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。
一种利用高强梯度磁场制备梯度复合材料的方法,首先将金属原料或金属预制件放入铸模中,置于强磁场装置中的特定梯度磁场位置,使加热炉处于真空或保护气氛下;利用感应或电阻加热装置使金属原料熔化,保温20min以上使其充分熔解;施加不同的磁场强度和方向等磁场条件,控制一定的凝固速度使熔体冷却凝固,然后随炉空冷至室温,制得梯度复合材料。装置主要由强磁场发生装置、真空加热炉、铸模、感应或电阻加热装置、冷却水套构成,利用原位生成或外部添加第二相和金属基体在梯度强磁场中所受磁化力不同,对第二相分布进行有效控制,最大的优点是控制第二相在液态基体中分布的外力是通过不直接接触凝固体系的方式施加的,不需要任何传播介质。
本发明属于复合材料领域,尤其涉及一种耐高温耐磨损钛基复合材料及其制备方法。基复合材料原料组成按重量百分比配比如下:Al为6‑7%、Sn为3‑4.5%、Zr为8‑10%、Mo为0.8‑1%、Si为0.2‑0.3%、Nb为0.8‑1%、W为0.8‑1%,添加4.5%‑6.5%的质量分数的增强相,余量为Ti。该耐磨钛基复合材料可在高温下使用,通过混杂增强相增强钛合金材料,达到了高温时高耐磨程度的钛基复合材料,从而拓宽钛合金的应用范围。
本发明公开了一种提高β‑型非晶合金内生复合材料加工硬化能力的方法,属于非晶合金复合材料技术领域。该方法通过调整β‑型非晶合金内生复合材料化学成分中β相稳定元素的含量,使其中β相具有适当的结构亚稳定性,此时所得样品能够发生形变诱发马氏体相变和/或孪晶,从而提高β‑型非晶合金内生复合材料的加工硬化能力;本发明方法的关键在于调控原位析出β相的结构亚稳定性,对于设计和开发具有优异力学性能的β‑型非晶合金内生复合材料有重要价值。
本发明公开了一种连续SiC纤维增强钛基复合材料的激光增材制造方法,属于金属基复合材料制备技术领域。采用激光增材制造技术制备SiC纤维增强钛基复合材料,即采用激光熔覆手段将钛合金丝材沉积到SiC纤维、叠层铺设的纤维布或纤维增强体上,包括板材、环件等结构,从而完成钛合金与纤维的复合成形。该方法的优点在于,免去工装模具、减少制造周期;可制备形状复杂、尺寸超大、超厚、复杂型腔等特殊结构的纤维增强钛基复合材料结构件;对于具有复杂纤维排布结构的复合材料,免去因热压而导致纤维发生断裂的过程,实现结构件制备、加工一体化,提高生产效率并降低成本。
一种新型导电发热碳纤维复合材料制备方法该复合材料由料槽、疏解机、鼓风机、回转器、沉降调解器、传送带、带负电荷的基材、热风干燥装置、压光切边辊轮、纤维复合材料和回收器构成。以空气为介质,碳纤维短切3~11毫米,100℃烘干60分钟,送入料槽经疏解机初步分散;经鼓风机送入回转器进一步分散,经带正电场的沉降调解器将充分分散的碳纤维定量送入传送带,带正电荷的碳纤维在静电场力作用下吸附在带负电荷的基材表面。经热风干燥装置,压光切边辊轮收卷成纤维复合材料,复合时多余碳纤维经回收器回收再利用。具有耐高温、阻然耐拆、高强度等特性, 适合工业、民用中取暖保温、加热和医疗保健及抗静电材料用。?
