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。
本发明公开了一种提高碳基或陶瓷基复合材料表面抗氧化涂层结合强度的方法,属于碳基和陶瓷基复合材料抗氧化技术领域。首先利用CVD工艺于基底材料表面制备SiC底层;将沉积了SiC的基底材料进行预氧化处理,使其表面形成氧化硅;利用料浆刷涂‑烧结工艺在预氧化后的样品表面制备超高温陶瓷抗氧化中间层;最后在样品表面沉积SiC外层。本发明的预氧化工艺可有效提高涂刷中间层和SiC底层的结合强度,进而获得高结合强度的SiC/ZrB2‑SiC/SiC三层复合抗氧化涂层。
一种负载磁性纳米粒子的石墨烯气凝胶复合材料的制备方法属于功能磁性材料技术领域,该方法以氧化石墨烯、聚乙烯醇和金属盐为原料,用水热法制备负载有金属盐的三维多孔交联网络氧化石墨烯水凝胶;经过冷冻干燥和在保护气氛下焙烧还原,原位得到负载磁性纳米粒子的石墨烯气凝胶复合材料。本发明操作简单、成本低和制备工艺简单,是一种宏量制备磁性石墨烯气凝胶复合材料的新技术;可以通过调整石墨烯和金属盐的配比,调节复合材料的磁性能和电性能,制备得到的石墨烯气凝胶复合材料具有比表面积高、密度小和优异的电磁性能等优点,可以用于电磁波吸收材料。
本发明提供一种碳纳米纸传感器多方向监测纤维增强复合材料应变的方法,在碳纳米纸的表面以碳纳米纸中心点为圆心的圆周上均匀设置24个电极,根据待监测纤维复合材料实际力学实验要求,选定需要进行应变监测的方向,在每一选定后的方向上,选取两根导线分别连接在所述方向的两个电极上,形成碳纳米纸传感器,将所述碳纳米纸传感器外贴于待监测纤维复合材料表面的中心位置,利用万能表分别采集所述碳纳米纸传感器各方向的电阻变化值,得到电阻变化‑纤维复合材料应变的关系曲线,并拟合得到各方向的应变传感系数,实现对纤维复合材料的应变的多方向监测。本发明监测方法操作简单、监测结果精准、且能实现多方向的监测,适用性强。
液晶聚合物原位复合材料及其制备方法,属于高分子材料领域。本发明的液晶聚合物原位复合材料由带有离子基团的液晶聚合物和树脂复合而成,带有离子基团的液晶聚合物的质量为复合材料总质量的5‰~15%,余量为树脂;树脂为选自PP、PA1010、PBT、PC、PE和ABS-38中的两种。制备方法:先制备带有离子基团的液晶聚合物;然后将步骤一制备的带有离子基团的液晶聚合物与树脂混合,经双螺杆挤出机熔融挤出,挤出的料条经过水槽冷却后切粒得到产品。也可向液晶聚合物原位复合材料添加增强材料和/或填充剂来提高其性能。本发明液晶聚合物原位复合材料应用在汽车零部件、精密电子仪器、光导纤维、医疗器械、防水材料、纺织领域、绝缘材料、储能材料、防弹衣或降落伞领域。
本发明公开了一种由多孔材料负载离子液体的复合材料及其制备方法和应用,该复合材料是将离子液体负载于有机多孔材框架所得,所述的多孔材料作为支撑载体,将其与离子液体或者离子液体与其他溶剂的分散剂接触一定时间后,通过研磨得到以多孔材料为支撑载体的复合材料;对得到的复合材料进行真空加热干燥以促进离子液体进入孔道内。本发明得到的复合材料具有较高的稳定性,并可应用于H2、CH4、SO2、NH3和CO2气体的存储分离。
本发明属于半导体制备所应用的隔热保温材料技术领域,具体涉及一种石英基Si-C-O气凝胶隔热复合材料及其制备方法,制备该材料首先将硅源和碳源混合,经反应后制备出具有纳米多孔的三维网络骨架结构的溶胶,然后以短切石英纤维为原料,通过纤维浆料抽滤、模压成型的方法经高温烧结制备多孔纤维预制体,接着将所述溶胶与石英多孔纤维预制体复合,形成石英纤维与Si-C-O气凝胶的混合体,然后通过超临界流体干燥得到具有纳米多孔结构的Si-C-O气凝胶先驱体复合材料,再对Si-C-O气凝胶先驱体复合材料进行高温惰性气氛裂解,最终形成石英基Si-C-O气凝胶隔热复合材料,该材料将Si-C-O气凝胶与石英纤维结合在一起,制备出了一种性能优越的隔热材料,适合应用于半导体制造行业中。
