过渡层碳/碳复合材料成品。由于采用中间相沥青作为碳/碳复合材料中碳纤维与热解碳基体过渡层,在碳纤维与热解碳基体结合处形成强度适中的结合界面,提高了材料的力学性能。本发明所用浸渍法制备中间相沥青过渡层碳/碳复合材料,与现有技术相比,制备温度由800~1300℃降低到600~800℃,不再需要高温设备,降低了成本。
本发明公开了微波制备香烟过滤嘴/石墨烯复合材料的方法,将回收的香烟过滤嘴在二茂铁‑甲苯溶液中浸泡若干次后,再微波炉中微波加热处理,即得到香烟过滤嘴/石墨烯复合材料。本发明将回收的香烟过滤嘴在二茂铁溶液中浸泡后经微波法加热处理,通过改变微波的功率和二茂铁溶液的浓度制备石墨烯,从而得到香烟过滤嘴/石墨烯的复合材料。制备的复合材料多孔,生成石墨烯后有效的提高了比表面,具有优异的电化学性能,因此可用作超级电容器的电极材料。本发明直接将香烟过滤嘴回收利用,可以有效的改善废烟头的污染问题,且利用微波法处理高效便捷,便于控制,可操作性性强。
本申请提供一种飞机上复合材料板分层损伤状态融合识别方法,首先,采集多个复合材料板样本试验件的基准信号,以及引入冲击损伤后的损伤响应信号,以时域、频域信号分析方法提取各个复合材料板样本试验件的四维损伤特征,并检测各个复合材料板样本试验件的冲击损伤程度,标记复合材料板样本试验件损伤状态,此外,采集复合材料板待测试验件的基准信号、损伤响应信号,以时域、频域信号分析方法提取复合材料板待测试验件的四维损伤特征,其后,以距离分析算法得到复合材料板待测试验件基于各维损伤特征的损伤状态识别结果及其置信概率,最后,基于证据理论,对复合材料板待测试验件各维损伤特征的损伤状态识别结果进行融合,得到综合识别结果。
本发明公开了一种自愈合碳/碳、碳/碳化硅复合材料的制备方法,用于解决现有技术制备方法制备的碳/碳、碳/碳化硅复合材料周期长的技术问题,其技术方案是通过浆料浸渗工艺在多孔C/C或C/SiC复合材料内部引入B4C颗粒,使B4C颗粒弥散于C/C或C/SiC内部纤维束间大孔隙中;然后,通过液硅渗透工艺将Si引入复合材料内部,与B4C原位反应生成SiB4和SiC,形成SiB4改性C/SiC复合材料。该方法使制备同样气孔率的致密C/C或C/SiC复合材料的制备周期由现有技术的720h以上下降为80~150h。
本发明公开了一种Nafion聚合物基Er3+/Yb3+共掺杂氟化钙纳米晶复合材料及其制备方法,按以下步骤进行:制备Nafion浓缩液;制备Er3+/Yb3+共掺杂氟化钙纳米晶;制备Nafion聚合物基Er3+/Yb3+共掺杂氟化钙纳米晶复合材料。本发明采用二步法合成近红外发光性强的Er3+/Yb3+共掺杂氟化钙纳米晶与Nafion的复合材料,制备出的复合材料膜均匀、透明,复合材料中纳米晶的晶相结构为立方晶相,为单一相晶体,且纳米晶粒度均匀、分散性好,没有明显的团聚现象。本发明的制备方法简单,易于放大,可控性好,产品性能优异,具有广阔的市场前景。
本实用新型公开了一种复合材料夹层结构,包括第一复合材料夹层板、第二复合材料夹层板,以及用于连接第一复合材料夹层板和第二复合材料夹层板的加固条,第一复合材料夹层板的侧面设置有第一加固槽,第二复合材料夹层板的侧面设置有第二加固槽,第一复合材料夹层板具有榫头,第二复合材料夹层板具有与榫头配合的榫槽。本实用新型采用加固条与第一加固槽和第二加固槽的连接,与榫卯连接结构相配合实现第一复合材料夹层板和第二复合材料夹层板的连接,不会破坏第一复合材料夹层板或第二复合材料夹层板的连续纤维,而且可对抗不同方向的外力,提高了第一复合材料夹层板和第二复合材料夹层板的连接强度,而且易于拆卸,满足连接需求。
