本发明提供了一种改性石墨烯复合材料的制备方法,包括制备氧化石墨步骤、制备氧化石墨烯步骤、制备改性石墨烯步骤和制备改性氧化石墨烯复合材料步骤。本发明提供的改性石墨烯复合材料制备方法,用超声剥离的方法制备氧化石墨烯,然后将氧化石墨烯与环氧树脂复合制得环氧树脂/氧化石墨烯纳米复合材料,经超声处理后的氧化石墨烯在环氧树脂中的分散更均匀,也能最大限度地发挥氧化石墨烯片层在阻燃中的阻隔作用,所得环氧树脂/氧化石墨烯纳米复合材料热稳定性高,应用领域更广泛。
本发明属于金属基复合材料技术领域,特别涉及一种原位自生TiC颗粒与碳纤维耦合增强铝基复合材料的方法,该方法歩骤如下:将铝钛合金在坩埚中熔化作为原位自生TiC颗粒与碳纤维耦合增强铝基复合材料的基体合金;在气体保护下,将碳纤维束固定于夹具上,放入到基体合金熔体中;将碳纤维在基体合金熔体中保温一段时间,利用外加手段使纤维发生分散;待试样冷却后,制得原位自生TiC颗粒与碳纤维耦合增强铝基复合材料。本发明能够使颗粒与连续碳纤维实现耦合增强,有利于碳纤维增强金属基复合材料抗剪切性能的提升,降低了碳纤维与铝会发生不良的反应生成Al4C3脆性相,有利于碳纤维增强铝基复合材料性能的提升。
本发明涉及一种超声波振动制备层状交叉碳纤维增强金属基复合材料的方法,包括以下步骤:(1).将碳纤维层状交叉排布制得碳纤维编制物,将所制得的碳纤维编制物置于两个环形夹片之间,通过夹具夹持两个环境夹片给其一个预紧力,使绷紧状态的碳纤维编制物固定在具有预紧力的环形夹片间,得到具有预紧力的碳纤维预制体;(2).在惰性气体保护或真空条件下将纤维预制体放入熔融金属液;(3).在碳纤维预制体正上方施加超声波,并以匀速往复扫略的方式移动超声波作用位置,使超声波作用范围覆盖整个碳纤维预制体;(4).将碳纤维金属基复合材料移出金属液并空冷到室温。该方法快速、高效、可提供具有高力学性能的碳纤维金属基复合材料。
本发明属于复合材料制备领域,具体涉及一种低温固态下颗粒增强金属基复合材料的高通量制备方法。该方法首先利用多个送粉器独立输送不同种类的粉末到喷枪前端混合,采用冷喷涂的方法将混合粉末喷射到基体上形成金属基复合材料。随后将喷涂态的金属基复合材料进行热处理,改善复合材料性能。该方法可以通过调节送粉器的出粉速度,快速改变复合材料的组成,从而实现以Al2O3、SiC、B4C、TiC、Si等颗粒增强的Al、Ti、Ni、Cu等基的金属基复合材料的高通量制备。
一种纤维增强复合材料二维随机孔隙模型的建立方法,属于复合材料无损检测与评价领域。这种纤维增强复合材料二维随机孔隙模型的建立方法首先对纤维增强复合材料标准样品进行解剖,通过金相法统计孔隙率及孔隙分布特征,根据统计结果建立二维随机介质模型M(X,Z);然后利用极值搜索法改造二维随机介质模型M(X,Z),建立二维随机孔隙模型,统计二维随机孔隙模型的孔隙率及孔隙分布特征;最后对二组孔隙率及孔隙分布特征进行数据比较,若二者差异小于2%,则得到纤维增强复合材料二维随机孔隙模型,该方法可精确建立纤维增强复合材料二维随机孔隙模型,利用该模型可开展纤维增强复合材料孔隙的弹性性能分析,为纤维增强复合材料孔隙率超声无损检测提供分析依据。
