本发明提供了一种钛合金陶瓷复合材料及其制备方法。所述制备方法包括以下步骤:(1)微弧氧化处理:将钛合金置于电解液中进行微弧氧化,所述电解液包含以下浓度的组分:NaSiO3 20‑40g/L、NaF 5‑10g/L、NaOH 10‑15g/L,微弧氧化后取出;(2)粘接和固化:将微弧氧化后的钛合金与陶瓷用包含环氧树脂的树脂组合物进行粘接和压制定型。本发明的复合材料基于特定的电解液,采用微弧氧化法在钛合金表面进行熔覆,形成陶瓷氧化层,再通过环氧树脂材料与陶瓷进行粘接复合制备得到,实现了钛合金/环氧树脂/陶瓷之间的高强连接。
本发明公开了一种以Co‑MOF为牺牲模板制备NiCo水滑石/泡沫镍复合材料的方法,包括以下步骤:Co‑MOF/泡沫镍模板的制备:将硝酸钴、2‑甲基咪唑分别配制成水溶液并混合,将处理过的泡沫镍放置在混合溶液中,在适当温度下经过一段时间反应,将反应后的泡沫镍用去离子水清洗处理,在烘箱内干燥得到Co‑MOF/泡沫镍模板;NiCo水滑石/泡沫镍复合材料的制备过程:将硝酸镍配制成水溶液,并将Co‑MOF/泡沫镍放置在硝酸镍溶液中,在适当温度下反应一段时间,得到目标产物NiCo水滑石/泡沫镍复合材料。本发明制备的复合材料可直接作为电极材料,避免粘结剂的使用,增加大量的活性位点,能够提高电极导电性,促进离子传输,提高复合材料的电容性能。
本发明公开了一种非晶合金及其复合材料薄板制备方法及专用设备,属于非晶合金及其复合材料领域。通过调节双辊连铸设备主动辊和从动辊之间的弹簧张力以及熔体流量,可以实现非晶合金及其复合材料薄板的可控制备,其厚度在100微米至2毫米之间、宽度在1毫米至200毫米之间。本发明不仅弥补目前非晶合金薄板制造领域的技术空白,而且可直接用于生产非晶合金及其复合材料薄板,具有重要的工业应用和经济效益价值。
本发明公开一种纳米羟基氧化铝片层材料增韧树脂基复合材料的制备方法,属于复合材料高性能化技术领域。将硝酸铝粉末、碳酰胺粉末和去离子水混合,搅拌,转移至油浴,得到混合液;密封160℃保温24h,得膏状物;将膏状物洗涤、减压抽滤至滤液为中性,得滤饼;再用乙醇冲洗,最后将所得滤饼重新分散于乙醇中待用;将烘干的纳米羟基氧化铝层状粉末间苯二胺晶体置于丙酮溶剂中,得到混合溶剂;向环氧树脂中添加混合溶剂,并搅拌均匀制成含有纳米羟基氧化铝片层材料的胶液。本发明通过简单低成本的方法制备了片层状纳米羟基氧化铝材料,并将该纳米材料添加到碳纤维/环氧复合材料中,实现了对复合材料的增韧,大大提高了复合材料的层间断裂韧性。
本发明涉及一种铝电解用金属基复合材料惰性阳极及其制备方法,主要应用于铝、镁、稀土电解工业,研制了一种铝电解用的惰性阳极材料,也叫非耗性阳极,它是用铁、镍、钴、铬、钛、铜、银等属形成的合金为金属相,以氧化铝、稀土氧化物、铁酸镍、钴酸镍、铁酸锌的金属氧化物为陶瓷相合成金属基复合材料阳极。合金和混合陶瓷粉经过球磨机细磨,冷压成型,在惰性气氛或真空中、在氧化物的烧结温度范围内烧结;或1000℃-1300℃热压成型。用其做阳极进行铝电解时,阳极表面析出氧气。阳极抗氧化耐冰晶石熔盐腐蚀性好,阳极成分对铝产品污染小。该阳极材料在电解实验过程中表现出良好的导电导热性能,且与金属导杆连接方便。
