本发明属于先进复合材料科学技术领域,公开了一种连续碳纤维增强杂萘联苯结构聚芳醚腈树脂基复合材料及其制备方法。杂萘联苯聚芳醚腈树脂溶解在特定有机溶剂中,配制成质量百分比浓度为5%~40%的树脂溶液,将连续碳纤维在树脂溶液中进行浸渍,通过烘干工艺去除溶剂后经裁剪制得预浸片,根据复合材料的厚度铺设相应层数的预浸片,然后进行热压成型,脱模后制得连续碳纤维增强杂萘联苯结构聚芳醚腈树脂基复合材料,该复合材料在250℃的弯曲强度、弯曲模量和层间剪切强度的保持率分别可达到56%、96%和60%。本发明对于推动先进复合材料的发展和开拓连续碳纤维增强高性能热塑性树脂基复合材料在航空航天领域的应用具有实用价值。
本发明涉及一种碳化硼陶瓷复合材料的制备方法,包括如下步骤:S1、将碳化硼粉末、碳源和混料介质进行湿法混合形成混合物料,经烘干、研磨、过筛后形成待模压物料;S2、将待模压物料压制成型,经烘干后得到陶瓷坯体;S3、将硅块置于陶瓷坯体上进行真空熔渗反应烧结,得到碳化硼陶瓷复合材料前驱体;S4、除去碳化硼陶瓷复合材料前驱体表面的残留硅后将其置于加热设备中进行热处理,再冷却至室温后得到碳化硼陶瓷复合材料。本发明的碳化硼陶瓷复合材料的制备方法能够降低烧结温度,提高碳化硼陶瓷复合材料的致密性,同时能够提高碳化硼陶瓷复合材料的力学性能。
一种制备碳纳米管环氧树脂复合材料的方法,该复合化材料是碳纳米管环氧树脂复合材料,该复合材料使用碳纳米管和环氧树脂经混合固化制成。该复合制备方法解决了以往碳纳米管复合材料中碳纳米管分布不均匀的问题,成功制备了碳纳米管分布均匀的碳纳米管环氧树脂复合材料,而且该复合材料还具有很好的强度和韧性等力学性质,同时导电性也有所提高。该复合材料是碳纳米管环氧树脂复合材料,该复合材料使用碳纳米管和环氧树脂经混合固化制成。
本发明属于复合材料制备技术领域,具体涉及一种具有分级结构的高强韧碳纳米管增强铝基复合材料的制备方法。该方法制备的碳纳米管增强铝基复合材料因引入了细小的韧性区形成分级结构,从而比均质的复合材料表现出更优异的强韧性。本发明通过高能球磨制备均匀分散的碳纳米管增强铝基复合材料粉末,随后向该复合材料粉末中二次添加微米级铝粉末,通过混合得到最终的碳纳米管增强铝基复合材料粉末,并通过后续的致密化及二次加工得到最终的复合材料。本发明的优点在于:(1)工艺简单、高效,具备规模化生产能力;(2)所制备的分级结构复合材料因具有细小的韧性区,表现出优良的强韧性。
本发明公开了一种低成本、高强度纤维增强纳米多孔炭复合材料的制备方法,属于多孔炭和炭气凝胶制备技术领域。该方法步骤:1)前驱体树脂溶液的配置;2)压力浸渍纤维毡体;3)加压辅助固化制备湿凝胶复合材料;4)常压干燥制备酚醛气凝胶复合材料;5)高温炭化制备纳米多孔炭复合材料。本发明直接采用工业酚醛树脂取代小分子单体配制前驱体溶液,扩大了原材料来源,降低了成本,压力浸渍提高了浸渍效率,并且减少了复合材料内部缺陷,高压辅助固化缩短了固化时间,固化后的湿凝胶直接常压干燥得到有机气凝胶复合材料。该复合材料密度0.20‑0.75g/cm3,压缩强度2.0‑100.1MPa,热导率0.051‑0.426W/(m·K)。
