本发明属于复合材料技术领域,涉及一种热塑性聚酯复合材料及其制备方法,该复合材料由包括以下质量份的组分组成:连续玻璃纤维50-60份;热塑性聚酯树脂100份;相容剂0.5-1.5份;抗氧剂0.7-0.9份。本发明的优点是复合板材质量轻,具有较高的耐热性、较高的力学性能尤其弯曲性能显著,以及绿色环保、有可回收性。
一种碳纳米管增强镁基复合材料的制备方法,该方法步骤为对碳纳米管进行表面改性,使碳纳米管表面得到一层均匀、致密的Ni-P合金层;将改性后的碳纳米管和镁、铝、锌等元素粉末进行混合,得到混合原料;将混合原料和陶瓷球进行混料得到混合粉末;将混合粉末放入模具中在室温下进行双向冷压;对冷压后的复合材料和模具一起进行真空烧结;然后将真空烧结后的复合材料进行热挤压。本发明可制备出高性能轻质高强的碳纳米管增强镁基复合材料,增强相与基体界面结合良好,具有较高比强度、比刚度、高的导热率、优良的机械加工性能等特点。这种复合材料在航空航天、汽车工业、3C产业、运动娱乐以及其它工业领域有良好的应用前景。
本发明提供一种利用微区电化学方法测定双金属复合材料结合界面处的腐蚀性能和界面宽度的方法,该方法利用扫描电化学工作站对复合材料的截面样品进行基材‑结合界面‑覆层的电位扫描,从而表征结合界面腐蚀电位、测定界面宽度,用于研究复合材料结合界面的腐蚀性能。并可以通过对复合材料的截面采用不同模拟大气环境的溶液进行预处理,模拟在该腐蚀环境下表面形成的薄液膜,从而研究复合材料结合界面在不同大气环境中的腐蚀性能。该方法可以快速、无损地定量测定双金属复合材料结合界面处模拟不同大气环境下的腐蚀性能及其界面宽度。
本发明公开一种具有微观定向结构的铜钨复合材料及其制备方法。该复合材料由质量分数为30%~97%的钨和铜组成,微观定向结构表现为钨和铜以片层形式沿特定方向相间排列。采用浆料配制、冷冻铸造、真空冷冻干燥、去有机质和烧结以及骨架熔渗的工艺流程制备具有微观定向结构的铜钨复合材料,并且材料中的钨含量可以通过对坯体或骨架沿垂直于片层的方向进行压缩处理加以控制。本发明的复合材料具有各向异性的力学性能和功能特性,特别是在沿片层方向上具有强度高、硬度大、导电和导热性能优良的特点以及优异的耐电弧烧蚀和抗电冲击性能。该复合材料有望用作电触头材料以显著提高其使用效果,延长使用寿命,减轻构件质量并降低能源损耗。
一种热塑性复合材料点阵夹芯结构的激光辅助原位成形方法,属于复合材料技术领域。针对现有热塑性复合材料点阵夹芯结构制备工艺复杂、机械加工易引入材料损伤、面板与点阵芯层界面强度低、难以实现原位成形或修复等问题,本发明提出采用激光辅助原位成形的方法,在复合材料基板和点阵芯模上成形出连续点阵芯层结构,填充芯模,然后在其上仍采用激光辅助原位成形的方法逐层制备面板,将芯模溶解,形成热塑性复合材料的连续点阵夹芯结构。本发明可实现点阵夹芯结构的原位成形或修复,制备过程易于实现自动化;激光热源定域可控,扩大了点阵夹芯结构的自动化成形尺寸范围;点阵单元间连续,面板与点阵芯层熔融连接,充分发挥复合材料的承载潜力。