本发明属于非晶复合材料设计与制备技术,具体为一种晶态合金球形粒子/非晶态合金基复合材料及其制备方法,解决非晶态合金的塑性很差等问题。晶态合金球形粒子/非晶态合金基复合材料包括合金元素M和N形成的难混溶合金M-N,以及添加的其他合金元素,添加的其他合金元素与合金元素M混溶形成非晶态合金基体结构,合金元素N以晶态合金球形粒子形式弥散分布于非晶态合金基体中。合金熔体在发生玻璃转变之前,先发生液-液相变,生成富M的基体液相L1和富N的球形液滴L2,其中一液相L2以球形液滴形式分布于另一液相L1基体中;在随后快速冷却过程中,基体液相L1发生玻璃转变,凝固后球形粒子弥散分布于基体中,形成晶态球形粒子/非晶态合金基体型复合材料。
本发明涉及材料科学技术领域,特别是钛酸钾晶须铸型尼龙复合材料及应用该复合材料制作的锥型破碎机碗型轴承。将钛酸钾晶须预处理按5%-50%的量放入加热的高混机中,使旋片高速转动;加入分散剂和偶联剂的无水乙醇溶液;混好的晶须加热至70℃恒温至160℃待用;将单体己内酰胺称好,置入反应釜中加热并抽真空;加入催化剂氢氧化钠,待己内酰胺溶体达到摄氏130℃-170℃时,停止抽真空并放入晶须混匀;加入活化剂,得到熔融态复合材料;将熔融态复合材料倒入预热的模具中,保温后脱膜。该材料有优良的减摩耐磨性能,优良的低温冲击性能、吸音性能、优良的热性能,是一种理想的替代铜及其它有色金属的环保材料。
一种提高铝基复合材料板材轧制成品率的加工方法,其特征在于:对于增强体颗粒体积含量为1~40%,厚度为1?50mm的中低体分颗粒增强铝基复合材料轧制坯料,对边缘裂纹区进行多道次搭接模式的搅拌摩擦加工予以修复,并在边缘焊接上一定宽度的等厚变形铝合金包覆边,阻止裂纹向板材内部扩展。在后续轧制过程中,铝合金包覆边具有良好的塑性变形能力,可抑制复合材料边缘产生裂纹,从而解决铝基复合材料板材轧制过程中边缘区域易开裂的问题,显著提高成品率。
本实用新型公开了一种碳纤维复合材料加工用加热装置,属于碳纤维复合材料加工领域,一种碳纤维复合材料加工用加热装置,包括加热装置本体,加热装置本体内端开凿有多个固定槽,多个固定槽内均固定连接有发热块,发热块上端开凿有多个齿形槽,发热块上端设有导热板,导热板前后两端均固定连接有连接块,加热装置本体前后两端均开凿有限移槽,连接块与限移槽滑动连接,本实用新型能够使发热块将热量集中导热板的特定位置,减小导热板的热传导对碳纤维复合材料加热固化的影响,同时在现有技术的基础上增加碳纤维复合材料与导热板的分离装置,减小碳纤维复合材料在取出时发生粘接产生形变的可能。
本发明涉及一种Ω长桁纵横加筋复合材料整体壁板共固化工艺,包括以下步骤:1)复合材料整体工装的准备;2)制作橡胶气囊,并端部设有通气嘴;3)在壁板成型模上铺叠壁板蒙皮复合材料;4)在复合材料整体工装上铺叠长桁复合材料,并抽真空压实;5)将步骤4中的复合材料整体工装及其上的材料整体进行翻转,并与铺叠好的壁板蒙皮复合材料进行组合,并将其整体封装;6)将封装好的带有Ω长桁的壁板进行固化,同时橡胶气囊内一直通高压气体;7)将固化后的壁板需粘结肋角片的位置进行打磨。该共固化工艺不仅加工步骤简洁,缩短制件的制作周期,而且减少了工装组合时的误差,保证了长桁共固化的定位准确性。