本发明涉及陶瓷基复合材料,具体涉及一种含导热层的夹芯结构陶瓷基复合材料及制备方法,所述复合材料的夹芯结构为外层结构层采用SiC/SiC复合材料,中间连接层采用C/SiC复合材料,内层导热层采用高导热C/C复合材料。所述方法包括高导热C/C复合材料的制备;SiC/SiC复合材料的制备;采用化学气相渗透方法连接高导热C/C复合材料和SiC/SiC复合材料;该复合材料不但克服了C/C复合材料单独使用时易受氧化损伤的难题,而且高导热C/C复合材料的存在能够提升复合材料体系的使用温度,从而提升构件的服役可靠性。
本发明涉及一种高强高阻尼复合材料及其制备方法,材料为近等原子比TINI与AL-12%SI复合材料。在自蔓延制备的具有大量开孔结构的多孔TINI合金的基础上,采用挤压铸造工艺,向多孔TINI合金的中渗入AL-12%SI合金,在700±10℃浇入模腔,10秒内开始施加压力,比压为100±10MPA,挤压时间30-40S,完全凝固后,开模取出铸件,制备成TINI/ALSI复合材料。该复合材料拥有类似TINI合金的相变特性,压缩强度较多孔TINI合金明显提高,并且复合材料具有高于多孔TINI和ALSI合金的阻尼性能,特别是相变点温度以上的阻尼性能较高。本发明扩大了多孔TINI合金作为减振材料的使用范围,满足高强度高阻尼的结构功能一体化材料的使用要求。
本发明涉及环保复合材料技术领域,公开了一种环保纸土复合材料及其制备方法。本发明提供的环保纸土复合材料的成分包括:废纸浆、碳泥、泥土、水性胶;其中废纸浆、碳泥和泥土的体积份数比为:30?50:5?20:40?60。所述的纸土复合材料组成物料少,环保可降解,机械强度高,耐水性好,不燃烧,可用于各种不同的领域,如制作容器、旅游纪念品、工艺装饰品、建筑材料等。本发明提供的环保纸土复合材料的制备方法,其具体步骤包括:(1)废纸浆的制备;(2)泥土的预处理;(3)原料共混;(4)成型;操作条件温和,制备过程简单,且能耗较低。
一种钛铝化合物基复合材料的制备方法,其特征在于:所述钛铝化合物基复合材料的制备方法是;首先将单质TI层和单质AL层交替沉积在SIC纤维外部表面上,然后在一定温度下采用真空热压或热等静压进行压制,扩散结合形成复合材料。本发明可以有效的降低TI-AL化合物基复合材料的制备温度,明显减少了基体在冷却过程中由于热胀系数的差异而导致的热应力裂纹,并且基体与纤维之间的界面反应得到很好的控制。本发明具有可预见的很大的经济和社会价值。
一种适用于复合材料低能量冲击损伤的高效目视检出方法。该方法采用系列冲击试验得到脆‑韧双层漆膜的吸收冲击能量E吸收,再确定复合材料的冲击能量门槛值EBVID,对制备脆‑韧双层漆膜/复合材料进行冲击试验,以脆‑韧双层漆膜裂纹扩展形态图样确定E吸收,结合所加载的冲击能量计算出直接作用于复合材料的剩余冲击能量E剩余;对冲击损伤进行检测,当E剩余≥EBVID,则出现了目视几乎不可见冲击损伤。该方法通过建立E吸收‑漆膜裂纹扩展形态‑E剩余‑EBVID之间的对应关系,将冲击损伤有效放大,通过冲击后漆膜裂纹扩展形态等效评估复合材料制件的内部损伤程度,减少了因损伤导致后续使役过程的危害,并且避免了无损检测工作。