本申请涉及复合材料制备领域,具体公开了一种低成本高性能C/C‑SiC复合材料及其制备方法。低成本高性能C/C‑SiC复合材料的制备方法包括如下步骤:S1:制备碳纤维预制体,对碳纤维预制体进行定型、干燥处理,得到定型预制体;S2:使用化学气相沉积法对S1中制备得到的定型预制体进行增密操作,得到增密预制体;S3:将S2中制备得到的增密预制体与浸渍浆液混合、浸渍后得到浸渍预制体,对浸渍预制体进行预处理和碳化处理后,得到C/C复合材料坯体;S4:将S3中制备得到的C/C复合材料坯体进行硅化处理得到C/C‑SiC复合材料。本申请具有降低C/C‑SiC复合材料生产成本的同时提高其力学性能的优点。
本发明提出了一种飞行器复合材料备用供应商的验证方法,包括以下步骤:将备选材料的性能数据与复合材料设计指标进行对比:当备选材料的性能数据满足复合材料设计指标时,指标符合性维度增加第一指定值Z1,并且将备选材料的性能数据与当前所用复合材料的性能数据进行比较,当备选材料的性能数据不低于当前所用复合材料性能时,等同性维度增加第二指定值Z2,并且将至少两个备选材料的性能数据对比,对性能数据更优的复合材料备用供应商的优劣性维度增加第三指定值Z3;基于第一指定值Z1、第二指定值Z2和第三指定值Z3,验证复合材料备用供应商。上述方法涵盖了航空材料基本性能、设计许用值、工艺性能、典型元件等内容及具体操作,验证结果可靠性高。
本发明公开了一种碳/碳复合材料防氧化涂层的制备方法,将经过处理的C/C复合材料包 埋于粉料中,放入石墨坩埚内,在1800~2200℃进行1~3小时处理,利用超音速等离子喷涂 设备将MoSi2粉料喷涂到具有SiC过渡层的C/C复合材料表面,将制备有SiC/MoSi2涂层的C/C 复合材料放入高温炉内,在1200~1400℃进行热处理2~6小时,以消除MoSi2涂层中的残余热 应力。由于采用包埋法制备的SiC过渡涂层,缓解了C/C复合材料基体与外层MoSi2涂层的热 膨胀系数;后对C/C复合材料制备件进行热处理消除涂层应力。使得C/C复合材料在1650℃以 上静态空气中防氧化时间由现有技术的200小时提高到300~400小时。
本发明公开了一种多孔结构的氧化亚铜复合材料的制备方法,分别配制浓度均为0.15~0.3mol/L的硫酸铜溶液和亚硫酸钠溶液,在加热搅拌条件下将硫酸铜溶液加入到亚硫酸钠溶液中,得到混合溶液;将混合溶液陈化后进行固液分离;对固液分离后的固体进行洗涤干燥,得到多孔结构的氧化亚铜复合材料;本发明通过将硫酸铜溶液和亚硫酸钠溶液进行混合反应,通过控制反应过程,可以生成了一种新型具有多孔结构氧化亚铜复合材料【Cu2O@Cu3(SO3)2·(H2O)2】,该复合材料的化学组成、形貌均不同于现有技术中以硫酸铜和亚硫酸钠为原料得到材料,且该复合材料在制备过程中不需要持续调节反应溶液中的pH值,降低了该复合材料的工业生产工艺条件。
本发明公开的一种接枝麻纤维改性及其增强复合材料的制备方法,首先对麻纤维进行前处理,再与二异氰酸酯接枝,将接枝后的麻纤维织造成纤维束或织物后与树脂复合,制得麻纤维增强树脂基复合材料。本发明的方法使短麻纤维成束形成连续长纤维束,以连续长纤维束结构增强树脂基复合材料,改善短麻纤维结构与性能的分散性,提高麻纤维增强效果,得到的复合材料强度达到200MPA左右,使麻纤维取代玻璃纤维进入高强复合材料领域,应用前景广泛、具有环境效益。
