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为了改善粉末合金的硬度、耐磨性，设计了一种SiC颗粒增强Al‑Cu‑Mg基复合材料。采用Al‑CuMg合金粉末和SiC粉末为原料，所制得的SiC颗粒增强Al‑Cu‑Mg基复合材料，其硬度、致密化程度、抗弯强度都得到大幅提升。其中，不同粒径的SiC颗粒对基体析出相的影响不同，小颗粒增强相因为在基体中广泛分布，引起的塑形变形以及残余应力更大，会加速析出相的形核析出。大尺度SiC增强复合材料只能在较少的范围内促进析出相形核。不同粒径的SiC颗粒对复合材料的时效硬化有显著影响。小尺度SiC颗粒增强复合材料随时效时间延长，析出相不会明显粗化，使复合材料出现峰时效的时间延长。本发明能够为制备高性能的Al‑Cu‑Mg基复合材料提供一种新的生产工艺。
本发明涉及一种基于AML方法的复合材料冲击后拉伸强度设计许用值试验方法，其包括第一阶段：通过积木式试验元件级试验阶段获取复合材料冲击后的工艺批次影响因子CBB、湿热环境影响因子CEN和冲击后拉伸强度基本值SBASE；第二阶段：通过上述阶段获得的数据计算复合材料冲击后拉伸强度设计许用值STAI?ALL。通过本发明的基于AML方法复合材料冲击后拉伸强度设计许用值试验方法所获得的复合材料冲击后拉伸设计许用值更真实，试验件数量少，试验周期短，试验成本低，获得的复合材料冲击后拉伸强度设计许用值更具工程化，为飞机复合材料结构获取冲击后拉伸强度设计许用值提供了新的可行试验方法。
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本发明公开了一种抗弯折MXene/碳复合材料散热膜制备方法，涉及一种复合材料散热膜制备方法，首先采用聚酰亚胺（polyimide）作为基体，刻蚀MAX相得到的MXene颗粒作为增强材料，易成碳聚合物作为中间层，经过充分混合、反应、涂膜、固化形成MXene/成碳聚合物/聚酰亚胺复合膜。其次将制备的MXene/成碳聚合物/聚酰亚胺复合膜装入高温碳化炉中，保护气氛下进行高温热解与碳化形成MXene/碳复合材料。最后用水与乙醇反复清洗其表面，获得抗弯折MXene/碳复合材料散热膜。该方法制备的MXene/碳复合材料散热膜不仅具备优异的耐热性以及散热性，且其质轻强度高，具有突出的抗弯折性能，可用于大功率电子设备、LED背底、微电子与传感器件等散热。
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本发明的一种基于表面氧化的SiCp/Al复合材料的研磨方法，属于材料机械加工领域。实现SiCp/Al复合材料研磨表面质量的改善。具体为先对SiCp/Al复合材料进行表面氧化处理，主要为阳极氧化处理和微弧氧化处理，在表层形成Al2O3氧化陶瓷膜，再进行研磨。本发明在SiCp/Al复合材料研磨表层建立SiC颗粒增强相与Al合金基体相同性耦合去除的研磨条件，从而实现SiCp/Al复合材料精密研磨的新方法和工艺。表面粗糙度达到0.2μm以下，使得研磨表面质量大幅提高。
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本发明涉及一种磁性碳纳米复合材料的制备方法。本发明首先以共沉淀方法制备了Fe3O4纳米粒子，然后用聚乙烯醇对其进行修饰。以尿素和甲醛为单体，在碱性条件下预聚，再在酸性条件下对修饰过的Fe3O4纳米粒子进行缩聚包覆，得到了脲醛树脂包覆Fe3O4的复合材料。产物经抽滤，洗涤至中性，真空干燥。所得的复合材料在N2的保护下，600℃进行碳化，制备成磁性碳纳米复合材料。所制得的磁性碳复合材料对亚甲基蓝有良好吸附效果，利用磁性可以实现简单快速分离。
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针对纤维增强树脂基复合材料制孔加工过程中容易产生大量纤维难以切断导致毛刺现象的难题，本发明提供了一种钻头，在钻头主切削刃上，沿主切削刃，设置半圆形槽；半圆形槽的直径与纤维的直径d1相等；半圆形槽的中心距d0由纤维直径d1与纤维增强树脂基复合材料中的纤维含量p共同决定，满足d0=d1+p*d0。纤维增强树脂基复合材料中的纤维含量p是指纤维增强树脂基复合材料中纤维的体积与纤维增强树脂基复合材料的体积比。本发明的优点：提高了对纤维变形的控制性，减小纤维产生的弯曲变形，提高纤维的切断效率，减少毛刺现象的产生，提高刀具的使用寿命。