一种用啁啾光栅定位碳纤维复合材料横向裂纹的方法,其步骤如下:(1)制作碳纤维复合材料正交层板,其铺层次序为[0°2/90°4/0°2],将啁啾光栅传感器埋入碳纤维复合材料正交层板的0°层内,与90°层相邻。(2)恒温条件下,碳纤维复合材料试件在准静态拉伸试验中,利用光纤传感分析仪监测啁啾光栅反射光谱。(3)在坐标系中调整啁啾光栅长度与埋入前的啁啾光栅反射光谱的带宽相一致,此时啁啾光栅反射光谱中,光强下降的点对应的波长位置及波长对应的光栅位置,就是复合材料90°层内横向裂纹产生的位置。本发明方法简单,成本低廉,可以实时检测出碳纤维复合材料中的横向裂纹。
本发明涉及一种金属复合材料,特别是一种钢包钢复合材料,由包覆不锈钢和碳钢芯体组成,线材直径为0.08-10.0mm;是将不锈钢包覆在碳钢上制成复合坯料,然后用拉丝机在不同的速度和减径率条件下,经多道次拉丝模拉拔,使不锈钢、碳钢界面通过冶金结合成为所需尺寸的复合材料。本发明弥补了不锈钢和碳钢所无法涉及到的领域,同时也填补了国内一项在探索解决不锈钢资源紧张问题上的一项空白,也解决了以往产品价格高,环境污染严重等技术问题,满足了人们对复合材料的需求。
本发明公开了一种SiC纤维变角度增强Ti基复合材料管轴件及其制备方法,属于复合材料制备技术领域。所述管轴件的Ti合金管壁中设有变角度SiCf/Ti基复合材料中间层,所述变角度SiCf/Ti基复合材料中间层包含三层以上的SiC纤维层,SiC纤维层内的SiC纤维轴向与管轴件轴向的夹角介于-90°~90°之间;本发明管轴件的纤维增强角度实现了变角度可调,变角度增强方式有效降低了管轴的各向异性程度,提高了复合材料管轴的扭曲刚度、横向刚度和抗冲击能力,有利于拓展SiCf/Ti基复合材料管轴件的应用范围。
本发明是关于一种Cu‑TiCx复合材料及其制备方法,涉及铜基复合材料技术领域。主要采用的技术方案为:所述Cu‑TiCx复合材料是由铜基体相和TiCx增强相组成;其中,在Cu‑TiCx复合材料中:铜基体相和TiCx增强相中的每一相连续分布,且铜基体相和TiCx增强相之间三维互穿;其中,所述TiCx增强相是由Ti3SiC2、Ti3AlC2与Cu发生原位反应而得到;所述铜基体相中固溶有硅原子和铝原子。本发明的复合材料具有高强度、高导热、热膨胀系数低等优异特点,同时具有良好的耐磨性等功能特性。本发明所制备的Cu‑TiCx复合材料中的TiCx体积含量可有效调控。因此,本发明的Cu‑TiCx复合材料有望用作新型电接触材料和电子基板材料。
本发明涉及复合材料技术领域,具体涉及一种树脂基Ni-Co-Mn-In合金复合材料及其制备方法。本发明的树脂基Ni-Co-Mn-In合金复合材料,由弹性模量为0.45Gpa的树脂和Ni45Co5Mn36.6In13.4合金组成,其粒度为20~60μm。首先将Ni-Co-Mn-In合金材料球磨至粒度为20~60μm后与树脂混合均匀,使合金材料占复合材料的体积百分比为25%~50%,然后将混合后的材料在60℃的水浴中搅拌混合20~40分钟,制成混合物料料浆,再将料浆倒入模具,干燥,固化,最终获得树脂基Ni45Co5Mn36.6In13.4合金材料。