本发明涉及一种氮化钛金属陶瓷复合材料耐磨球阀,包括阀球、阀座、阀体,其特征是在碳钢阀球球体的外球面和通孔内圆柱面及阀体的流道内表面沉积氮化钛金属陶瓷复合材料耐磨层,同时在阀座内圆锥面也要沉积氮化钛金属陶瓷复合材料耐磨层。本发明的优点是:成本低、寿命长、使用可靠、耐磨性能好。由于上述技术解决方案中,碳钢材料球体具有成本低、加工性能好等优点,而氮化钛耐磨外层的耐磨性能良好,二者结合可充分发挥双方的优势。
本发明涉及一种复杂弯扭耦合复合材料机翼结构控制方程的求解方法,属于飞机设计技术领域,其包括:第一,确定弯扭耦合复合材料机翼结构分析模型和振动模型的控制方程;第二,将弯扭耦合复合材料机翼结构用N自由度微分求积法离散化,然后根据弯扭耦合复合材料机翼结构的受力和边界支持条件,建立边界离散方程;第三,对于材料不连续的弯扭耦合复合材料机翼结构的控制方程的求解,建立N自由度微分求积单元法并根据材料不同分成n个区域以形成n个单元刚度矩阵,对所述单元刚度矩阵组装后引入边界条件,即可求解。本发明的弯扭耦合复合材料机翼结构控制方程的求解方法提高了设计效率,易于用于弯扭耦合复合材料机翼方案阶段的参数评估和设计。
一种阻燃的金属盐/聚酰亚胺复合材料,其特征在于:该复合材料为副族金属盐或稀土金属盐与聚酰亚胺的组合物,金属盐添加量为聚酰亚胺的1-20%重量。该复合材料能保持原材料的力学性能和热性能,而其阻燃性比原材料提高20%。该法工艺简单,成本低。
一种TiB2颗粒增强超高强铝合金复合材料均匀化制备技术属于复合材料领域。以高锌Al‑Zn‑Mg‑Cu‑Zr合金为基体,质量分数为5%‑10.0%且平均尺寸小于1μm的TiB2为增强颗粒。Al‑Zn‑Mg‑Cu‑Zr合金基体质量百分比组份Zn:7‑11%,Mg:1.0‑2.5%,Cu:1.0‑1.5%,Zr:0.05‑0.20%,余量为Al。采用熔体自蔓延直接合成法制备Al‑TiB2中间合金,按复合材料设计成分配料熔炼,以Al‑TiB2中间合金为基体,加入纯铝锭、纯锌锭、纯镁锭、Al‑Cu和Al‑Zr中间合金,搅拌后静置,浇铸到设定好的模具。熔铸后的复合材料铸锭经过440‑470℃/25‑40h均匀化处理后,在340‑430℃进行挤压,挤压比为(15‑20):1。对挤压后的复合材料进行T6处理,获得的复合材料中的TiB2颗粒分布均匀,尺寸较小。本发明的复合材料,避免了在基体合金中进行原位反应,造成合金成分的损耗,同时实现均匀化。
一种高精度的连续纤维增强复合材料的制造方法,按以下步骤进行:(1)制备树脂有机溶剂溶液;(2)将纳米材料和乳化剂溶于有机溶剂中制成分散溶液;(3)获得超声处理溶液;(4)得到纳米复合纤维预制体;(5)以纳米复合纤维预制体作为增强材料,采用复合材料成型工艺制成具有高精度的连续纤维增强复合材料。本发明利用纳米材料抑制树脂基体的固化收缩,提高复合材料的形状精度和尺寸精度,所需设备简单,工艺操作方便,可用于多种树脂基复合材料体系和成型工艺。通过纳米材料对树脂基体增强,使复合材料弯曲性能和层间剪切强度均提高50%,玻璃化转变温度(Tg)提高80℃。
本发明提供了一种抗高温材料用表面合金涂层复合材料、涂层及其制备方法,其特征在于:所述表面合金涂层复合材料由具有面心立方结构的金属合金粉末和搪瓷粉制成,其成分配比为10-70wt%金属合金粉末,搪瓷粉余量;所述金属合金粉末选择NiCrAlX、NiCrX和NiCoCrAlX中至少一种,其中X为铪、锆、稀土元素和混合稀土中至少一种,混合稀土可以为两种或两种以上稀土元素同时使用,或稀土元素与Na、K、Ca、Sr、Ba之一种或多种组合使用。所述表面合金涂层复合材料可以改善高温合金基体的抗高温氧化和热腐蚀性能、断裂韧性和抗热震性能。采用该材料制备的热防护涂层致密,连续,光滑,与高温合金基体能形成至少部分冶金结合。