本发明公开了一种铝熔体净化用分段式炭陶复合材料转子,包括石墨段和复合段,所述石墨段和复合段之间为螺纹连接;所述复合段包括C/C复合材料上段和C/C复合材料下段,以及位于C/C复合材料上段和C/C复合材料下段之间的C/C‑SiC复合材料段,所述C/C复合材料上段、C/C‑SiC复合材料段和C/C复合材料下段为一体式结构。另外,本发明还公开了该分段式炭陶复合材料转子的制备方法。本发明相对于现有石墨转子,在腐蚀氧化区域,利用C/C‑SiC复合材料代替原有的涂层或者陶瓷套管,利用SiC材料优异的抗氧化性能和抗腐蚀性能,从根本上解决了石墨转子材料本身固有的缺陷。
本发明属于陶瓷基复合材料制备技术领域,具体涉及一种高密度锆系改性细编穿刺陶瓷基复合材料产品的制备方法,以提高锆系改性细编穿刺陶瓷基复合材料的密度,使其密度达到2.00~2.40g/cm3,进而提高陶瓷基复合材料的性能。包括预制体增密、增密体一增密、增密体二脱壳、增密体三增密、产品成型、产品增密、增密体五改性等步骤,通过本发明方法可有效的提高产品的沉积效率,实现产品稳定增密得到高密度的锆系改性细编穿刺陶瓷基复合材料产品。
本发明公开了一种碳/碳-氮化硼复合材料的制备方法,用于解决现有技术制备方法制备的碳/碳-氮化硼复合材料断裂韧性差的技术问题,其技术方案是首先化学气相渗透法制备热解碳界面层,再浸渍制备碳纤维增强树脂复合材料,然后裂解制备碳纤维增强碳基复合材料,最后化学气相渗透制备出C/C-BN复合材料。本发明通过聚合物浸渍裂解工艺(PIP)结合化学气相渗透工艺(CVI)制备碳/碳-氮化硼复合材料,这种PIP+CVI工艺制备C/C-BN复合材料的周期由现有技术的600~800小时缩短到200~400小时。
本发明公开了一种碳/碳复合材料与镍基高温合金的连接方法,首先对碳/碳复合材料和镍基高温合金的待连接面进行清洗,再将NI-SI混合粉体涂覆于C/C复合材料的待连接面上,形成C/C复合材料/NI-SI混合粉体/镍基高温合金的夹心结构,然后将其置于真空热压炉中,利用固相扩散法对碳/碳复合材料与镍基高温合金进行连接,由于采用NI-SI混合粉体做中间层,实现了碳/碳复合材料与镍基高温合金的连接,而且碳/碳复合材料与镍基高温合金接头的剪切强度达到了7.86~19.92MPA。
本发明提供了一种碳/碳复合材料超高温抗氧化涂层,由以下体积百分比的成分组成:ZrB2:60%~80%,SiC:10%~20%,TaB2:5%~10%,LuB6:5%~10%。本发明还提供了该涂层的制备方法,包括以下步骤:一、将碳/碳复合材料打磨抛光、洗净烘干;二、将ZrB2、SiC、TaB2和LuB6球磨为粉料;三、采用超音速等离子喷涂设备将粉料喷涂于碳/碳复合材料的表面,形成碳/碳复合材料ZrB2-SiC-TaB2-LuB6涂层。本发明制备的涂层致密均匀、力学性能好、与碳/碳复合材料基体的结合强度高,能够有效提高碳/碳复合材料的超高温抗氧化性能。
本发明涉及一种超高温自愈合陶瓷基复合材料的多相耦合快速致密化方法,采用化学气相渗透结合浆料浸渍‑在线裂解新工艺在半致密陶瓷基复合材料中引入自愈合相(如SiHfCN、SiHfBCN等),进而实现陶瓷基复合材料的多元多层自愈合改性,获得超高温自愈合陶瓷基复合材料。优点是:将热解陶瓷粉引入到前躯体中制成浆料并将其引入半致密的陶瓷基复合材料中,在CVI过程中实现前躯体的热解,在较低制备温度下实现超高温自愈合陶瓷基复合材料的快速制备。由于热解陶瓷粉的引入,复合材料的致密化速度加快,提高了复合材料的制备效率,且适用于多种预制体结构的半致密复合材料。陶瓷基复合材料在水氧环境中的抗氧化性能大幅度提升。