本发明涉及陶瓷基复合材料领域,具体为一种六方氮化硼(h-BN)-镱硅氧(Yb2Si2O7)-二氧化硅(SiO2)复合材料及其制备方法。该复合材料中六方氮化硼相的体积百分数为50~95%,镱硅氧相和二氧化硅相两相体积百分数之和为5~50%,且镱硅氧相和二氧化硅相两相体积百分数在5~50%之间按需调配。采用氮化硼粉、三氧化二镱粉和二氧化硅粉为原料,经物理机械方法混合,再烘干、过筛后,装入石墨模具中冷压成型,在通有保护气氛的热压炉内烧结。采用本发明方法能够实现原位合成制备氮化硼-镱硅氧-二氧化硅复合材料。其最佳性能为:杨氏模量为105GPa,维氏硬度1.0GPa,弯曲强度达到256MPa,压缩强度达到843MPa,介电常数为4.8,介电损耗为0.00086。
本发明涉及一种钴酞菁功能化Janus复合材料及其制备方法和应用。采用的技术方案是:将四羧基钴酞菁通过静电作用固载到氨基化的Janus复合材料表面,制备得到了一种兼具酞菁催化活性和Janus材料乳化特性的新型复合材料CoTaPc?PS@SiO2,该复合材料在水相及有机相均具有良好的分散性,在有机染料降解、燃油脱硫、苯乙烯环氧化等领域有着潜在的应用前景。
一种石墨烯-碳纳米管混杂复合材料的制备方法,涉及一种功能高分子材料及器件的制备方法。将石墨烯和碳纳米管经搅拌、超声振荡处理预先形成缠结的网络结构,将其与聚合物颗粒进行充分混合、去除溶剂后,获得石墨烯-碳纳米管网络包裹于聚合物颗粒表面的均匀混合体系;将其放入模具中,热压成型、冷却脱模后得到石墨烯-碳纳米管混杂复合材料。本方法通过石墨烯与碳纳米管预先混杂形成连通网络结构,实现了石墨烯和碳纳米管结构上的优势互补,使得该混杂复合材料具有较好的导电、导热性能。本发明可以在航空航天、交通运输、电子工业、民用设施、建筑及化工等方面具有广泛的应用,并能够工业化规模生产、成本低廉且环境友好。
本发明提供一种原位双相颗粒增强铜基复合材料及其制备方法,复合材料Cu‑M‑AxBy的制备方法包括以下步骤:按照反应生成AxBy所需比例配备原料;将A,B和M分别熔炼为Cu‑A、Cu‑B和Cu‑M的中间合金;将Cu置于真空中频感应熔炼炉坩埚内,抽真空后加热至Cu完全熔化,依次将位于加料斗中的Cu‑A、Cu‑B和Cu‑M中间合金分别加入到真空中频感应熔炼炉坩埚内;加入中间合金后待反应一段时间,然后浇铸至铸模中;将所得铸坯固溶处理、时效处理,制备得到原位双相颗粒增强铜基复合材料Cu‑M‑AxBy。该方法简单、易行,采用该方法能制备得到具有较高强度,良好电导率以及较高耐磨性的颗粒增强铜基复合材料。
本发明涉及一种激光熔化沉积不锈钢基复合材料所用粉料及制备方法,选择不锈钢合金粉末的质量分数为69%‑90%;Cr3C2粉末的质量分数为7%‑20%;Ti粉末的质量分数为3%‑11%的配比,利用激光熔化沉积原位反应合成增强相技术,制备出TiC增强不锈钢基复合材料,显著缩短了现阶段制备金属基复合材料的生产周期,提高制造效率和精度,使制备出的复合材料组织均匀致密,机械性能良好,从而显著提高激光熔化沉积不锈钢构件的使用寿命,同时减少了贵金属的加入,降低不锈钢的生产成本,具有巨大的经济效益和社会效益。