本发明涉及陶瓷颗粒增强金属基复合材料领域,具体为一种粉末冶金的方法制备具有高导电和高耐磨性能的锆铝碳陶瓷颗粒强化铜基复合材料。利用分布在铜基体中的锆铝碳陶瓷颗粒,制备成一系列成分的复合材料,其中锆铝碳陶瓷的含量为5~15vol.%。首先,以锆铝碳陶瓷为原料,采用行星式球磨方法球磨,得到平均颗粒尺寸为2~5微米的粉末;再将得到的锆铝碳陶瓷粉末按预定比例与铜粉混合;混合粉末经行星式球磨方法进一步球磨后,装入石墨模具中冷压成型;在通有保护气氛的热压炉内烧结。从而,可以在简单的制备工艺下制备出具有高导电和高耐磨的锆铝碳陶瓷强化铜基复合材料。
一种纳米碳管增强纳米金属基复合材料,其特征在于:该复合材料为块体材料,含有5~40vol%纳米碳管,其余为纳米金属或合金。所述纳米碳管直径为1~100nm,长度为1~50μm;纳米金属为纳米金属铝,晶粒度为20~100nm。本发明纳米碳管增强纳米金属基复合材料,增强相和基体相均为纳米尺度,使增强相分布更加弥散均匀,这就把纳米碳管弥散强化和金属基体的自身纳米强化相结合,形成高强度匹配,大幅度地提高了强化强度,获得了比强度和比刚度最高的金属基块体材料。
本发明涉及一种飞机复合材料隔框结构设计及制造方法,包括S10:确定所述复合材料隔框的设计要求;S20:根据所述设计要求确定飞机复合材料隔框的构型、材料及工艺方案;S30:所述复合材料隔框建模与分析。本发明的飞机复合材料隔框结构制造及设计方法可为我国在研及在役民用飞机机身复合材料隔框结构的研制提供技术支撑,降低结构重量,提升飞机性能,降低使用维护成本,提高经济效益。
本发明涉及一种壳聚糖/柿子单宁复合材料及其制备方法和在回收锗中的应用。采用的技术方案是:取壳聚糖于三口烧瓶中,加入适量的乙醇溶液,再滴入环氧氯丙烷溶液,然后在一定温度下反应,冷却,抽滤,洗涤到中性,得到中间产物。将柿子单宁置于另一反应容器中,加入去离子水,调节pH为9?10,加入中间产物,将混合物在40?50℃下搅拌6小时之后,冷却,抽滤,洗涤到中性,得壳聚糖/柿子单宁复合材料CS?Cl?PT。本发明制得的壳聚糖/柿子单宁复合材料,可以从含有锗和砷的混合溶液中选择性吸附锗,不仅节约资源,环保清洁,而且具有广泛的应用价值。
本发明属于石墨烯‑金属氧化物复合材料制备技术领域,提交一种石墨烯/二氧化锡量子点复合材料的制备方法,室温下,将氧化石墨烯与四氯化锡溶入去离子水中后,加入水合肼,搅拌均匀后得到分散液,将分散液进行微波水热反应,产物清洗后得到石墨烯/二氧化锡量子点复合材料,制备得到的石墨烯/二氧化锡量子点复合材料能够应用于锂离子电池作负极材料。本发明的有益效果为,利用微波水热法,一步实现氧化石墨烯的还原与复合材料的制备,操作简单,制备迅速,有效避免氧化石墨烯的二次还原;二氧化锡量子点可以有效地避免石墨烯的二次堆积;二氧化锡量子点原位生长在石墨烯片上,能够提高复合材料的电学性质。
一种过渡金属磷化物/多孔碳纳米片复合材料,所述复合材料中过渡金属磷化物(FexPy,CoxPy,NixPy,CuxPy,其中为1:4‑2:1),过渡金属磷化物分散在多孔碳纳米片上且包覆于石墨层中,石墨层为3‑20层,所述多孔碳纳米片含有N元素,同时还含有异质元素P、S、B中的一种或两种以上。所述多孔碳纳米片中N元素的含量以及所述异质元素P、S、B中的一种或两种以上的总的质量含量分别为2%‑7%。与现有技术相比,本发明具有如下优点:制备方法简单,具有普适性可制备多种磷化物,通过投料比例和焙烧条件可得到不同x与y的比的磷化物。所得到的复合材料具有较高的比表面积和高的导电性,在电催化领域有较好的应用前景。