本发明涉及陶瓷基复合材料及制备方法,具体为一种原位反应热压合成TaC-TaSi2陶瓷复合材料及其制备方法。TaC和TaSi2两种成分相被原位生成,按体积百分含量计,0<TaSi2<100%。具体制备方法是:首先,以钽粉、硅粉和石墨粉为原料,在树脂罐中干燥条件下球磨12~48小时,过筛后装入石墨模具中冷压成型(5~20MPa),在真空或通有氩气的热压炉内烧结,升温速率为10~15℃/分钟,烧结温度为1600~1700℃、保温烧结时间为1~2小时、烧结压强为30~40MPa。本发明可以在较低的温度下快速制备出高致密度、力学性能优良的TaC-TaSi2陶瓷复合材料。
本发明提供一种复合材料滑动轴承。本发明包括应用于不同场景下的复合材料推力轴承和/或复合材料径向轴承,复合材料推力轴承由多个扇形或圆形推力瓦基体、工程塑料层组成;复合材料径向轴承由多个径向瓦基体、复合塑料层组成,推力瓦基体上表面加工有连接工程塑料层的凹凸面,凹凸面设有多条纵向凹槽及多条横向凹槽;径向瓦基体内弧面加工有连接复合塑料层的凹凸面,凹凸面设有多条圆周方面的凹槽及沿宽度方向分布的凹槽。本发明表面交叉排布的凹槽排列均匀且紧密,倾斜的槽形使塑料层烧结固化后能够牢固地抓连在瓦基体上;凹槽成对称分布,进一步提高结合强度。结构简单,工艺性好,尺寸稳定性好,工程塑料面不易脱层或开裂。
本发明涉及一种含双曲面型面结构复合材料结构件的整体成型方法,包括以下步骤:1)在中心主轴的四周分别设有通过液压杆上连接有壁板成型工装,将液压杆伸开后,在每两个壁板成型工装之间通过紧固件连接壁板辅助工装;2)在壁板辅助工装与壁板成型工装之间的连接处通过粘接密封材料;3)在整体成型工装的外表面涂覆脱模剂,然后在工装表面缠绕预浸料,制造未固化的复合材料坯料;4)对双曲面复合材料坯料及工装进行整体封装,然后利用热压罐进行固化成型;5)固化成型后,实现轻松脱模。该成型方法可以在实现机身尾段结构复合材料结构件整体成型的基础上,实现固化后复合材料结构件的有效整体脱模。
本发明属于热防护特种复合材料技术领域,具体地说涉及一种硅橡胶基耐烧蚀绝热复合材料及其制备方法。本发明的复合材料成分为硅橡胶100质量份、耐烧蚀纤维5~30质量份、白炭黑10~80质量份、结构化控制剂0.5~10质量份、陶瓷化粉5~50质量份、炭化物1~30质量份、偶联剂2~20质量份和硫化剂0.5~15质量份;其制备方法是首先按照成分备料,然后在双辊开炼机上混炼成片,再进行硫化得到硅橡胶基耐烧蚀绝热复合材料。本发明提高了硅橡胶基耐烧蚀绝热复合材料的炭化层强度和密度,增强了其耐烧蚀性能和抗氧化性,能够满足未来航天器速度更快,有效载荷越高的要求。
本发明涉及一种Pt@MIL‑101复合材料及其制备方法和应用。制备方法包括如下步骤:取氯铂酸用适量溶剂溶解,用强碱中和氯铂酸的酸性,强碱与氯铂酸摩尔比2 : 1,得氯铂酸盐溶液;将氯铂酸盐溶液缓慢滴加到MIL‑101晶体中,制得Pt4+@MIL‑101复合材料;将Pt4+@MIL‑101复合材料用还原剂进行还原,得Pt@MIL‑101复合材料。本发明的Pt@MIL‑101复合材料可以催化芳香醇4‑甲氧基苯甲醇氧化成4‑甲氧基苯甲醛,转化率可达81%,选择性达到99%,展现了金属铂在催化领域中具有广泛应用价值。
