本发明属于复合材料制造领域,涉及一种变截面工型复合材料制件的整体成型法。主要包括工艺装备的设计和制造、坯料铺叠、热压实、组合、固化几个步骤。本发明提供的一种变截面工型复合材料制件的整体成型法,特别适用于铺层多、构成多、厚度跨度大和变截面的工型复合材料制件。本发明的方法在各关键点控制明确的情况下,合格率达100%。
本发明涉及复合材料表面金属化领域,提供了一种提高复合材料与镍镀层结合强度的工艺方法。该方法首先在复合材料表面添加含有镀镍短纤维的过渡层,镀镍短纤维随机分布或可根据性能要求在磁场作用下按照一定的方向性分布于过渡层中,复合材料与过渡层共固化成型,然后在过渡层表面化学镀镍,得到表面镀镍的复合材料产品。与传统方法通过采用不同粗化方式来提高镀层与复合材料的结合强度相比,本发明的优点是过渡层中镀镍短纤维贯穿过渡层并嵌入到镍镀层中,起到桥联复合材料与镍镀层的作用,能极大提高镀层的结合强度,且可以通过磁场来调控过渡层中镀镍短纤维的方向,使镀层的力学性能具有一定的可设计性。
本发明属于复合材料结构成型技术领域,提供了一种用于复合材料结构成型的磁场辅助加压方法,首先将磁粉铺放在用于复合材料结构成型的空芯模具内;然后在整个结构里面设置磁场,使得磁粉对模具提供支撑力,强化结构;最后待复合材料结构固化后,撤去磁力,模具缩小,对构件进行脱模,得到性能更加优异的复合材料构件。该方法将磁粉铺放在空芯的模具中,使之成为一种可调节的,带支撑力的模具,便于在复合材料结构固化成型后,对磁力进行控制,简化脱模工艺。与通过采用硬质模具来对复合材料结构成型的传统方法相比,本发明是针对复杂结构,不需要专门设置脱模机构,简化了模具的设计,降低成型成本。为复杂结构的成型工艺提供了一定的可行性方法。
一种轻质合金和复合材料高效异质接头及其制备方法,属于航空材料连接领域。该轻质合金和复合材料高效异质接头中,在轻质合金表面CNT层和热塑性复合材料之间依次设置有第一热塑性树脂薄膜、绝缘热塑性纤维预浸料、加热元件、第二热塑性树脂薄膜;加热元件靠近热塑性复合材料一侧。其制备方法为:过火焰法合成工艺,在轻质合金表面原位生长CNT层,在轻质合金和复合材料之间设置绝缘热塑性纤维预浸料、加热元件、热塑性树脂薄膜,通过电阻加热熔融粘接工艺进行制备。该方法制得的轻质合金和复合材料高效异质接头力学强度优异,实施过程简单、高效、快捷,绿色环保,成本极低,在航空、航天、汽车等金属/复合材料异质连接领域有广泛的应用前景。
本发明提供了一种负载型二氧化钛光催化复合材料的制备方法,属于活性炭再生技术领域,包括以下制备步骤:将硝酸铁、硝酸铋、乙二醇单甲醚、乙酸和Bi2WO6混合后进行氧化环氧反应,得到BiFeO3/BiWO6复合材料;将所述BiFeO3/BiWO6复合材料与TiO2光催化胶体混合后进行负载,得到负载型二氧化钛光催化复合材料。将本发明提供的负载型二氧化钛光催化复合材料用于光催化活性炭再生,催化效率高。
本发明涉及陶瓷复合材料领域,具体为一种用三氧化二铝(Al2O3)弥散强化钛四铝氮三(Ti4AlN3)陶瓷复合材料及其制备方法,陶瓷复合材料具有高硬度、高强度和良好的抗氧化性能,且具有导电、可加工性。该陶瓷复合材料,主要由Ti4AlN3基体和Al2O3强化相组成,Al2O3颗粒弥散分布在Ti4AlN3基体中,Al2O3颗粒为1-2微米,Al2O3的体积分数在35-45%。本发明直接采用原料粉,为原位生成Al2O3颗粒和原位反应生成Ti4AlN3型,原位生成的Al2O3颗粒细小,呈弥散分布,体积分数可调整到高达40%左右。本发明采用纳米粉合成块体反应快,时间短,可以节约大量能源。