本发明公开了一种文冠果果壳木塑复合材料及其制备方法,属于木塑复合材料技术领域。该木塑复合材料的制备原料包括组分:文冠果果壳颗粒10‑90份;热塑性塑料10‑90份;增韧剂:5‑10份;抗氧化剂0.1‑3份;光稳定剂2‑4份;润滑剂0.5‑1.5份;增塑剂3‑10份。各组分混合后成型为木塑复合材料。本发明使用未经化学处理的文冠果果壳制备出高含量文冠果果壳木塑复合材料,避免了化学处理造成的环境污染,降低了成本,使作为制作生物柴油剩余物的果壳得到了大量充分的利用。
本发明的目的是为了解决现有技术中制备石墨烯包覆碳化硅复合材料存在的问题,提供了一种石墨烯/碳化硅复合材料及其制备方法,属于石墨烯复合材料技术领域。本方法通过将适当尺寸的片层石墨与纳米碳化硅颗粒的粉末进行适当的混合,再添加乙醇和蒸馏水作为研磨介质和过程控制试剂,进行一定时间的充分球磨,制备获得具有石墨烯包覆碳化硅核壳结构的纳米复合材料。本发明不需要先制备石墨烯,在球磨条件下一步完成制备石墨烯/碳化硅复合材料。而且,本发明不使用任何危险的试剂,没有高温、高压过程。制得的产品具有更均匀的微观结构和各向同性的性能。
本发明属于金属基复合材料技术领域,涉及一种渗流铸造工艺制备碳纤维铝基复合材料的设备与方法,包括反应炉、真空抽气系统、保护气体加压系统、电源控制系统和碳纤维复合材料预制件;碳纤维复合材料预制件依次由竖向设置的连通管段、熔炼管段、连接管段和渗流管段相互连接组成,真空抽气系统和保护气体加压系统均与所述连通管段相连通。本发明具有易使纤维发生分散,易于控制反应时间,易于控制纤维与基体反应的特点,同时设备简单,造价低廉,易于企业自己制造生产。
本发明的目的是针对于现有玄武岩纤维增强聚乙烯存在的问题,一种高密度聚乙烯复合材料及其制备方法。该高密度聚乙烯复合材料的组分为:高密度聚乙烯90‑99.5wt%,改性玄武岩纤维0.5‑4.5wt%,增容剂0‑5wt%,抗氧剂0‑0.5wt%。本发明利用多巴胺的特性,用聚多巴胺对玄武岩纤维进行改性,并将聚多巴胺改性的玄武岩纤维分散在高密度聚乙烯中制备高密度聚乙烯/玄武岩纤维复合材料,从而提高高密度聚乙烯的力学性能,使得复合材料的拉伸强度,断裂伸长率有较大幅度的提升。
本发明涉及一种新型双态组织钛基复合材料的加工制造方法,本发明的新型双态组织钛基复合材料仅通过β相区热变形,不但可以使复合材料致密化,而且具有细化晶粒的作用;极大程度上解决了粉末冶金无法避免的孔隙等缺陷问题;经β相区热变形后,通过后续热处理可以直接得到双态组织,避免了传统钛合金所需的α+β两相区复杂热变形。仅通过后续热处理即可得到双态组织,使热加工工艺得到加大简化。本发明所述新型双态组织钛基复合材料不仅具有片层组织的高强度与疲劳性能,还具有等轴组织带来的良好的拉伸塑性和疲劳强度,更能满足当下航空、航天等领域复杂服役条件的需求。
本发明涉及复合材料领域,特别涉及一种导电用高强度以纳米粉末为基体的由混合碳连续纤维束增强的复合材料。其特征在于该复合材料是一种以高强度碳纤维和高模量碳纤维混合增强的以纳米粉末为基体的复合材料,含碳纤维的百分比为30一50%,纤维是连续的,纤维直径为3一8pm,其中高模量碳纤维占混合纤维的体积百分比为10一40%。此外,本发明的另一优点是所用原材料来源广、成本低。本发明混合碳纤维增强铝基复合材料可直接用于制备快速机械上的杆件零件、环状零件以及用于电线电缆的增强线丝,线丝本体也可直接用做零件。