本发明涉及一种铝基复合材料的制备方法及其 装置,其制备方法是先将金属基体铝加热至850℃,保温30 分钟,再加入增强体Al2O3颗粒(短纤维),搅拌15分钟后,将金属铝基熔体放入固定铸模中,在强磁场控制系统中凝固20分钟至640℃后空冷至室温,获取金属铝基复合材料;制备装置有一个金属包(1),加热系统(2),热电偶(3),增强体输送管(4),搅拌线圈(5),固定铸模(9),支座(10),滑动水口(12),真空室或保护气氛室(13),其特征是采用了一个能使金属铝熔体凝固的,由强磁场发生器(6),冷却水管(7),报警及温控装置(8),保温层(11)组成的强磁场控制系统,本发明显著的效果是改善了材料的凝固组织,提高了增强颗粒分布均匀度和增强短纤维的择优取向系数,从而改善金属基复合材料的质量,提高了其综合性能;本装置同时还适用于其它金属基复合材料和难混熔合金的生产。
为了解决现有技术中尚无一种含铜复合材料足以用来制备各种形态的复合材料IUD的问题,本发明提供了一种聚合物合金基含铜复合材料宫内节育器,它属于女性使用的避孕节育器具领域。该复合材料IUD是通过将金属铜粒子、LDPE粉体、MVQ生胶、气相白炭黑、羟基硅油、过氧化二异丙苯通过密炼机密炼得到它们的均匀混合物,然后通过注射成形等方法制备得一次硫化的聚合物合金基含铜复合材料IUD,再经二次硫化得到产品。该类复合材料IUD,一方面,其强度足以支持所制备的复合材料IUD在宫腔内的长期停留,其柔韧性足以满足制备各种形态的复合材料IUD的要求;另一方面,其铜离子释放能够维持长期而平稳、足以确保优异避孕效果所要求的宫腔液中铜离子浓度水平。
本发明提供一种微纳米颗粒增强铝基复合材料及其制备方法,所述微纳米颗粒增强铝基复合材料包括基体、5~30wt%的微米增强颗粒和0.5~1.5wt%的纳米陶瓷增强颗粒,所述基体为纯铝或铝合金,所述微米增强颗粒为微米B4C增强颗粒,所述纳米陶瓷增强颗粒为SiC、Al2O3和B4C陶瓷颗粒中的一种或多种。本发明微纳米颗粒增强铝基复合材料,该材料颗粒分布均匀,致密度较高,且无明显的界面反应发生,复合材料的力学性能稳定。
本发明属于纤维增强复合材料3D打印技术领域,提供了一种面向纤维增强复合材料自由曲面构件的内外温度联控3D打印装置。该装置包括打印装置与平台、外部辅助加热系统、内部加热系统和控制系统;多自由度机械臂运动进而实现自由曲面构件的3D打印;内部加热系统使得成形材料处于合适的熔融温度范围,外部辅助加热系统升高打印平台上已铺放复合材料表层温度,便于同下一层结合;控制系统对喷头内温度信号和打印构件层间温差信号进行处理,协同联控内部加热温度和外部辅助加热温度,获得适宜的层间温差。本发明实现了在纤维增强复合材料自由曲面构件的3D打印过程中,通过内外温度协同联控来提高构件层间结合强度,大幅提升构件层间结合质量。