一种电子束固化聚芳基乙炔/热硫化硅橡胶复合材料的方法,属于高分子复合材料制备领域。该方法为:将短切碳纤维浸入聚二苯基硼硅氧烷预聚体的浸渍液中,浸渍;在混炼机上,按配比,依次加入各物料,进行塑炼,混合均匀;启动强流脉冲电子束仪器,涡轮分子泵抽真空至真空度≤2.5×10‑2Pa后,采用脉冲电子束辐照固化预固化料,得到聚芳基乙炔/热硫化硅橡胶复合材料。采用强流脉冲电子束辐射固化聚芳基乙炔/热硫化硅橡胶复合材料,具有制备的复合材料碳化率高,交联度大,方法操作简单,耗时短,没有危险的优点,是一种全新的固化聚芳基乙炔/热硫化硅橡胶的方法。
本发明涉及SiC纤维增强钛基复合材料整体叶环性能测试领域,具体涉及一种SiC纤维增强钛基复合材料整体叶环横向性能测试方法。该方法采用与整体叶环结构同曲率、同复合材料芯截面尺寸、同安装边弧角和同包套厚度的十字形结构的高温横向拉伸试样,测试SiC纤维增强钛基复合材料整体叶环高温横向拉伸性能,最大限度保证了试样与整体叶环结构特征的一致性,有效的回避了表面纤维裸露边缘效应和残余应力的影响,最终获得了准确的SiC纤维增强钛基复合材料整体叶环高温横向拉伸性能,避免未达到整体叶环纵向性能设计指标而发生断裂和失效,为SiC纤维增强钛基复合材料整体叶环性能优化设计提供一种有效的分析方法。
本发明涉及熔体浸渗及凝固技术,具体为一种多功能非晶复合材料制备设备,解决块状非晶合金宏观塑性较低、限制其应用范围等问题。本发明设备具有由上真空腔体和下真空腔体组成的真空室,中间可以通过盲板隔离也可以相互连通。上真空腔体内安装有感应加热线圈,感应线圈内安装坩埚,上真空腔体外面安装有摄像机和红外测温仪。下真空腔体内安装精密控温加热炉,腔体底部为快卸法兰密封口,下真空腔体之外下面安放冷却系统。本发明主要用于制备非晶复合材料,可以精确控制合金熔化和浸渗温度,有利于获得理想的界面结构,提高非晶复合材料的性能。本发明具有多种功能,还可以用来熔炼合金、制备纯非晶样品以及进行真空热处理等。
一种强韧性聚丙烯纤维增强水泥基复合材料及其制备方法是涉及一种强韧性聚丙烯纤维增强水泥基复合材料及其制备方法。本发明提供了一种原料易得、成本低、对加工工艺及操作环境要求较低、力学性能稳定、韧性好的强韧性聚丙烯纤维增强水泥基复合材料及其制备方法。本发明的组成及重量配比为:水泥16.7%~52.5%、粉煤灰13.1%~39%、硅砂22.2%~26.3%、水6.6%~16.7%、减水剂1.3%~2.8%、增稠剂0.03%~0.1%、聚丙烯纤维1.47%~2.5%。本发明的制备方法为:将水泥、粉煤灰和硅砂添加到搅拌机的搅拌桶内进行干拌,直到各基体材料搅拌均匀为止;将水加入上述基体材料中搅拌,直到形成均匀的流动性较好的糊状浆体为止;加入减水剂和增稠剂,然后继续搅拌,直到纤维分散均匀为止。
本发明涉及耐超高温陶瓷及其制备技术,特别提供了一种锆铝硅碳-碳化硅复合材料,以及原位反应热压制备锆铝硅碳-碳化硅复合材料的方法。采用一定化学计量比的Zr粉、Al粉、Si粉和C粉为原料,原料经过物理机械方法混合5~50小时,以5~20MPa的压力冷压成饼状,装入石墨模具中,在通有惰性气体作为保护气(或真空下)的热压炉中加热至1600℃~2400℃原位热压反应0.1~4小时,热压压力为20~40MPa。本发明可以在较低温度下、短时间内合成高硬度、高强度、高韧性、耐超高温等性能的锆铝硅碳-碳化硅复合材料,采用本发明方法获得的材料可以在大于1600℃的超高温下使用。