本发明一种碳纤维复合材料切削模型的建立方法属于碳纤维复合材料切削加工研究领域,涉及一种碳纤维复合材料切削模型的建立方法。建立方法先建立基体双向约束的单纤维切断模型;然后建立刀刃与纤维间的接触模型和单纤维压剪模型;最后建立复合材料切削力模型。依据模型沿纤维方向上的纤维受力和承受的基体约束作用不同,沿纤维长度方向按边界条件不同,将其分为三段分别进行:第一段为顶端至刀刃接触点,第二段为刀刃接触点至切削平面,第三段为切削平面至远离加工面某点。本发明可表征纤维断裂及树脂、界面开裂,及后刀面对纤维挤压作用,获得复合材料切削加工的切削力与加工参数之间的定量关系,为实际刀具设计及工艺参数制定提供实验依据。
本发明属于复合材料制备领域,尤其涉及一种PE/MAH/PP/高岭土复合材料的制备方法。本发明以PE、MAH、PP、高岭土为主要原料、以DCP为引发剂,通过双螺旋挤出机进行熔融共混,170℃下热压成型,制备出PE/MAH/PP/高岭土复合材料。拉伸性能测试和冲击强度测试表明,将含MAH质量分数为5%的PE与PP按质量比1∶1混合,加入质量分数15%的高岭土,所制备的PE/MAH/PP/高岭土复合材料拉伸强度、缺口冲击强度和断裂伸长率均为最佳。复合材料不是简单的共混,在MAH的作用下,彼此间发生化学键合,有效地改善了PE,PP和高岭土间的相容性,提升了材料的综合力学性能。
本申请公开了一种介孔聚多巴胺/石墨烯纳米片复合材料以及制备方法、应用。一种介孔聚多巴胺/石墨烯纳米片复合材料,所述介孔聚多巴胺/石墨烯纳米片复合材料包括石墨烯基底和介孔聚多巴胺纳米片,所述介孔聚多巴纳米片胺附着在所述石墨烯基底上;所述介孔聚多巴胺/石墨烯纳米片复合材料中有球状或者类球状的介孔。介孔聚多巴胺/石墨烯纳米片复合材料,具有优异的电化学性能,作为超级电容器的活性电极材料,展现出高的质量比容量和优异的循环稳定性;通过对电池隔膜进行修饰,构筑功能化隔膜,赋予金属负极高的库伦效率和超长的循环性能。
一种具有大尺寸金属陶瓷复合材料片的塑料造粒模板的制备方法,采用真空埋焊处理技术,其特征在于:在模板本体的焊接区域上依次放置0.3~0.6mm厚钎焊料、大尺寸金属陶瓷复合材料片、压块;在焊接带的两侧放置环形隔板,并在环形隔板与模板本体之间涂有防焊阻流剂;在环形隔板内填满具有高熔点不粘连特性耐热材料粉末;将环形盖板放在上面;放入真空钎焊炉内进行加热焊接。本发明可以防止在真空钎焊过程中造粒模板工作带出现裂纹或微裂纹,从而提高具有大尺寸金属陶瓷复合材料片的塑料造粒模板的制备成品率。
一种制备Fe2O3纳米带及其与碳的复合材料的均匀沉淀方法,利用络合剂C2O42-与溶液中的Fe3+反应生成可溶的[Fe(C2O4)3]3+络合物,再利用还原剂还原Fe(III)为Fe(II),Fe(II)与溶液中的C2O42-反应生成FeC2O4沉淀或均匀沉积在碳质材料上的FeC2O4沉淀,获得FeC2O4或FeC2O4/碳复合材料前驱体;再经一定温度煅烧处理制得Fe2O3纳米带或Fe2O3纳米带/碳复合材料。Fe2O3纳米带/碳用作锂离子电池负极材料时,表现出优异的电化学性能。其中,碳质材料一方面可以有效缓冲Fe2O3在充放电过程中的体积变化,改善材料的循环稳定性,另一方面碳质材料形成有效的导电网络,有利于电子的快速传输,提高了材料的倍率性能。另外,本发明涉及的制备方法对设备要求低,制备条件温和,工艺简单,周期短,成本低,适合规模化生产。