本发明提供一种ZIF‑67@MXene复合材料及其制备方法和应用,属于纳米材料技术领域,其制备方法包括:通过氢氟酸刻蚀MAX粉体合成出具有分层结构的MXene,再加入Co盐和2‑甲基咪唑使其MXene片层上生长出ZIF‑67,期间经过一系列的超声、搅拌、离心、洗涤、真空干燥处理,最终得到ZIF‑67@MXene复合材料。得益于ZIF‑67具有大的比表面积,可调的孔隙率等优势,以及MXene优异的电子导电性和表面亲水性,复合材料有望在电催化过程中进一步提高性能。此外,该复合材料制备方法简单,成本低,适合工业化生产。
本发明属于复合材料加工技术领域,公开了一种连续纤维增强多孔复合材料加工方法,具体步骤为:S1:选择连续纤维增强多孔复合材料,使用无水乙醇清洗工件待加工表面;S2:将工件固定在加工平台上;S3:开启激光加工系统,将激光光束聚焦于工件待加工表面;S4:设置激光加工参数和辅助气体压力,使激光光束焦点在工件待加工表面完成指定扫描加工动作;S5:加工完成后,采用超声波清洗器对工件的已加工表面进行清洗。采用本发明的方法,加工后的连续纤维增强多孔复合材料表面材料去除均匀,去除率高,表面无毛刺无焦黑,热影响区小,表面加工质量提高50%以上。
本发明连续纤维增强复合材料3D打印典型路径的规划方法属于复合材料快速成型领域,涉及一种连续纤维增强复合材料3D打印典型路径的规划方法。该方法根据成型构件的实际尺寸要求,借助CAD建模软件建立三维模型,并利用3D切片软件对其进行切片分层处理,以获取轮廓和层片信息。判断路径的弯曲程度并启动相应路径规划机制,借助跳点处理机制准确定位跳点并完成跳点动作。利用层间路径规划机制实现纤维无断点的层间转换,实现连续纤维增强复合材料高质量、高效率的3D打印新路径。该方法规划出最少断点的打印路径,保证连续纤维增强复合材料的力学性能。有效减少连续纤维在弯折处的成型缺陷,提升其在弯折处的结合力,提高成型构件的整体性能。
本发明属于新材料领域,提供了一种多壁碳纳米管和石墨化氮化碳复合材料的制备方法及应用。该CNN复合材料由石墨化氮化碳g‑C3N4和羧基化碳纳米管CNTs在惰性气氛中煅烧而来。煅烧过程中添加了软模板作为造孔剂,提高复合材料比表面积。本发明所制备的复合CNN材料在利用红外光进行光催化CO2转化制备CO反应中展现了优秀的活性。该复合材料不同于其他光催化材料,可以在利用800nm以下的光谱能量进行催化。CNN材料极大地拓展了半导体材料可吸收利用光谱的范围,提高了太阳能的利用率。同时可以有效地将温室气体CO2转化为有更高利用价值的CO。
本发明涉及纳米炭复合材料领域,具体为一种兼具高强度高阻尼特性的石墨烯/SEBS复合材料及其制备方法。首先通过在石墨烯表面修饰多重氢键分子,得到多重氢键分子接枝的石墨烯纳米填料;再将上述多重氢键分子通过接枝反应引入到SEBS分子链段,得到多重氢键分子接枝的SEBS;最后通过溶液共混法在有机溶剂体系中混合上述多重氢键分子接枝的石墨烯和SEBS,搅拌均匀,除去溶剂,热压成型即获得到石墨烯/SEBS复合材料。该复合材料内部各组元的界面处均形成氢键网络,石墨烯纳米填料与氢键网络协同发挥作用,不仅显著增强SEBS基体的力学性能,也显著提升复合材料的粘弹阻尼性能,在高性能阻尼工程材料领域具有重要的应用前景。
一种平面往复运动喷射沉积多层复合材料的制备方法,在坩埚内进行惰性气体加压使金属熔液经过坩埚底部的孔隙喷射到沉积基板上,基板在水平面上做往复运动,同时还可以在垂直地面方向上下运动。制备的设备包括:真空炉体和处于真空炉体内的沉积基板升降机构、沉积基板、低温惰性气体强制冷却装置、惰性气体喷射加压装置、坩埚喷枪组、感应加热装置、水平往复运动导板,处于真空炉体上的抽真空装置、排气阀、保护气体进气阀。本发明可以将多种金属及合金,通过熔炼,喷射制备成大块层状复合材料,通过强制冷却,可以获得大块沉积多层堆积的非晶、纳米晶金属材料。
带PVA纤维的水泥基复合材料,其特征在于:该材料包括PVA纤维、普通硅酸盐水泥、砂子、减水剂、粉煤灰和水,本发明具体涉及PVA纤维与水泥基复合材料粘结性能的研究,最终目标为PVA纤维水泥基复合材料试件受到荷载之后,PVA纤维与水泥基复合材料脱离且不发生断裂。
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