本发明属于材料加工制备领域,具体涉及一种掺杂粉煤灰的自生陶瓷颗粒增强Fe-Al-Cr-Ni基复合材料及制备方法。本发明的粉煤灰掺杂的自生陶瓷颗粒增强Fe-Al-Cr-Ni基复合材料,掺杂有占复合材料重量1~4.8wt.%的粉煤灰,余量为Fe、Cr、Al和Ni,其中按照重量比,Fe:Cr:Al:Ni=90 : 10:(70~80):(20~30);其制备方法是首先按照比例混合粉末进行球磨,然后采用CO2激光机发射高能激光束点燃压坯表面,引发压坯的自蔓延烧结,生成掺杂粉煤灰的Fe-Al-Cr-Ni基自生陶瓷颗粒增强复合材料。本发明以粉煤灰作为复合材料的原料不仅解决了污染问题同时大大降低了生产成本,还具有生成效率高,产品的纯度高和过程极短的优势。
本发明涉及铸造及复合材料制备领域,具体为一种SiC纤维增强TiAl基复合材料的液态吸铸制备方法,解决了传统固态制备法工艺流程复杂,成本高,复合材料易污染而导致力学性能差,复杂零件近净成型困难等问题。本发明通过(1)非自耗真空电弧熔炼母合金;(2)纤维体积分数及分布方式设计;(3)纤维张紧及其定位;(4)真空吸铸;(5)热等静压等工序,制备SiC纤维增强TiAl基复合材料。采用该工艺制备的复合材料与传统方法相比具有制备工艺简单,合金缺陷少,纤维与基体合金结合紧密,反应适中,复合材料干净无污染的优点。
本发明提供一种混合结构复合材料叶片,包括钛合金基体(1)、复合材料填充物(2)、蒙皮,其中叶片从榫头底部至叶尖均由钛合金基体(1)构成并在其上开设田字形框架结构,在该基体叶盆叶背两侧覆以复合材料填充物(2)构成叶片叶身,并在叶身的外表面覆盖蒙皮形成叶片型面。其中,钛合金基体(1)由一体化的榫头、伸根、前后缘以及叶尖构成以形成整个叶片的支撑结构,在该叶片叶身中央4个区域穿透椭圆形孔且型面下沉以形成田字形框架;复合材料填充物(2)为热塑性,成型方式为铺层结构并增加第三维度纤维缝合增强。本发明所提供的混合结构复合材料叶片,以钛合金为框架基体,复合材料型面混合而成的结构体,可实现可控的减重效果。
本发明公开了一种新型高比表面积SiC基的新型纳米碳复合材料制备方法。通过选择合成温度、气氛、不同催化剂,可实现在SiC表面控制生长出一层或多层不同厚度的碳层,且该碳层的形貌和结构特点随合成条件不同而不同。本发明实现了基于SiC的C-SiC复合材料的合成,该复合材料同时具有碳材料与SiC的优势,可应用于催化和吸附中。
本发明一种炼钢造渣用速熔镁质复合材料及其制备方法,该镁质复合材料的生产原料主要是采用富含氧化镁、氧化铁的工业废弃物。其制备方法是:先将这些工业废弃物制成粉末状,再按一定比例在强制搅拌机中混合,然后投入高强度压力机中造粒。制成富含MgO和Fe2O3+FeO、粒度为20~30mm的块状低熔点镁质复合材料。在转炉吹炼初期加入本发明复合材料,能促进化渣、促进脱磷、促进脱硫,减少炉衬浸蚀和缩短冶炼时间;本发明速熔镁质复合材料成分均匀、性能稳定,不仅便于储存和运输,还有利环保减少污染。