本发明涉及燃料电池技术,特别是一种燃料电池的复合材料双极板及其制作方法。本复合材料双极板,由热固性树脂和填料组成,双极板的上下表面有均匀分布的流场,在复合材料内部嵌置金属板。其制作方法为:(1)先将热固性树脂与固化剂混合,再加入填料混合;(2)将一定量的上述混合料转入模压模具中,并合模;若制作夹心结构的复合双极板,则需在混合料的中心部位放置金属嵌板,使其被混合料均匀包裹,然后合模;(3)将模具置于带有加热和温控装置的液压机中,模压成型,形成上下表面均带有均匀分布流场的双极板;(4)成型后,继续固化,得成品。本发明的双极板特别适用于聚合物电解质膜燃料电池,也可用于其它电化学设备。
本发明涉及材料表面改性处理领域,具体为一种MAX相陶瓷及其复合材料表面改性的处理方法。采用微弧氧化方法在MAX相陶瓷及其复合材料表面原位生成氧化物膜层,可进行处理的主要是M为阀金属元素(Ti、Mg、Al、Zr、Nb、Ta等)的MAX相陶瓷,以及以这些MAX相陶瓷为基的固溶体或第二相改性的复合材料。采用微弧氧化处理工艺,在上述陶瓷材料表面可制备与基体结合良好、致密的复合氧化膜层。该方法成本低,工艺简单,绿色环保,可规模化应用,能够显著提高兼具陶瓷和金属优良性能的MAX相陶瓷材料及其复合材料的表面硬度、抗腐蚀和耐磨损及高温热稳定性等性能。
本发明的目的在于提供一种尼龙复合材料轴承保持架,制备方法及其专用模具,其特征在于:所述轴承保持架由尼龙复合材料制成,该尼龙复合材料的组成及其重量百分比为碳纤维5-20%,聚四氟乙烯3-10%,石墨2-10%,尼龙66含量60-90%。所述复合材料能满足精密轴承高转数情况下的物理性能,具有高抗蠕变能力、硬度、压缩强度,并有效的减小了轴承保持架的摩擦系数,具有良好的耐腐蚀性。且采用注塑成型方法制备轴承保持架,成本低,能保证产品尺寸稳定,所制得的轴承保持架能够适应在高转速高精度等苛刻条件下的使用。
本发明属于土木工程、水利水电工程和交通工程技术领域,涉及到水泥基复合材料的电阻检测方法。其特征是利用稳压电源、电压传感器和电流传感器组成电磁感应试验设备,利用配套程序采集电阻信号。通过设置不同的变压和变流比例可以检测任何水泥基复合材料的电阻。本发明的效果和益处是利用电磁感应电阻测定仪可以检测水泥基复合材料的损伤与断裂性能,这一点较传统的利用外贴应变片或光弹贴片又很大的改进。利用本发明可以进行结构的损伤和断裂的检测,本发明对于任何水泥基复合材料结构都适用。
本发明涉及阻尼技术,具体地说是一种金属包覆多孔形状记忆合金阻尼复合材料的制备方法。它先通过燃烧合成技术制备多孔形状记忆合金,再用压力铸造工艺将金属包覆在多孔形状记忆合金基体上,具体工艺为:1)制备多孔形状记忆合金:取形状记忆合金原始粉末,配比混合,制成坯料;再置于加热炉中预热;点燃坯料,合成多孔形状记忆合金;2)处理多孔形状记忆合金:机械加工成所需形状和尺寸;进行清洗;3)金属包覆:熔炼包覆用金属合金;清理压铸模具;将步骤2处理过的多孔形状记忆合金放置在模具中;合模;将包覆用合金浇入压铸模中压铸;即可。本发明阻尼复合材料具有阻尼性能优、密度小、力学性能好等特点。