一种连续纤维增强混杂多尺度复合材料的制备方法,按以下步骤进行:(1)制备表面活性连续纤维增强体;(2)连续纤维增强体的表面化学接枝;(3)碳纳米材料的分散;(4)连续纤维增强体和碳纳米材料的偶联;(5)混杂多尺度连续纤维增强体的应用。与现有技术相比,本发明所具有的有益效果:本发明不采用高温或苛刻化学处理过程,所需设备简单,工艺操作方便,可应用于多种聚合物基复合材料体系和成型工艺。通过利用碳纳米材料选择性增强复合材料界面和树脂富集区域,使复合材料弯曲性能和层间剪切强度均提高30%,玻璃化转变温度(Tg)提高20℃。
本发明属于复合材料制备技术领域,具体涉及一种高结构完整高分散性的石墨烯增强金属基复合材料的制备方法。该方法可实现高结构完整的石墨烯在金属基体中的良好分散。本发明以普通石墨为原料,采用在阴离子表面活性剂和硫酸盐的混合水溶液中电化学剥离,快速获得高结构完整性、悬浮性良好的石墨烯水溶液,然后将其与经过阳离子表面活性剂处理的金属粉末混合,从而使石墨烯均匀的吸附在金属粉末表面,随后利用传统的粉末冶金工艺制备出石墨烯增强金属基复合材料。本发明的优点在于:(1)原材料采用普通石墨,成本低廉;(2)所制备的复合材料中石墨烯结构完整度高,分散性良好;(3)整个制备过程高效、环保,具备小批量规模化生产能力。
本发明属于铝合金材料技术领域,具体涉及一种耐高温铝基复合材料及其制备方法与应用。一种耐高温铝基复合材料,由以下质量分数的组分组成:铁8%‑12%、硅6%‑10%、镍1%‑2%、余量为铝,所述耐高温铝基复合材料的制备方法包括以下步骤:步骤1、喷雾法制得预合金原料;步骤2、机械合金化;步骤3、将步骤2制得粉料在钢模中真空热压成型,然后进行烧结;步骤4、脱模后,机加为成品。本发明提供的耐高温铝基复合材料适用于制造汽车铝合金制动盘,与现有的汽车制动盘材料相比,本发明制备的铝基复合材料工艺简单,无需表面微弧氧化处理,生产成本低,且高温耐磨性和屈服强度能大幅度提高。
一种TiCp‑M2高速钢复合材料采用高能球磨法制备了TiCp/M2高速钢复合粉末,并利用放电等离子烧结(SPS)技术制备出TiC颗粒增强M2粉末冶金高速钢复合材料(TiCp/M2)。球磨20h后,粉末形态由近似椭球形转变为不规则形状;放电等离子烧结后复合材料的显微组织均匀细小,晶粒平均尺寸小于2μm。M6C型碳化物平均尺寸小于1μm;致密度、抗弯强度随TiC含量的提高而有所降低,硬度在TiC含量为10%时达到最大值59HRC;TiCp/M2试样的磨损量随着TiC含量的增加呈现先下降后上升的趋势,当TiC含量为10%时复合材料具有最佳的耐磨性能,其磨损量约为基体材料的1/3。 1
本发明的目的是提供一种设计性强且具有优异抵抗高速冲击能力的多层钢金属复合材料及其制备方法,具体制备方法包括:复合材料组元材料的选择及结构设计;母材的预处理:将母材板材表面进行机械打磨、清洗和干燥;真空热压:将组元放入真空热压炉进行热压;将真空热压后的板材进行热轧;将热轧后的复合板直接进行多道次冷轧最终获得表面质量良好、优异抗侵彻性能的多层钢铁复合材料;最后将复合材料进行热处理。该复合材料具有优异的抗高速冲击能力,且其界面无氧化物、孔洞、微裂纹、未结合等缺陷,表面质量优异。
一种三维介孔石墨烯/聚苯胺复合材料的制备方法,涉及一种纳米复合材料的制备方法,包括三维石墨烯的制备:将氧化石墨烯与去离子水混合,超声分散后获得氧化石墨烯分散液;将该氧化石墨烯分散液置于聚四氟乙烯反应釜中水热反应得到三维石墨烯;三维介孔石墨烯的制备:将三维石墨烯浸泡于碱性溶液中,经真空冷冻干燥后,在氮气或氩气气氛下活化反应,经酸洗和去离子水洗涤干燥得到三维介孔石墨烯;三维介孔石墨烯/聚苯胺复合材料的制备:将三维介孔石墨烯分散于酸性溶液中,并加入苯胺和过硫酸铵,在冰盐浴条件下,原位聚合得到三维介孔石墨烯/聚苯胺复合材料。该材料应用于超级电容器电极材料、储能材料及导热材料等领域。
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