本发明激光和机械组合加工碳纤维复合材料的方法属于激光与机械加工技术,具体涉及一种采用激光与机械切削组合加工碳纤维复合材料的方法。该方法使用激光发生器作为激光源,选定加工参数实现单次扫描切深最大。其中包括功率、聚焦位置、单次扫描速度、扫描次数,经一次或多次扫描,对碳纤维复合材料样件进行所需几何特征的粗加工,完成大部分材料的高效去除;进一步通过机械加工方式一次去除激光加工产生的热影响区及粗加工余量,最终完成碳纤维复合材料样件所需大尺寸几何特征的高质高效加工。该方法有效地降低机械加工量,降低了由于复合材料特性本身决定的不可避免的刀具磨损、加工损伤,减少了加工粉尘,提高加工效率,降低刀具成本。
本发明涉及一种正多边形坩埚制备碳纤维铝基复合材料的装置及方法,该装置包括机械搅拌系统、气体保护系统、运动机构和熔炼保温系统,在正多边形坩埚内,对熔融铝液中短碳纤维施加机械搅拌,目的是使短碳纤维分散均匀,克服在传统圆形坩埚内机械搅拌制备短碳纤维铝基复合材料方法存在流场单一,短碳纤维呈现各向同性,分布不均匀易团聚的问题。采用本发明的工艺方法,利用正多边形坩埚机械搅拌制备短碳纤维铝基复合材料,短碳纤维呈现各向异性,分布均匀,短碳纤维损伤小,短碳纤维完整度高,操作简单利于实现工业化生产的优点。
一种硫化聚合物包覆硫/碳复合材料及其制备方法,该复合材料包括高比表面碳与硫组成的复合物及硫化聚合物包覆层。其制备方法是:将硫和高比表面碳放入球磨机中球磨,将产物在保护气氛下进行热处理;将上述产物分散于含有聚合物单体溶液中,加入引发剂引发聚合,过滤、洗涤、干燥;将上述产物在保护气氛下进行热处理,得到硫化聚合物包覆的硫/碳复合材料。本发明的复合材料作为锂硫电池的正极材料具有如下优点:高比表面碳材料能够提高硫的电子电导,抑制多硫化物的流失,硫化聚合物包覆层不但抑制多硫化物的流失,同时提供部分容量。由该复合材料组成的锂硫电池具有高比容量、长寿命、高倍率性能,并且制备简单、成本低,具有良好的应用前景。
本发明涉及一种接枝离子液体的金属有机框架复合材料及其制备方法和应用。采用的技术方案是:将离子液体1‑乙烯基‑3‑羧甲基咪唑溴化物、HATU和三乙胺加入到N,N‑二甲基甲酰胺中,于常温下搅拌均匀后,加入金属有机框架MIL‑101‑NH2,常温下搅拌22h,所得物用N,N‑二甲基甲酰胺洗涤、过滤、干燥,得金属有机框架复合材料MIL‑101‑NH2‑IL。本发明所制备的金属有机框架复合材料可以高效催化二氧化碳与环氧化物的环加成反应。
本发明公开了一种高掺量钢渣微粉基钢渣骨料玄武岩纤维复合材料,包括钢渣微粉50份,水泥50份,钢渣230~280份,减水剂1份,玄武岩纤维1~2份,水30份。所述的钢渣微粉、钢渣和玄武岩纤维的重量份之和为整体复合材料重量的77.6%~80.3%。本发明的最大特征就是工业固废弃利用高、钢渣微粉占比整个胶凝材料的可达50%,钢渣占比复合材料骨料的100%,为提高韧性,掺入的纤维也为绿色环保的玄武岩纤维。制备出的复合材料,工业固废弃材料和环保材料占比整个材料重量高达77.6%~80.3%。在满足性能的前提下,该复合材料具有重大的经济效益和社会效益。