本发明公开了一种掺包硅纳米二氧化钛的水泥基复合材料,含有水泥、包硅纳米二氧化钛、硅灰、粉煤灰、砂、减水剂和水。本发明还公开了一种制备水泥基复合材料的方法。实验结果表明,掺包硅纳米二氧化钛的水泥基复合材料结合纳米二氧化钛、二氧化硅两者的优点,充分利用纳米二氧化钛、二氧化硅两者具有的增韧效应、填充效应、成核效应和火山灰效应,以及高强度,高韧性的特点,无论在抗折强度、抗压强度还是耐久性方面掺包硅纳米二氧化钛的水泥基复合材料都强于仅掺纳米二氧化钛的水泥基复合材料。此外,掺包硅纳米二氧化钛的水泥基复合材料还具有电学特性,符合未来结构材料多功能和智能性的要求。
本实用新型提供一种复合材料蜂窝夹芯板结构,用于侧压试验,包括复合材料上面板(1)、复合材料下面板(2)、蜂窝(3)以及发泡胶(4),复合材料上面板(1)与复合材料下面板(2)预先固化成型,发泡胶(4)填充固化设置于蜂窝(3)两端的加载端上,蜂窝(3)两侧分置复合材料上面板(1)与复合材料下面板(2),复合材料上下面板以及蜂窝(3)三者之间胶结共固化成形。本实用新型所提供的复合材料蜂窝夹芯板结构,无需对试验件零件尺寸进行更改,只需在蜂窝夹芯板两端蜂窝中预先填充发泡胶固化即可,工艺简单,灌封后的蜂窝夹芯板能够保证试验调试简便,试验成功率提升,试验结果能够真实反应试验件的失效模式并得到理想试验数据。
一种热喷涂树脂基复合材料水润滑轴承及其制造方法,属于轴承制造技术领域。该水润滑轴承包括金属推力盘和树脂基复合材料推力瓦,树脂基复合材料推力瓦由树脂基复合材料涂层和不锈钢支撑瓦基构成,树脂基复合材料涂层为聚芳醚复合材料或聚四氟乙烯复合材料,基体为聚醚醚酮、聚醚酮或聚四氟乙烯热塑性树脂,粘接增强填料为聚酰胺或聚砜,亲水性填料为二氧化硅、氮化硼或氮化硅。采用亚音速火焰喷涂或超音速火焰喷涂工艺,将热塑性树脂、粘接增强填料和亲水性填料的共混粉末,向表面粗糙化处理的不锈钢支撑瓦基上逐层进行热喷涂,制备树脂基复合材料涂层推力瓦的水润滑轴承。使水润滑轴承在高的交变载荷下界面不脱粘,提高了使用可靠性。
本申请属于飞机强度设计领域,特别涉及一种复合材料翼面蒙皮优化设计方法。方法包括:建立第一复合材料翼面蒙皮优化模型,将复合材料翼面蒙皮模型定义为具有典型角度的铺层,将铺层工艺以及应变作为约束对第一复合材料翼面蒙皮优化模型的各个角度的蒙皮铺层形状进行优化;建立第二复合材料翼面蒙皮优化模型,对第二复合材料翼面蒙皮优化模型的蒙皮铺层厚度进行优化;建立第三复合材料翼面蒙皮优化模型,对第三复合材料翼面蒙皮优化模型的蒙皮铺层顺序进行优化;通过稳定性以及颤振分析对蒙皮铺层厚度以及蒙皮铺层顺序的优化结果进行校核,判断校核结果是否满足设计要求,若否,则返回步骤二,重复步骤二、三、四,重新进行优化以及校核。
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