本发明属于复合材料技术领域,涉及一种塑木复合材料板材及其制备方法。所述的抗静电耐老化塑木复合材料板材,由包括以下重量份的组分制成:木粉100份,塑料粒子35-55份,润滑剂3-6份,抗氧剂8-14份,光稳定剂5-10份,抗静电剂3-6份,马来酸酐接枝塑料粒子9-15份,金属粒子2-5份。本发明制备的抗静电耐老化塑木复合材料板材塑料、木材用量少,可重复再生,环境友好;模量高,刚性大,抗蠕变,不发生翘曲变形;抗静电效果佳。该板材除了与传统塑木板材一样广泛应用于公园、球场、市政等场合,用作露天桌椅、板凳、野餐桌、花箱、护栏、指示牌等产品外,更可在化工、石油等特殊环境中使用。
本发明涉及镍氢电池用导电高分子聚合物/合金复合材料及其制备,其由金属AB3合金与导电高分子聚合物复合而成,复合材料是导电高分子聚合物包覆金属合金表面的材料;AB3合金的配比为La0.7Mg(0.3-x)TixNiyCo3.5-y,x=0~0.15,y=2.0~3.5;金属合金与导电高分子聚合物的质量配比为100∶1~4。可按如下步骤制备,1)将具有导电性的有机单体在酸性条件、氧化剂引发下聚合得到导电高分子聚合物;2)将金属合金通过高温熔炼炉制备后,与导电高分子聚合物球磨,得到均匀的复合材料。本发明制备工艺简单、成本低,通过将导电高分子聚合物与金属合金复合可有效地提高合金电极的充放电循环稳定性,从而为合金电极提供了一种有效的保护。该材料适用于电极材料的防护以及燃料电池等方面的应用。
本发明提供一种原位纳米颗粒增强镁基复合材料的制备方法,先将纯镁粉末与纳米尺寸的异种粉末混合球磨得到含原位纳米级颗粒相的复合粉末;将复合粉末室温下压制成预制块;将预制块加入到镁合金熔体当中,熔炼形成镁基复合材料熔体;最后将复合材料熔体浇注成型,得到原位纳米颗粒增强镁基复合材料。该方法解决了纳米增强颗粒不易高效引入到镁基体中以及引入后难以均匀分散的问题,技术工艺简单,可高效引入增强颗粒,并分散均匀。
一种增强体定向排列的复合材料及其制备方法,其特点是包括有具有磁场响应性的填料增强体和树脂及助剂,其中填料增强体的用量为总重量的0.5%-80%,树脂及助剂的用量为总重量的20%-99.5%。其制备方法为先将填料增强体添加于液态树脂中,并加入助剂使之混合搅拌均匀,使其形成稳定的均匀分散体系;再施加外界磁场,利用增强体在磁场作用下的取向特点来形成具有定向性的增强体排列结构;随着树脂体系的固化,增强体的定向结构被冻结在固化的树脂中,从而制得增强体定向排列的复合材料。本发明通过设计不同的磁场装置和磁力线走向,选择不同响应度的增强体材料,可以根据人为意愿分别设计并制造具有新型结构的功能复合材料,具有极大的设计自由度。