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本发明涉及义齿用复合材料领域，具体为一种具有微观定向结构的义齿用陶瓷/树脂复合材料及其制备方法。该复合材料由体积百分数为25％～95％的陶瓷和具有生物相容性的树脂组成，微观上陶瓷以片层形式沿特定的方向择优排列，树脂填充陶瓷片层的间隙，陶瓷为氧化锆、氧化铝或两种的混合。本发明通过浆料配制、自组装定向、去有机质和烧结得到具有微观定向结构的陶瓷骨架，对骨架进行表面改性与液态树脂单体浸渗，树脂聚合后得到具有微观定向结构的义齿用复合材料，该复合材料具有良好的塑性和断裂韧性以及与人牙相近的色泽、质感和良好的生物相容性，其强度、硬度和模量可在较大范围内加以控制，特别是可调节到与人体正常牙齿相匹配的水平。
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本发明属于复合材料制件工装技术领域，涉及复合材料制件边缘倒角工具及加工方法。本发明设计复合材料边缘倒角工具，不需要辅助倒角夹具，手持工具可实现复合材料边缘倒角的加工。通过改变金刚砂型面，可实现多种尺寸倒圆角和倒斜角加工工序，尤其适用小尺寸复合材料制件的加工，简化了操作，提高生产效率，保证复合材料边缘倒角精度和成型质量。
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本发明涉及复合材料制造技术领域，具体的，涉及一种基于增材制造的复合材料增强相形态与分布的控制方法。首先在计算机中生成待制备零件的三维数学模型，利用切片模型将三维数学模型分层切片处理，最终通过激光沉积增材制造工艺，完成零件的逐层叠加制造。因此在制备复合材料零件时，可对每一切片层的增强相按需求进行基体与增强相含量(即成分)、形态、分布的设计，进而从平面推广到空间，实现增强相形态与分布高度定制化的复合材料零件的制造。本发明提供一种复合材料，特别是金属基复合材料，增强相形态和分布的控制方法，基于激光沉积增材制造层层叠加的制造工艺特点，实现从二维到三维、平面到空间的增强相分布高度定制化，即“所想即所得”，可设计的微观结构为开发具有真正多功能性能的材料提供了可能性。
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本发明属于非晶复合材料设计与制备技术，具体为一种非晶态合金球形粒子/非晶态合金基复合材料及其制备方法，设计一种两相复合非晶材料。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和N混溶形成富M的非晶态合金基体结构和富N非晶合金球形粒子，富N非晶合金球形粒子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，液相L1和L2均发生玻璃转变，凝固后球形粒子弥散分布于基体中，形成非晶态球形粒子/非晶态合金基两相复合非晶材料。
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本发明提供一种复合材料结构失效预测分析方法，结合湿热应变的影响，建立了表述各向异性复合材料在湿热环境影响下的应力应变关系的本构方程。同时，结合渐近损伤分析方法，在应力分析模型、失效准则和材料退化模型三个方面均引入了湿热效应对于材料刚度和强度等参数的影响，并编译了UMAT子程序并打包嵌入到有限元软件中，最终建立了可用于湿热环境下复合材料失效分析的更为完善的渐进损伤模型。本发明与现有的各类复合材料结构失效渐近损伤分析方法相比，考虑了湿热效应对于各向异性复合材料失效行为的影响，能够准确的表征材料在湿热环境下的损伤过程，适用于温度和湿度等条件更加复杂的情况下复合材料结构损伤过程的模拟和强度的预测。
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一种可瓷化木塑复合材料，涉及一种聚烯烃复合材料，所述复合材料按重量计，含有：聚乙烯100份、木粉90～160份，抗氧剂1～5份、交联助剂0.2～3份、偶联剂1～8份、瓷化粉10～90份，阻燃剂20～60份，交联剂0.2～4份。将上述材料在高混机中混炼均匀，经挤出机挤出造粒、挤出成型，得到聚乙烯木塑复合材料。本发明可瓷化木塑复合材料选用合适的交联剂和加工方法，对木塑材料进行了轻度交联处理并添加一种陶瓷粉，能够使得木塑复合材料的烧结温度降低，机械性能明显提升，易于加工，提高了生产效率，进而降低了生产成本。