本发明的一种B4C基双层陶瓷复合材料及其制备方法,属于材料技术领域,该复合材料的制备方法包括配料、混料、干燥、热压烧结或无压烧结等步骤,配料:按比例分别称取双层复合材料的碳化硼陶瓷层和增韧层的配料,其中碳化硼陶瓷层分别按比例称取B4C粉1、Ti粉和C粉;增韧层分别按比例称取B4C粉2,Ti3SiC2粉,Si粉和用于原位反应生成W2B5所需要的B4C粉3和WC粉;混料:分别将每层称好的原料,混料后干燥过筛;控制相应工艺过程,采用热压或无压烧结后,冷却至室温,制得B4C基双层陶瓷复合材料。本发明采用热压或无压层状复合的方法,通过宏观双层结构以及反应自生多相复合增韧机制,大幅改善B4C陶瓷材料的力学性能。
聚羟基脂肪酸酯复合材料及其制备方法和用途。复合材料包含下列重量份数的原料配方:聚羟基脂肪酸酯80-95份,偶联剂0.1-1.0份,云母5-10份,纳米SiO21-10份,抗氧剂0.5-2份,加工助剂1-4份。将云母、纳米SiO2用偶联剂处理后干燥得处理后的云母、处理后的纳米SiO2;将聚羟基脂肪酸酯干燥,与抗氧剂、经处理后的云母和/或纳米SiO2、加工助剂混合,置于高速混合机中高速共混5-10分钟,将高速共混后所得的混合物加入双螺杆挤出机,最后在150-180℃下熔融共混挤出造粒得到复合材料。本发明制备的聚羟基脂肪酸酯复合材料具有通用塑料良好的使用性能,废弃时可完全生物降解不污染环境。
本发明提供一种锂离子电容器用电极复合材料制作方法及其电极的制作,锂离子电容器用电极复合材料的制备方法包括以下步骤:将40‑96%含锂金属氧化物、2‑30%碳活性材料和2‑30%羟基蒽醌基季铵盐溶于醇类物质中,分散均匀,得前驱体,然后高温烧结前驱体,得锂离子电容器用电极复合材料。通过引入羟基蒽醌基季铵盐作为中间介质,能够将两种不同类型的活性材料更好的结合在一起,使两种材料的性能发挥最大化,同时羟基蒽醌基季铵盐能够起到提升容量的作用。通过该方法形成的复合材料,对于电极制作过程的要求大大降低,使得电极制作环境要求降低,工艺更加简便,易于操作,可以采用多种方式制作电极。
一种油酸酰胺为分散剂的生物质复合材料制备方法,涉及一种生物质材料制备方法,本发明公开了一种以油酸酰胺为分散剂降解度高的稻壳粉/PE复合材料的制备过程。它选用了油酸酰胺对稻壳粉进行表面的预处理,长直链的油酸酰胺在稻壳粉表面缠绕包覆封锁住裸露在表面上亲水的羟基,使稻壳粉与PE能够较好的结合。同时油酸酰胺的存在会使PE加工性提高,熔体流动性增加,稻壳粉在PE中的分散程度更高。分散更加均匀的稻壳粉与PE在高温降解时更容易发生协同作用,使得热解的复合材料产生更多的挥发性气体和更少的残炭。这种生物质复合材料高降解低残留的性质不仅可以作为绿色环保材料广泛使用,更可以作为热裂解原料,从而实现资源循环高效利用。
本发明提供了一种聚氯乙烯与聚酰亚胺发泡(PIF)边角料复合材料的制备方法,并在给水管材方面进行了应用。以聚酰亚胺发泡材料作为骨架材料,内部用聚氯乙烯(PVC)进行填充,通过将PIF边角料进行破碎,与隔离剂球磨制备PIF边角料粉体,再用密炼机进行熔融混合得到PVC与PIF边角料复合材料材料,最终制备成PVC与PIF复合材料管材专用料。该复合材料专用料提高了制品的压缩强度和断裂伸长率,并且实现了制品硬度和密度的可控制备。本发明方法制备的PVC与PIF复合材料制成管材成本降低了20~30%,给水管寿命提高30%以上。