本发明提供一种大尺寸复合材料T形长桁的成型工装及成型方法,利用侧挡板及连接加强板使分段的成型芯模连接成为整体,并加强其刚度,进而使得长桁结构的直线度得以保证,实现了大尺寸复合材料T形长桁的精确制造,提高其成型质量及精度;本发明首次将液压装置应用于复合材料零件的脱模过程,利用其传递动力大,易于传递及配置等特点,以液体作为工作介质,将液体的压力转化为机械能,从而获得需要的直线物理伸缩过程,并通过此过程实现成型工装与液压装置的连接以及成型芯模的脱除过程,不仅避免了传统脱模方式对于复合材料T形长桁的损伤问题,而且简化了脱模人员的工作量,提升了脱模效率。
本发明提高碳纤维复合材料直角切削实验精度的方法属于难加工材料切削加工领域,涉及一种提高碳纤维复合材料直角切削实验精度的方法。该方法先将碳纤维复合材料样件固定在直线电机的动子上,由动子搭载样件经过三轴磨床完成对样件的预处理,去除样件初始面下损伤区域,并使其待加工表面具有高平面度。再利用超景深显微装置进行精确对刀,对实际切深进行精确测量和调整,以保证实际切深与实验预设值相同,提高直角切削实验的精度。该方法通过搭建实验装置和实验设置,采用磨床进行预处理,通过显微对刀、直角切削实验等步骤完成。本发明涉及的装置简单,操作容易,能有效提高碳纤维复合材料直角切削实验的实验精度。
本发明的一种高韧性、导热性环氧树脂复合材料及其制备方法,属于聚合物基复合材料制造应用技术领域。该环氧树脂复合材料是环氧树脂中分散有质量比例0.2%‑5%的混合纳米填料,混合纳米填料包括二维片层结构氮化硼和一维管状结构碳纳米管。通过对环氧树脂内的纳米填料结构、以及添加量等改进,并采用相应的制备方法,与现有技术相比,能够有效解决环氧树脂复合材料韧性低,导热性差等问题,通过不同种类和形貌的纳米填料的添加,制备得到兼具高韧性、高导热性的环氧树脂基复合材料,该材料将广泛适用于航空航天领域。
一种V形复合材料零件的补偿加压方法,属于机械加工领域。先分析V形复合材料零件的欠压位置及其成型模具的结构,设计与其成型模具可以组合固定的补偿加压装置,补偿加压装置包含施压杆、模具定位板、施压弹簧、压力分散过渡装置,其中压力分散过渡装置由用于与施压杆连接的装置和压力分散板组成,该装置可以对V形复合材料零件尖端部位加压较弱的位置,采用真空袋进行外施压,所施加的压力可控且均匀分布在欠压位置,使其在补充加压的同时不会出现压痕阶差。本发明补充加压能够弥补V形复合材料零件尖部面积较小导致的热压罐压力施加不足的问题,最终得到表面和内部质量良好的复合材料V形零件。
本发明公开了一种钼废渣增强木塑复合材料,其组分质量配比如下:稻壳粉45-52%、高密度聚乙烯20-30%、钼废渣10-20%、助剂添加剂8-15%,其中所述助剂添加剂包括偶联剂、润滑剂和抗氧剂。本发明还提供了上述钼废渣增强木塑复合材料的制备方法。本发明将钼废渣添加到稻壳粉和高密度聚乙烯中制成钼废渣增强木塑复合材料,制得的木塑复合材料强度和耐水性能明显提升,且实现了矿物废渣的回收利用,大幅降低木塑复合材料的生产成本。由于金属钼废渣、稻壳粉以及高密度聚乙烯之间的相容性较差,导致板材的表面容易开裂,本发明加入偶联剂及润滑剂,以改善金属钼废渣、稻壳粉以及高密度聚乙烯之间的相容性,制成符合质量要求的木塑复合材料。