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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)陶瓷基复合材料的原位制备方法。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。以氧化钇粉、氧化硅粉、氮化硅粉和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1500～1700℃保温0.5～1小时,接着以5～40℃/min的升温速率升至1800～2100℃保温1～3小时,热压压力为10～40MPa。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。
本发明属于非晶复合材料设计与制备技术，具体为一种非晶态合金球形粒子/晶态合金基复合材料及其制备方法，解决增大晶态合金基体强度等问题。非晶态合金球形粒子/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N混溶形成富N非晶态球形粒子，富N非晶态球形粒子弥散分布于富M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，液相L2发生玻璃转变，凝固后球形粒子弥散分布于基体中，形成非晶态球形粒子/晶态合金基体型复合材料。
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本发明提供了一种提高铝基复合材料可焊性的搅拌摩擦焊接工艺,在软状态下直接进行铝基复合材料的搅拌摩擦焊接,然后对焊接后的工件进行强化热处理,该焊接工艺可明显改善铝基复合材料的焊接性能,减少工具磨损,提高复合材料接头的力学性能。
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本发明涉及块体非晶复合材料的制备技术,具体为一种不锈钢细管增强非晶合金复合材料及其制备方法,尤其是拥有良好力学性能的Zr基块体非晶复合材料的制备方法。不锈钢细管作为添加材料,添加于非晶合金基体中,不锈钢细管体积百分比为:18%～50%;非晶合金基体中分布着均匀的不锈钢细管,在不锈钢细管中形成非晶合金丝。与单纯的块体非晶相比,这种复合材料的塑性指标有了明显提高,对于非晶材料的应用具有重要意义,相较于Zr基块体非晶的近乎零的压缩应变,这种复合材料的压缩应变最高可达18%,从而为Zr基非晶的应用铺平道路。
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大豆蛋白增强橡胶复合材料的制备方法,涉及一种橡胶复合材料的制备方法,大豆分离蛋白0-10份,促进剂1-1.5份,防老剂1-4份,氧化锌3-5份,偶联剂0-3份,硬脂酸2-4份,硫黄1-3份,炭黑50-40份,不饱和橡胶100份;大豆蛋白原料中蛋白质含量在65-95%;大豆蛋白原料,60-80℃干燥24小时。本发明大豆蛋白分子功能性官能团较多,表面反应能力较强,能较容易与橡胶基体发生作用,有利于改善橡胶复合材料的加工性能和力学性能。用这种补强剂制成的橡胶复合材料3-1份,与纯炭黑增强橡胶复合材料比较抗拉强度增加,300%定伸应力增加,磨耗体积得以降低,因此,具有较强的推广和应用价值。
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一种原位合成金属基复合材料的方法,根据欲制备的复合材料的基体和预期的强化相,合理设计成分,配制混合粉末;然后通过机械合金化(球磨)的方法使原料粉末细化、活化,形成反应扩散耦;热分析确定原位反应发生的温度区间,根据此温度,在真空或氩气保护的条件下,将由球磨粉末模压成型的预制块烧结成微米级颗粒强化的金属基复合材料。本发明的优点:在低温条件下(基体合金熔点附近)即可原位合成微米级颗粒强化金属基复合材料,解决了外部引入增强体强化的金属基复合材料性能方面的缺点和合金熔体内原位自生强化相的方法面临的高温和防护问题,便于实现产业化。
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一种对湿度变化敏感的导电水凝胶复合材料及器件和制备方法,涉及一种智能材料及器件和制备方法,该导电水凝胶复合材料及器件的其制备方法包括导电填料分散、原位聚合、浇筑定型和电极修整四个步骤;其导电水凝胶复合材料及器件包括对湿度敏感的水凝胶、导电填料和助剂。制得的导电水凝胶复合材料及器件在响应环境水分变化过程中,可对外界湿度变化做出敏感的响应。本发明的导电水凝胶复合材料及器件可在生物医学、流体控制、扩散渗透、智能机械等领域得到实际的应用。