本发明属于材料技术领域,涉及一种碳化硼增强泡沫铝复合材料及其制备方法。该复合材料具体包括铝合金基体和碳化硼增强颗粒以及开孔泡沫结构;其中铝合金粉占复合材料固相质量的77.1~88.9%,B4C粉末占复合材料固相质量的10~20%,Ti粉末占复合材料固相质量的1.1~2.9%;B4C与熔融铝合金发生原位合成反应生成Al3BC和AlB2相,同时聚氨酯分解释放出气体,在复合材料中产生联通的开孔结构。该复合材料综合了铝和B4C陶瓷颗粒的原位增强相及网络互穿开孔结构的优势,具有低密度、吸能减振等特性,同时,加入的碳化硼颗粒及原位增强相使复合材料具有更高的硬度和强度,使其在吸能减振领域发挥更大的应用潜能。
一种高强度原位铝基复合材料,其特征在于:该复合材料由原位形成的三氧化二铝、二硼化钛弥散粒子和铝基体组成,弥散粒子的体积含量在0.05-0.50,尺寸为0.01-5.0微米。其制备方法是使用铝、二氧化钛和硼粉末在780-860℃真空烧结0.2-1小时,随后降温至560-620℃在50-150MPa压力下加压密化,最后挤压成型。本发明提供的复合材料具有高的强度和良好的塑性、韧性,可用于各种要求高强度、高模量的场合。
本发明公开了一种易脱模的复合材料储罐整体成型方法,复合材料成型技术领域。包括如下步骤:按照待成型的复合材料储罐的尺寸制备耐高温高压材料的密封气囊;将密封气囊充满压缩气体后密封,作为复合材料储罐的模具;在密封气囊表面涂脱模剂或铺贴脱模布;采用缠绕成型方法完成复合材料储罐的纤维铺放;将纤维铺放完成的复合材料储罐采用热压罐-真空袋法固化;将密封气囊放气减压,使复合材料储罐与气囊脱离,完成脱模过程,获得整体复合材料储罐。本发明方法工艺简单,不仅能够使复合材料储罐整体性能明显提高,而且脱模方便,可以明显降低成本。
本申请提供了一种双连续相复合材料振动阻尼特性的计算方法,包括:对双连续相复合材料施加循环载荷,获得迟滞回线;根据所述迟滞回线确定双连续相复合材料的损耗因子;根据所述迟滞回线初始斜率确定双连续相复合材料弹性模量;根据所述双连续相复合材料的振动频率与双连续相复合材料弹性模量之间的关系确定双连续相复合材料的振动频率子。采用此方法不仅能够描述双连续结构的空间分布,而且基于该技术进行有限元分析可以计算双连续相复合材料的振动阻尼特性,填补了双连续相复合材料振动阻尼特性仿真计算的空白。
一种基于DEF的水泥基复合材料变形的测试方法,属于水泥基复合材料变形测试领域。该测试方法,包括:将水泥基复合材料试样在70℃以上的环境中养护4h以上,再冷却至室温,将冷却后的水泥基复合材料试样置于水中,在水泥基复合材料试样检测面设置有金属块,在金属块上方设置有激光位移传感器;然后进行变形在线测量,得到对应时间的水泥基复合材料试样位移测量数据;建立时间和膨胀率的变形曲线,根据平缓变形阶段的曲线走势,建立时间‑膨胀率的拟合数学模型,得到在平缓阶段曲线的拟合公式;根据拟合公式得到对应浸水时间对应的因DEF引起的膨胀率,从而对其膨胀过程进行预测,提前根据工程要求进行预防。
本发明提供一种适用于热塑性编织复合材料航天承力构件的材料‑结构‑制造一体化优化设计方法,包括:根据纤维体分比、纤维和基体性能参数,利用细观力学方法预测纤维增强复合材料的等效宏观弹性模量;进行复合材料标准拉伸实验测试,基于弹性常数和泊松比修正预测的等效宏观弹性模量;建立复合材料结构件的有限模型并对结构件外形尺寸和厚度进行参数化;构建优化模型,采用高效的自适应加点代理模型优化方法进行结构件的优化设计,直至优化结果收敛,得到构件的最优设计;结合成型工艺修改优化的构件构型,模压成型制备结构件。本发明优化设计效率高,缩短复合材料结构的设计周期,减少结构设计成本,为复合材料优化设计提供一种快速有效的方法。