本发明公开了一种复合材料开孔压缩强度设计许用值试验方法,所述复合材料开孔压缩强度设计许用值试验方法包括如下步骤:步骤1:通过积木式试验元件级试验阶段获取复合材料的工艺批次影响因子、湿热环境影响因子以及厚度影响因子、开孔直径影响因子、宽度‑直径比影响因子、孔沉头影响因子和开孔压缩强度基本值;步骤2:通过公式以及所述步骤1中获得的数据,获取开孔复合材料压缩强度设计许用值。采用本申请的复合材料开孔压缩强度设计许用值试验方法能够解决以往试验方法所获得的复合材料开孔压缩强度设计许用值偏差大,试验件数量多,试验周期长,试验结果受尺寸效应、边界条件和载荷分配等约束条件影响较大的工程实际。
本发明提供了一种磷酸钙/明胶复合材料纳米颗粒的制备方法以及其应用。该方法为:明胶水溶液中加入磷酸盐,得磷酸盐‑明胶水溶液;将钙盐溶解在极性有机溶剂中,滴加至磷酸盐‑明胶水溶液中,得磷酸钙/明胶复合材料纳米颗粒的悬浊液;保持温度在20‑90℃下,所述悬浊液中加入交联剂交联,反应液进行反复离心和在去离子水中重悬,得磷酸钙/明胶复合材料纳米颗粒。本发明首次提供了使用共沉淀法制备磷酸钙/明胶复合材料纳米级颗粒的制备方法,实现了磷酸钙/明胶复合材料纳米颗粒的一步法制备,为工业化量产奠定了基础。
本发明的目的在于提供一种蒙脱石基光催化材料及其制备方法,涉及一种新型矿物基光催化复合材料及其制备方法,蒙脱石基光催化复合材料以蒙脱石为基材,其上负载有C3N4,其特征在于,所述的蒙脱石为层间阳离子为Na+或者Ca2+,粒径为2mm以下。其制备方法为:将蒙脱石先清洗预处理后烘干研磨至40mm以下,称取适量蒙脱石放入十六烷基三甲基溴化铵和三聚氰胺的溶液中,混合、搅拌、静置、离心后得到蒙脱石基复合材料浆体;再通过烘干、研磨后得到的原材料在550℃马弗炉中烧结4个小时得到了蒙脱石基光催化复合材料。本发明制备的蒙脱石基光催化复合材料对有机污染物良好的吸附性能。
本发明金属塑料复合材料滑动轴承及其制造方法,涉及滑动轴承制造技术领域,尤其涉及由新型杂环高性能改性工程塑料和改性聚醚醚酮金属塑料复合材料制成的滑动轴承及其制造方法。金属塑料复合材料滑动轴承包括:基体、网络连接层及复合材料树脂层;基体为金属材料制成;网络连接层通过金属3D打印方式固定于基体的表面;复合材料树脂层通过网络连接层与基体固定连接。制造方法包括A、前期准备;B、制备网络连接层;C、复合制备;D、成型加工。本发明的技术方案解决了现有技术中的连接强度可靠性不够,仅适用于载荷小、疲劳强度低轴承工况使用;同时工程塑料树脂层厚度小于0.5mm,仅适用于薄壁的轴承,无法满足厚壁轴承要求的问题。
本发明属于超高温陶瓷基复合材料领域,具体涉及一种电泳沉积制备连续碳纤维增韧超高温陶瓷基复合材料的方法,首先在碳纤维上制备聚多巴胺涂层;其次利用聚乙烯亚胺吸附在超高温陶瓷粉体表面并使超高温陶瓷粉体带电;然后通过电泳沉积技术将带电的超高温陶瓷粉体均匀的沉积在含有聚多巴胺涂层的碳纤维上;最后通过热压烧结得到致密的连续碳纤维增韧超高温陶瓷基复合材料。本发明的效果和益处:其一,有效的将超高温陶瓷粉体引入到碳纤维束的内部,解决了连续碳纤维增韧超高温陶瓷基复合材料制备中难以致密化的问题;其二,避免了碳纤维受到的化学腐蚀,优化了基体组分,获得了良好的纤维‑基体界面,提升了复合材料的抗断裂性能和耐超高温性能。