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本申请提供了一种航空发动机复合材料静子叶片承载能力试验考核方法，包括：获取所述复合材料静子叶片的设计输入；根据设计输入确定所述复合材料静子叶片在实际工作状态下的应力应变分析结果，根据所述应力应变分析结果确定所述复合材料静子叶片的考核部位及加载方案；所述考核部位选取叶片应力应变分析结果中应力或应变最大位置、安全裕度最低位置和应力突变位置中至少一个，所述加载方案包括加载方式、约束方式及试验载荷；根据加载方案对所述复合材料静子叶片进行静强度试验，判定所述复合材料静子叶片的考核部分是否满足要求。该方法能够更有效、更直接的反映静子叶片的承载能力和设计裕度，进而确定静子叶片是否满足发动机设计要求。
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本发明是关于一种银铁复合材料及其制备方法，涉及金属复合材料技术领域。主要采用的技术方案为：所述银铁复合材料的制备方法包括如下步骤：将原料粉末模压成型为坯块；其中，原料粉末为铁粉或银铁混合粉；其中，模压成型的压力为10‑25MPa，保压时间为10‑30分钟；将坯块、银块或银合金块放置在一起得到混合块；在保护气氛下，对混合块进行加热，升温至设定温度，并在设定温度下保温设定时间，冷却后得到银铁复合材料。其中，设定温度高于银或银合金的熔点，且低于铁的熔点。本发明主要用于要用于以简单、可靠的工艺制备了一种银铁复合材料，且所制备的银铁复合材料的成分均匀，具有良好的导电性、电磁屏蔽性和加工性。
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本发明公开一种钛基复合材料及其制备方法。该方法可以减少复合材料中杂质元素的含量，大幅度降低复合材料的成分不均匀性，降低高体积分数（增强相体积分数大于15%）钛基复合材料的熔炼难度。具体为：真空自耗电极电弧凝壳熔炼炉使用的钛基复合材料电极采用粉末冶金工艺方法制备。将制备钛基复合材料的原料利用罐磨机进行真空混料，再将混好的材料倒入预先制备好的金属包套进行真空焊接封装，并检查焊接后包套是否漏气。再将封装好的包套进行热等静压工艺处理。将热等静压后得到的电极锭利用机械加工和酸洗的方法去除金属包套，将多个制备好的电极锭焊接成为真空自耗电极电弧凝壳炉使用的电极，利用真空自耗电极电弧凝壳炉进行真空离心浇注铸件。
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一种形状记忆合金颗粒增强轻金属基复合材料及其制备方法,该形状记忆合金颗粒增强轻金属基复合材料由基体和形状记忆合金颗粒组成,其中形状记忆合金颗粒的体积含量为5～40%;该复合材料的厚度为2～20毫米;其制备方法为采用点阵式多孔颗粒预置方式,将形状记忆合金颗粒预置于铝合金或镁合金板材中,通过搅拌摩擦加工工艺制备出形状记忆合金颗粒增强轻金属基复合材料;本发明复合材料中颗粒分布均匀,颗粒与基体界面干净,没有反应物生成,该复合材料具有形状记忆效应和优良的阻尼性能。
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本发明涉及金属基复合材料领域，具体为一种以钛或钛合金纤维增强的镁基复合材料及其制备方法。该复合材料由钛或钛合金纤维编织而成的增强体骨架与镁或镁合金基体组成，钛或钛合金纤维直径为0.5μm～500μm，以体积百分数计，钛或钛合金含量为15％～80％，其余为基体。该复合材料的制备方法为：首先利用钛或钛合金纤维编织增强体骨架，然后将镁或镁合金加热熔化使其浸渗入增强体骨架中，凝固冷却后得到复合材料。本发明的复合材料在不明显增加比重的前提下，显著提高镁和镁合金的室温和高温强度，并且具有良好的塑性、断裂韧性和抗冲击性能，其力学性能通过调节增强体的编织结构进行控制，因而作为轻质结构材料具有可观的应用前景。
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本发明公开了一种轻质泡沫白榴石陶瓷复合材料的制备方法，利用无机聚合物前驱体转化法，将白云石微珠作为造孔剂引入可发泡无机聚合物中，富了复合材料多级孔结构，高温处理获得轻质泡沫白榴石陶瓷复合材料。本发明的制备过程为：1.无机聚合物前驱体激发液的制备；2.可发泡的含白云石空心微珠的无机聚合物前驱体混合浆料配置；3.固化成型；4.陶瓷化。本发明克服了多孔白榴石基陶瓷复合材料的绿色制备问题，实现了大尺寸泡沫陶瓷基复合材料的低成本制备，降低了复合材料的密度，提高了强度，获得的材料可用于环境保护，水土保持、吸附过滤等领域。该方法成本低廉，原料来源官方，成型工艺简单，绿色环保无污染，适宜大尺寸大规模生产。