本发明涉及一种涂层增强C/SiC复合材料的制备方法,技术方案是:在C/SiC复合材料试样表面涂覆浆料涂层,有助于填充由预制体结构残留的孔隙和CVI瓶颈工艺造成的孔隙,提高复合材料致密性,并能有效缓解C/SiC复合材料与SiC保护层之间的模量失配,提高复合材料的强韧性。与现有技术C/SiC复合材料相比,二维SiC晶须涂层增强C/SiC复合材料室温下弯曲强度为480-502MPa,二维SiC颗粒涂层增强C/SiC复合材料室温下弯曲强度为440-470MPa,二维(SiC晶须+SiC颗粒)涂层增强C/SiC复合材料室温下弯曲强度为485-515MPa。通过控制沉积时间控制PyC和SiC基体和保护层的厚度,通过控制浆料粘度和涂覆次数控制浆料涂层厚度,实现复合材料结构控制。
碳/碳复合材料碳化硅/磷酸铝防氧化复合涂层制备方法,取2D-碳/碳复合材料,对其进行打磨倒角的表面处理,然后用蒸馏水清洗干净烘干;取硅粉、石墨粉及MGO粉配制包埋粉料,然后将碳/碳复合材料放入石墨坩埚,并埋入包埋粉料中,在立式真空炉中加热获得具有碳化硅包埋层的碳/碳复合材料;量取磷酸铝的异丙醇荷电悬浮液,将该悬浮液置于水热釜内,进行水热电泳沉积,沉积完成后取出试样,干燥后即得到碳/碳复合材料碳化硅/磷酸铝防氧化复合涂层。本发明能够制备出抗氧化效果较好的复合涂层,在1500℃进行恒温氧化200H后,氧化失重小于0.5%;而且本发明制备工艺简单,成本低,实施容易,不需要后期的晶化热处理。
本发明公开了一种复合材料碳纤维增强薄壁管拉扭非比例多轴试验载荷设计方法,针对单向铺层的复合材料薄壁管试件,将考虑复合材料各向异性特征的Tsai‑Wu静强度准则转化为复合材料多轴疲劳的等效应力幅模型,建立以Tsai‑Wu等效应力幅为基准的复合材料薄壁管拉扭非比例载荷计算过程。本发明首次提出并实现了单向铺层复合材料薄壁管试件拉扭非比例载荷设计方法,该方法定义了复合材料多轴疲劳等效应力幅、计算过程描述准确、算法程序简单,为研究复合材料非比例多轴疲劳特性与在相同等效应力条件下非比例相位差对复合材料疲劳寿命影响分析提供了基础。
本发明公开了一种大尺寸炭/碳化硅复合材料隔热底板的制备方法,该方法包括以下步骤:一、将炭纤维预制体增密得到炭/炭复合材料;二、机械加工得到炭/炭复合材料隔热底板;三、在板材上均匀铺设第一硅料浆,然后将炭/炭复合材料隔热底板放置于第一硅料浆上,再在炭/炭复合材料隔热底板上均匀铺设第二硅料浆,得到组合件;四、将组合件置于加热炉中进行反应熔渗处理,出炉后得到炭/碳化硅复合材料隔热底板;或者将多个组合件叠放后置于加热炉中进行反应熔渗处理,出炉后得到炭/碳化硅复合材料隔热底板。采用本发明方法制备的炭/碳化硅复合材料隔热底板相对于炭/炭复合材料隔热底板,使用寿命提高了50%以上,可达到18个月以上。
本发明公开一种复合材料带状线波导阵列天线,以新型复合材料带状线波导和复合材料带状线波导辐射单元为基础设计的复合材料带状线波导阵列天线,主要应用于雷达或通讯领域的微波天线中。该复合材料带状线波导阵列天线包括:阵列天线内导体及馈电功分器单面覆铜板层、阵列天线外导体及辐射槽喇叭阵单面覆铜板层、带状线内胶膜层、介质支撑层、加固层、带状线外胶膜层等共13层不同厚度的平面材料,通过袋压或模压法高温加工工艺制成。具有损耗小、重量轻、结构稳定、加工简单、成本低、密封性能好等特点。所加工的线阵天线外形尺寸为:2400mm×200mm×10.8mm,重量仅为1.2kg。