本发明公开了一种高体积分数的碳纳米管增强金属基复合材料制备方法,属于复合材料制备技术领域。该方法是以金属粉末和碳纳米管为原料,采用粉末冶金法制备碳纳米管增强金属基复合材料坯锭,然后对得到的粉末冶金坯锭进行搅拌摩擦加工,得到碳纳米管增强金属基复合材料。本发明的优点在于:(1)碳纳米管形貌尺寸不受限制,碳纳米管不需其它前处理工艺(如酸处理、预分散等),碳纳米管加入量大,且含量可准确控制;(2)制备出来的复合材料中碳纳米管分散均匀,长径比大,损伤较小;(3)制备出来的复合材料的晶粒明显细化(<5μm);(4)制备出来的复合材料具有优良的力学性能。
大尺寸复合材料T型件的脱模方法属于复合材料制造技术领域,大尺寸复合材料T型件的脱模方法,其特征在于:包括以下步骤,待复合材料T型件①固化完成、除去表面的封装材料后,调节液压装置③回油腔压力,使液压装置③收缩至一定的长度,进而通过紧固件将金属芯模②和液压装置③紧密连接在一起。然后,缓慢调节液压装置③进油腔压力,通过液压装置③伸展过程产生的作用于金属芯模②的作用力轻松实现金属芯模②的机械脱除。本发明不仅避免了传统脱模方式对于复合材料T型件的损伤问题,而且简化了脱模人员的工作量,提升脱模效率。
本发明公开了一种表面自生富铜层的铜钢复合材料制备方法,通过在钢基体表面自发产生富铜的包覆层,解决以往外加包覆涂层与基体界面的结合问题。方法包括以下步骤:含铜钢的表面腐蚀;去除腐蚀产物;铜钢复合材料的表面处理。本发明不使用外在添加包覆层的方式,就可以获得具有富铜外层的铜钢复合材料;所制备的铜钢复合材料由于为基体自生包覆层,因此没有复合界面间的结合问题,通常不会发生包覆层剥离;所制备的铜钢复合材料即保留了钢强度高、韧性好等优良性能,又保留了铜的耐腐蚀、导电等特性,同时使外表美观。
本发明涉及高温自润滑与复合材料领域,具体涉及一种高强高韧抗氧化金属基自润滑复合材料及其制备方法,该复合材料是以钴合金为基体,银为低温自润滑相,部分氧化的单质钴或者钴合金纳米颗粒共同组成,经放电等离子烧结制备而成。其中,按照重量百分比,钴合金为70%~85%,银为8%~15%,纳米颗粒为6~20%。本发明通过纳米钴或者钴合金颗粒的添加提高合金高温强度、高温摩擦磨损时诱导形成具有自润滑功能的致密釉质层、避免传统方法添加自润滑陶瓷如氟化物、氮化硼、二硫化钼等相降低复合材料韧性的缺点,使该复合材料兼具了高强、高韧、抗氧化与高温自润滑综合性能,可用于抗氧化、耐高温、高载荷冲击下运动和传动零部件的生产。
本发明涉及SiC/Al复合材料缺陷无损检测领域,发明了一种能够真实反应铝基复合材料中特有缺陷性质的超声检测用专用试块和特有缺陷性质识别方法。其特征为:(1)设计了一种经两次烧结法,制备出专用检测试块。区别于通用检测用平底孔试块,该试块能够正确呈现出SiC/Al复合材料中的SiC团聚、Al偏析和/或Al线两类特有缺陷的性质与当量。(2)设计超声相位分析方法,经过专用试块和实际缺陷测试验证,证明并实现了两类缺陷的超声定性识别。该发明为铝基复合材料超声定性、定量检测和铝基复合材料超声检测标准的制定提供了试块和测试方法基础。
本发明涉及一种纳米羟基磷灰石/聚二烯丙基二甲基氯化铵/硅胶复合材料制备方法,复合材料是将纳米羟基磷灰石经阳离子型聚二烯丙基二甲基氯化铵聚合物负载在硅胶上制备的一种三元复合材料。首先将硅胶活化,然后将0.1000g‑0.8000g活化硅胶放入10mL浓度为1.0‑3.0%的聚二烯丙基二甲基氯化铵溶液中,摇匀、超声震荡,将一定量的纳米羟基磷灰石与硅胶按质量比1:5‑1:40放入离心管中,摇匀,超声震荡,离心,经真空干燥箱烘干,即得复合材料。该复合材料作为固相萃取材料,富集水中痕量重金属铬效果理想,可重复使用至少20次。吸附效率高于单一纳米羟基磷灰石。解决了吸附材料难以回收的问题。同时,避免了单一纳米材料在使用过程中易流失、易堵塞管路等缺点。