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为了改善粉末合金的硬度、耐磨性，设计了一种多元陶瓷增强Cu基复合材料。采用Cu基预合金粉，多元陶瓷SiC、Si3N4、B4C粉末，块状石墨为原料，所制得的多元陶瓷增强Cu基复合材料，其硬度、致密化程度、抗弯强度都得到大幅提升。其中，随着SiC、Si3N4、B4C多元陶瓷质量分数的增加，SiC、Si3hi,B4C多元陶瓷/Cu基复合材料的相对密度逐渐下降，孔隙率逐渐增加，复合材料内部的晶界、晶格畸变、位错等缺陷增加了晶格波散射，减小了平均自由程，使复合材料的热导率降低。通过退火以及二次挤压等方法进一步处理来提高材料致密度，减少烧结体内的位错、孔隙等缺陷，提高导热性能。本发明能够为制备高性能的Cu基复合材料提供一种新的生产工艺。
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一种考虑BVID冲击损伤影响的复合材料开口分析方法，1)通过冲击损伤后结构的剩余强度得到最危险的损伤距离，确定引入的BVID到复合材料大开口结构孔边的危险距离；2)确定复合材料开口设计许用值的计算公式及修正系数计算公式；3)设计可求出修正系数的试样级试验矩阵；4)基于试验结果计算许用值修正系数的参数，得到复合材料开口结构设计许用值。5)根据开口的几何特征、曲率半径变化确定开口区的危险位置，基于有限元方法提取工作应变，确定强度分析公式。本发明通过上述方法，提供了一种能够降低研发成本、提高复合材料结构效率，缩短设计周期的一种考虑BVID冲击损伤影响的复合材料开口分析方法。
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本发明涉及复合材料技术领域，特别涉及一种有机无机杂化复合材料及其制备方法。复合材料为第一组分多异氰酸酯或改性多异氰酸酯和第二组分金属盐溶液或类金属盐溶液的混合，两组分质量占比为10:1‑1:5。复合材料制备方法为1)按上述比例取第一组分多异氰酸酯，待用；2)经水溶解金属盐溶液或类金属盐溶液调节溶液浓度为质量分数20％‑90％的第二组分，待用；3)将第一组分加入至第二组分中两组分占比10:1‑1:5，两者充分混合，25℃±3，湿度50％±10，固化24小时，即得到有机无机杂化复合材料。本发明得到的有机无机杂化复合材料有机无机分布均匀，结构致密，无机组分尺寸达到纳米尺寸。本发明采用金属盐溶液或类金属盐溶液替代碱金属硅酸盐生成新型无机组分,强度高、模量高、耐高温、耐腐蚀、力学性能好、反应速率快、成本低等特点。
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本发明涉及仿生复合材料领域，具体为一种以纳米碳材料增强的金属基仿生复合材料及其制备方法。该复合材料由纳米碳材料和金属组成，以体积百分数计，纳米碳材料含量为0.5％～40％，其余为金属；所述的复合材料微观上具有仿生定向结构，表现为纳米碳材料以片层形式在金属基体中定向排列。本发明通过采用浆料配制、冷冻铸造、真空冷冻干燥、去有机质和致密化处理的工艺流程制备以纳米碳材料增强的金属基仿生复合材料。本发明的复合材料具有轻质、高强、耐磨等优异性能，同时保留基体金属的电磁屏蔽、导电、导热等功能特性，并且其组织结构和性能可以通过调整制备工艺进行有效控制，因此作为吸波材料、结构材料等具有可观的应用前景。
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本发明提供一种抗氧化炭/炭复合材料板材的制备方法,以炭/炭复合材料板材自身为发热体,以金属硅粉为浸渗剂,进行熔融浸渗硅化,其特征在于:在炭/炭复合材料板材的一面均匀地涂覆一层硅粉,将涂有硅粉面朝上水平装入硅化炉中,两端与电极连接,通电使硅粉熔融后渗入炭/炭复合材料板材内部,发生硅化反应生成SiC防护层;硅粉熔融浸渗、硅化反应的温度为1414～2000℃;硅粉熔融浸渗、硅化反应过程在非氧化条件下进行。该方法的优点在于:生产周期短,耗电量少,制备成本更低,对环境无污染;可以批量生产大尺寸抗氧化炭/炭复合材料板材;整个制备过程在微正压下进行,对设备要求不高,投资小;制备的炭/炭复合材料板材密度高,耐磨损,抗氧化。
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2025年03月25日 ~ 27日 