本发明提供一种碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料磨削力模型的建立方法,涉及碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料磨削加工技术领域。该方法简化Cf/SiC复合材料磨削过程并求解相关参数,然后建立磨粒作用于纤维未断裂前的力学模型,计算单颗磨粒作用于单根未断裂纤维的切向磨削分力和反应纤维与磨粒之间的相对运动所产生的摩擦力的法向磨削分力;最后建立磨粒作用于单根纤维已断裂区域的力学模型,计算由摩擦引起的法向和切向磨削分力,进而得到在磨削加工Cf/SiC复合材料的总体切向磨削力及法向磨削力。本发明方法通过分析纤维断裂前后磨削力的来源,并建立了Cf/SiC复合材料磨削加工的磨削力与相关参数之间的定量关系,为实际工艺参数的设定提供理论依据。
本发明的目的为了解决现有技术中碳化硅增强铝基复合材料中存在的问题,提供了一种石墨烯/碳化硅增强铝基复合材料及其制备方法,属于铝基复合材料技术领域。本发明由石墨烯包覆碳化硅复合材料和金属Al基体组成,石墨烯包覆碳化硅复合材料均匀的分布金属Al基体中。该方法首先用石墨烯对碳化硅进行包覆,该过程中不需要先单独制备石墨烯,而是将片层石墨和碳化硅纳米颗粒进行湿法球磨,直接获得包覆石墨烯的碳化硅颗粒,整个制备过程一步完成;再用这种包覆石墨烯的碳化硅作为增强相与金属铝按一定的比例进行烧结复合,进一步提高金属铝的强度、致密性、导电性能和力学性能。
一种针状纳米银/氮掺杂石墨烯复合材料及其制备方法,属于纳米材料技术领域。所述的复合材料,按质量配比,氧化石墨烯:氮源:形貌控制剂:银盐=1:(0.05~20):(0.001~100):(0.01~10)。制备方法:1、配制氧化石墨烯分散液;2、向氧化石墨烯分散液中加入氮源和形貌控制剂,配制混合溶液;3、配制银盐溶液;4、将混合溶液和银盐溶液混合后转入水热反应釜中,100~220℃,反应2~24h,得到复合材料粗品;5、将复合材料粗品离心、洗涤、干燥,得到针状纳米银/氮掺杂石墨烯复合材料。该方法同时实现了石墨烯的氮掺杂和针状纳米银颗粒在氮掺杂石墨烯表面的原位合成,方法简单、易于实施。
本发明涉及金属间化合物层状复合材料技术领域,公开了一种热等静压烧结Cf/Al‑Al/Al3Ti层状复合材料的制备方法,S1.根据复合材料的面密度要求,设计编织纤维Cf/Al复合材料层中纤维布、铝箔/板的厚度和层数,设计Al/Al3Ti金属间化合物复合材料层中铝箔/板、钛箔/板的厚度和层数;S2.将步骤S1中的纤维布、铝箔/板、钛箔/板等材料均裁剪成相同的设计尺寸,然后经处理后按一定的顺序进行排列,将排列好的材料装入低碳钢包套中,然后将包套抽成高真空后将抽气管压扁并封口,最后将包套放入热等静压炉中进行热压烧结,即得Cf/Al‑Al/Al3Ti层状复合材料。可利用其高抗冲击性和低面密度等性能,作为装甲防护材料使用。
本发明公开了一种六方氮化硼/聚丙烯高分子复合材料及其制备方法。本发明的复合材料是以聚丙烯为主料,以六方氮化硼为填料,添加抗氧剂、润滑剂和相容剂制成;按质量比,六方氮化硼:聚丙烯=1:2.2-18.8;按聚丙烯和六方氮化硼总重量,抗氧剂的添加量0.2-1%;润滑剂的添加量为0.3-1%;相容剂的添加量为0.5-1%。本发明采用双螺杆挤出机制备的氮化硼/聚丙烯高分子复合材料,与聚丙烯材料基体相比,不仅可以增强其力学性能而且还可以提高热导系数。本发明的复合材料制备过程操作简单、绿色环保,在较低填料掺量下,该复合材料可获得较高的力学性能和导热系数,具有重要的应用价值。