一种高导电弥散铜‑MoS2复合材料,采用热压烧结法制备弥散铜‑MoS2复合材料,能够提高复合材料的导电性、力学性能以及载流摩擦磨损性能。随着MoS2含量的增加,材料力学性能降低、导电率下降,而耐磨性提升,含3%MoS2复合材料的耐磨性好于含1% MoS2材料。在磨损实验中发现,摩擦副表面形成具有自润滑作用的第三体润滑膜可进一步改善复合材料的耐磨性,该润滑膜是由处在塑性变形阶段的铜与铜钼硫化合物组成,它使得含3%MoS2复合材料在电流为90A时的磨损率低于电流为30 A时的磨损率。弥散铜‑MoS2复合材料的摩擦磨损机制主要是黏着磨损、磨粒磨损及疲劳磨损。
一种负载磁性空心纳米球的石墨烯泡沫复合材料的制备方法,属于吸波复合材料技术领域。该方法以氧化石墨烯、十六烷基三甲基溴化铵和金属盐为原料,采用溶剂热法制备负载有甘油酸酯金属盐的三维网状氧化石墨烯泡沫;再经过冷冻干燥后,在保护气氛下焙烧还原,原位得到负载磁性空心纳米球的石墨烯泡沫复合材料。所制备的石墨烯泡沫复合材料具有密度小、质轻和比表面积高的特点,且本发明方法操作简单、成本低和制备工艺简单,是一种宏量制备磁性石墨烯泡沫复合材料的新技术。通过调整石墨烯和金属盐的配比,可以调节复合材料的磁性能和电性能。本发明制备的负载有磁性空心纳米球的石墨烯泡沫复合材料具有优异的电磁性能,可以用于电磁波吸收材料。
高熵合金/多孔碳化钛双相三维连通复合材料制备方法,涉及一种合金复合材料制备方法,复合材料的成分为:高熵合金AlCoCrFeNi(at.%)和三维连通多孔碳化钛骨架,而多孔碳化钛骨架的孔隙度为30%~80%,孔径大小为50~350μm;制备过程包括,配料:所用单质原料均采用纯度不低于99.9 wt%的Al、Co、Cr、Fe、Ni。母合金熔炼:将钨极磁控电弧炉工作腔抽真空至8×10‑4 Pa,再通入纯度为99.99 wt.%的高纯氩气。制备高熵合金/多孔碳化钛双相三维连通复合材料:该发明采用的制备方法为熔渗水淬法。该复合材料解决了现有高熵合金复合材料成分不均匀、结构不稳定的问题,在大尺寸样品实验条件下具有优良力学性能,具有强度高、性能稳定、无缺陷的特点。
本发明公开了一种莫来石/白榴石多孔陶瓷复合材料的制备方法,利用可发泡的含漂珠/无机聚合物复合材料为前驱体,双氧水和漂珠在室温复合造孔方式,结合高温处理获得轻质多孔莫来石/白榴石陶瓷复合材料。本发明的制备过程为:1.无机聚合物激发溶液的制备;2.可发泡的含漂珠/无机聚合物复合浆料配置;3.固化;4.陶瓷转化。室温的发泡丰富了无机聚合物材料的三维网络结构,漂珠的加入丰富了其多级孔构成,克服了高强度高孔隙率三维多孔陶瓷复合材料制备困难的问题,实现了高强高孔隙率多孔陶瓷复合材料的大块低成本的制备,该材料可用于防火保温,吸附过滤,环境保护等领域。制备方法原料成本低廉,成型工艺简单,绿色环保,适于大规模生产。
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