本实用新型公开了一种复合材料层压板。所述复合材料层压板用于设置在所述拉伸试验机上;所述复合材料层压板具有多个孔状结构;所述复合材料层压板自其设置在所述拉伸试验机上的位置处向各个方向延伸,形成多个复合材料层压板分支;每个所述孔状结构设置在一个所述复合材料层压板分支上。在本实用新型的复合材料层压板中,复合材料层压板自其设置在拉伸试验机上的位置处向各个方向延伸,形成多个复合材料层压板分支,且每个孔状结构设置在一个复合材料层压板分支上。采用这种结构,能够在一块复合材料层压板上测试该复合材料层压板相对于与该复合材料层压板的铺层方向呈各个角度的孔状结构的孔的挤压性能,提高了复合材料层压板的试验效率。
本发明涉及一种碳/碳复合材料表面金属钨梯度涂层的制备方法,针对C/C复合材料与W相容性差,易生成WC脆性相等问题,本发明方法预先在C/C复合材料表面采用两部包埋法制备出SiC/WSi2过渡层改善C/C复合材料与金属W物理化学相容性过渡层,最后采用超音速等离子喷涂工艺成功在有SiC/WSi2过渡层的C/C复合材料表面制备W涂层,从而在C/C复合材料表面制备出C-Si-W梯度涂层。SiC/WSi2过渡层和喷涂W外涂层自身结构致密,与基体结合牢固,制备有C-Si-W梯度涂层的C/C复合材料保持自身强度高、比重小等优异性能,同时能拥有金属W的优异性能。
本发明公开了一种旋转滚针式复合材料层间连接增强装置与方法,该装置应用于树脂基复合材料构件制造领域,包括:卷筒,纤维丝束,旋转滚筒,异形针,在制复合材料预成型件。该装置通过旋转滚筒上的异形针将卷绕在卷筒上的纤维丝束从复合材料预成型件表面法向刺入,同时通过树脂在复合材料层间流动、贯通、固化粘结,使纤维丝束沿复合材料预成型件表面法向固定,将多个铺层在厚度方向串连,增加复合材料层间的连接。该装置具有结构简单,使用方便等优点。
本发明公开了一种C/C复合材料导电螺纹杆的制备方法,采用“轴向碳纤维棒+碳纤维缠绕环向螺纹”预制体,首先进行快速化学气相沉积工艺致密,短时间内制备出中密度C/C复合材料毛坯;沿缠绕方向加工螺纹杆,然后以沥青为浸渍剂,对多孔中密度C/C复合材料毛坯进行反复“真空浸渍-加压裂解”,最终得到高密度C/C复合材料导电螺纹杆。本发明制备的C/C复合材料导电螺纹杆,解决了目前常用的紫铜电极杆与无定形碳电极板热物理性能不匹配,导致无定形碳电极板胀裂、使用寿命缩短的技术问题;同时克服了三维编织增强C/C导电螺纹杆“周期长、成本高”的缺点,具有轴向强度高、螺纹连续性好的特点,可替代进口三维编织C/C复合材料导电螺纹杆。
本发明涉及一种复合材料紧固件制备方法,尤其涉及一种二维碳化硅/碳化硅复合材料棒料及连接件制备方法,主要应用于超高温、高强度、抗氧化复合材料产品的连接装配。克服现有三维针刺碳/碳化硅复合材料螺栓生产周期长、密度不均导致性能差异大等缺点,本发明加工棒料毛坯的预制体是由多层二维碳化硅/碳化硅复合材料毛坯平板铆接而成,由于单层二维碳化硅/碳化硅复合材料毛坯平板的厚度位于3~6mm区间,使得在沉积SiC基体时,各个部位密度能够保持一致,同时棒料毛坯沉积过程采用SiC/B4C基体,可以进一步提高棒料毛坯密度均匀性;与现有碳/碳化硅复合材料螺栓制备方法相比,采用本发明中碳化硅/碳化硅复合材料螺栓制备方法后螺栓剪切强度明显提升至240~320Mpa。
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