本发明公开了一种纤维织物增强聚芳醚砜复合材料及其制备方法,属于高分子复合材料技术领域。本发明提供的新型聚芳醚砜树脂可溶解于醇、酮类溶剂制成树脂溶液,通过溶液法浸润纤维织物制备复合材料,解决了基体树脂无法充分浸润纤维的技术问题,同时所述溶剂沸点高,微溶或不溶于水,克服了传统极性溶剂易吸湿、易挥发等问题,树脂胶液在工艺温度下浓度稳定,保证了纤维上胶的均匀性,经热烘道去除溶剂得到预浸料片材,按铺层方式堆叠,高温模压得到复合材料制件。本发明提供的聚芳醚砜复合材料制造成本低,力学性能良好,尺寸稳定性高,适合在民用复合材料领域的推广应用。
金属衬塑耐腐蚀耐摩擦复合材料及制备方法和应用。该金属衬塑耐腐蚀耐摩擦复合材料,包括耐腐蚀耐摩擦复合材料和金属嵌件,所述耐腐蚀耐摩擦复合材料包括聚醚醚酮70?95wt%,碳纤维5?30wt%,微粉2?10wt%,石墨2?5wt%;所述金属嵌件为钢、铸铁或铜等。本发明复合材料以聚醚醚酮树脂为基体,具有优异的耐摩擦性、耐腐蚀性能、耐高温性能,使用寿命长,特别适用于腐蚀性气液体输送泵中使用。本发明衬塑材料耐腐蚀性能、耐摩擦性能和高温性能优异,日常维护维修量小,极大的降低的设备成本。本发明产品采用注塑一次成型加工而成,制造工艺采用传统注塑工艺,生产效率高,可大批量生产。将本发明应用于真空泵的过流部件上效果更加显著。
本申请属于陶瓷基复合材料领域,特别涉及一种陶瓷基复合材料构件与热电偶的连接结构。包括:陶瓷基复合材料构件(1)和热电偶(3),热电偶(3)设置在陶瓷基复合材料构件(1)的表面,陶瓷基复合材料构件(1)和热电偶(3)通过喷涂陶瓷层(4)实现连接。本申请的陶瓷基复合材料构件与热电偶的连接结构,通过喷涂陶瓷层将热电偶固定在陶瓷基复合材料构件的表面,避免了陶瓷基复合材料构件不导电无法点焊、表面亲和力差无法粘胶及型面复杂无法捆绑热电偶的问题,有效地将热电偶固定在构件表面,保证准确地获取构件表面温度,提高了试验参数准确率。
本发明涉及镍铝基复合材料的高温自润滑应用技术,具体为种NiAl-Al2O3-TiC 复合材料作为高温自润滑耐磨材料的应用。NiAl-Al2O3-TiC复合材料采用Ni粉、Al 粉、TiO2粉和碳黑做为原材料,通过真空热压原位合成的方法制成块体材料,并采用 热等静压处理以提高块体材料的致密度。NiAl-Al2O3-TiC复合材料的应用如下: NiAl-Al2O3-TiC复合材料作为高温机构滑动部件用高温自润滑耐磨材料,对磨件材料 为SiC、Si3N4或Al2O3陶瓷材料。耐磨材料的最大载荷不超过30N,最大滑动速度不 超过0.5m/s,应用于700℃~900℃大气条件下处于摩擦磨损工况的高温机构滑动部件。 在此工况下,NiAl-Al2O3-TiC复合材料具有优异的持久高温自润滑性能和耐磨性能, 摩擦系数和磨损率低于Ni基合金,可用于代替Ni基高温自润滑耐磨材料以及其他高 温自润滑耐磨材料。
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