本发明涉及一种陶瓷基复合材料成形技术,综合了压注、注凝、浸渗的原理,用以制备复杂形状、结构组分密度均匀、高强度的陶瓷基复合材料坯体,再进行烧结获得高韧性陶瓷基复合材料制品。本发明提出的技术是一种创新的制备高性能复杂形状纤维增强陶瓷基复合材料的低成本、近净尺寸成形技术,与现有纤维增强陶瓷基复合材料成形制备技术相比,均具有明显的优越性,成形时间短,生产效率高。
本发明提供了一种复合材料轴承及其制造方法。该复合材料轴承的制造方法括以下步骤:A、处理钢基体,使其表面粗糙度达到Ra1.6以内;B、在钢基体表面均匀设置球形铜粉,并在还原性或惰性气氛下进行烧结,形成多孔铜粉层;C、在聚四氟乙烯处于粘流状态的温度下,在形成有多孔铜粉层的钢基体表面模压聚四氟乙烯,制得厚度为0.1~1.5mm的聚四氟乙烯层,得到复合材料轴承。使用本发明制造方法得到的复合材料轴承表面的厚度为0.1~1.5mm,聚四氟乙烯层在保证结合牢度的前提下,具有更高的制造精度和更加均匀的弹性模量,提高了复合材料轴承的整体性能,不仅降低了生产成本,而且扩展了应用领域。
本发明涉及陶瓷基复合材料领域,具体为一种钇硅氧氮-氮化硼(Y4Si2O7N2-BN)陶瓷基复合材料及其制备方法。该复合材料由钇硅氧氮和氮化硼两相组成,按体积百分比计,复合材料中氮化硼的含量为5~95%,余量为钇硅氧氮。以Y4Si2O7N2粉和BN粉为原料,料粉经过球磨1~24小时,烘干过筛后,装入石墨模具中,以10~15MPa冷压,之后在通有氮气作为保护气氛的热压炉中以5~40℃/min的升温速率升至1800℃~2100℃,保温1~3小时,热压压力为20~40MPa。本发明可以在短时间内热压烧结出纯度高、致密度好、强度高、热导率低的钇硅氧氮-氮化硼陶瓷基复合材料。
本发明涉及陶瓷基复合材料领域,具体为一种铝氮化钛/二硼化钛复合材料及其制备方法。复合材料由二硼化钛颗粒增强相均匀的弥散分布于铝氮化钛基体组成,复合材料中铝氮化钛与二硼化钛的摩尔比为2:1,其中二硼化钛的晶粒尺寸在1微米以下。原料钛粉、铝粉和氮化硼粉的摩尔比为5:2:2,经物理机械方法混合8~24小时,装入石墨模具中冷压成型,施加的压强为10~20MPa;在通有惰性气体保护气氛的热压炉内烧结,升温速率为1~20℃/分钟,烧结温度为900~1600℃、烧结时间为0.5~2小时、烧结压强为10~40MPa。采用本发明方法能够实现原位合成二硼化钛颗粒同时增强铝氮化钛基体,复合材料的电导率、硬度和抗弯强度均比纯的铝氮化钛有较大幅度的提高。
本发明公开了一种在C/SiC复合材料表面制备薄膜热电偶的方法,具有如下步骤:S1、C/SiC复合材料表面处理;S2、在C/SiC复合材料上制备导电层;S3、电镀沉积Ni‑ZrO2复合层;S4、机械打磨电镀层;S5、抛光Ni‑Cr‑ZrO2复合过渡层;S6、制备有复合过渡层的C/SiC复合材料表面处理;S7、制备SiO2绝缘膜、薄膜热电偶功能薄膜和SiO2保护膜。本发明制备的Ni‑Cr‑ZrO2复合过渡层与C/SiC复合材料有良好的结合力,同时可以为薄膜热电偶提供连续平整的附着面,制备出的薄膜热电偶能够满足C/SiC复合材料制造的航空发动机热端部件瞬时表面温度测试需求。
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