本发明公开了一种基于数字孪生和智能算法的复合材料构件成型质量控制方法,包括:建立复合材料构件的数字孪生模型;设定初始的工艺条件;获取复合材料构件在成型固化过程中的实时工艺参数和关键部位的固化变形情况;利用实时工艺参数对数字孪生模型进行仿真,获得数字孪生模型的固化变形情况;将固化变形实测值与仿真变形值进行对比分析,若二者误差小于预设要求值,则利用智能算法获得成型固化的最优工艺参数组合,并利用所述最优工艺参数组合对设定的工艺参数实时调整,否则,调整数字孪生模型中的仿真模型边界条件。该质量控制方法,可实现对复合材料构件质量实时、动态管控,可节约大量的人力资源和时间,降低制造成本。
本发明属于复合材料塑性成形领域,具体为一种颗粒增强铝基复合材料塑性成形性的虚拟测试方法。该方法包括:1)对颗粒增强铝基复合材料的微观结构进行几何重构;2)用面向对象有限元技术对步骤1)中建立的微观结构几何模型划分网格,对模型施加约束;3)在有限元软件中将步骤2)中的网格赋予材料属性,耦合基体损伤、颗粒断裂和界面脱粘三种损伤模型;4)在有限元模拟软件中模拟塑性成形性测试实验过程,得到材料的塑性成形性指标。本发明实现了颗粒增强铝基复合材料塑性成形性的准确虚拟预测,可以降低复合材料塑性成形性实验测试成本,操作简单,方便技术人员使用。
本发明公开了微波法快速制备的FeS@C复合材料、方法及其应用,属于材料技术领域。是一种利用强酸性阳离子交换树脂、磺化煤或磺化沥青为原料,通过微波法制备FeS@C复合材料的方法,该方法包括如下步骤:以强酸性阳离子交换树脂、磺化煤或磺化沥青为原料,与含三价铁离子的溶液搅拌混合后,经过过滤、干燥后得到铁交换的复合物,将其加入到有机试剂中,进行搅拌混合,随后得到的样品通过微波法制得FeS@C复合材料。该制备方法生产成本低,耗时短,操作简单。所得的FeS@C复合材料作为电极活性物质应用于锂离子电池,获得的电池循环寿命长、储锂性能优异。
本发明涉及一种复合材料加筋壁板结构长桁间距的确定方法,属于飞行器复合材料机体结构强度设计领域。包括以下步骤:S1:通过长桁截面参数,得到长桁截面的有效厚度tadj、有效宽度weff和有效横截面积Aeff的表达式;S2:计算加筋壁板截面的等效弹性模量Eeqv;S3:建立复合材料加筋壁板结构承载能力的本构方程;S4:采用有效横截面积和剪切模量修正本构方程;S5:确定复合材料加筋壁板结构长桁间距。本发明的方法能够在满足结构强度要求的基础上,设计出结构最优尺寸构型;有助于减少不必要的保守设计,极大的缩短了研发时间、减少研发费用;减少反复试验带来的时间及经济成本,有利于优化结构设计和挖掘结构减重能力,降低运输成本。
本发明公开了一种纳米二硫化钼‑纤维杂化材料增强杂萘联苯聚芳醚树脂基复合材料及其制备方法,所述复合材料的原料按重量份包括以下组分:杂萘联苯聚芳醚树脂:100份;树脂改性剂:0~30份;纳米二硫化钼‑纤维杂化材料:1~30份;固体润滑剂:0~20份;增强组分:0~30份;无机耐磨填料:0~20份;所述制备方法可采用模压成型法或挤出成型法进行制备。本发明以杂萘联苯为主要树脂基体,以纳米二硫化钼‑纤维杂化材料为主要填料,制备得到的树脂基复合材料是一种兼具较低摩擦系数和磨损系数、可在高温条件下使用的耐磨自润滑树脂基复合材料,其在航空、汽车、轨道交通、石油化工、新能源等诸多领域具有实用价值。
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