本发明提供了一类氮化物颗粒/非晶态合金基体 的复合材料。氮化物颗粒与基体非晶态合金的比例(体积百分比) 为AxBy,x=5~30,y=70~95,x+y=100,A为AlN、Si3N4、TiN、ZrN、TaN陶瓷颗粒中的任一种,B为构成基体材料的多元非晶态合金,氮化物颗粒的尺寸为10纳米(nm)至100微米(μm)范围,基体非晶态合金的特征为在晶化转变发生之前出现明显玻璃转变,过冷液态温度区间的宽度(ΔT)大于30℃,与不含氮化物颗粒的非晶态合金相比,氮化物颗粒弥散分布于非晶态合金基体上的复合材料具有更好的热稳定性。
一种用于制备铝(铜)基复合材料的金刚石预制体的制备方法,其特征在于:将金刚石表面涂层与预制体制备步骤合二为一,采用溶胶?凝胶法与熔盐法对金刚石颗粒进行表面碳化物涂覆处理并制备成一定孔隙率的预制体坯料。对预制体坯料进行真空焙烧,在金刚石颗粒表面获得一层纳米级涂层以改善与基体浸润性的同时,在颗粒搭接点处形成碳化物烧结点,实现焊接强化,提高预制体强度,并实现预制体的网络连通,有利于提高其热传导效率。
本发明属于光催化材料技术领域,具体公开了一种降解气态污染物的光催化复合材料Cr2O3‑SnO2及其制备方法和应用,制备方法如下:将一定摩尔比的铬盐和锡盐在去离子水中混合,持续搅拌0.5‑3h,烘干,得到催化剂的前驱体。将前驱体放置于坩埚内,在惰性气体或者空气条件下进行煅烧,煅烧的温度为300‑800℃,煅烧时间为1‑4h,自然冷却至室温,研磨后得到复合光催化材料Cr2O3‑SnO2。利用本发明的方法制备的Cr2O3‑SnO2复合光催化剂,能够使得电子空穴对有效分离,降低电子空穴的复合率,进而可以有效的提高光催化活性,达到高效地降解气态污染物的目的。
本发明公开了一种复合材料偏置变形复合轧制技术,其方法步骤是先将要复合轧制的金属进行无清刷表面处理,只清刷软金属表面,硬金属表面经碱性脱脂后再经盐酸酸洗,并在NaOH溶液中中和,送入加热炉中烘烤,将表面清刷后的软金属放到加热炉中加热,然后用异径异步轧机轧制;最后进行扩散退火。其主要优点是提高结合强度,可达到软金属的基体强度,硬金属变形量仅为4%以下,提高深冲性能,扩大钢铝复合板使用范围,可广泛应用于汽车、航空、化工、炊具和家电等行业。
本发明属于超高温陶瓷领域,具体为一种原位反应制备MB2‑MC‑BN超高温陶瓷基复合材料的方法。原料由MN粉(M=Ti,Zr,Hf或Ta)和B4C粉混合而成,在热压炉内进行原位反应热压烧结或在放电等离子体烧结炉内进行反应烧结。在保护气氛下,升温速率为10~100℃/分钟,烧结温度为1900℃~2100℃,烧结时间为10分钟~2小时,烧结压强为20MPa~40MPa,最终得到MB2‑MC‑BN复合材料(M=Ti,Zr,Hf或Ta),该复合材料可作为固体火箭发动机的喷管喉衬或超高速飞行器的鼻锥、翼前缘等耐高温结构元件的候选材料。
本发明涉及一种二氧化钛/石墨烯复合材料及其制备方法与在能源和清洁环境领域应用。石墨烯所占的比例为1~25wt%,其余为二氧化钛;其中,二氧化钛的形态是介孔结构或高能面占优,且二氧化钛都均匀分散在石墨烯表面。采用钛源与石墨烯为初始原料,以水或有机溶剂为反应溶剂,通过水热合成或水解反应,得到具有介孔结构的二氧化钛或高能面占优的二氧化钛纳米片与石墨烯复合的纳米复合材料。本发明能在水溶液体系中进行,且产物结晶度高。该复合材料可应用于动力离子电池负极材料,具有较高充放电容量、优异大电流充放电、稳定循环性能,也具有非常好的光催化性能,可以用于有机污染物光降解和光解水制氢。
本发明涉及电磁波吸收材料领域,具体为一种具有多重共振性能的金属-半导体型电磁波吸收纳米复合材料及其机械化学改进合成制备方法,这种材料具有优异的全雷达波段吸收性能。复合材料为Fe/TiO2,两相紧密相连,Fe晶粒尺寸20-60nm,TiO2晶粒尺寸25-65nm。(1)将氧化铁、钛粉与占前两者总重量5-15%的TiO2粉在高能球磨机中球磨30-40小时,进行机械化学反应;其中,氧化铁与钛粉质量的比例为1.70-1.90;(2)将所得粉体放到退火炉中进行退火,退火温度为350℃-960℃,退火时间为10-90分钟。由于此种复合材料在2-18GHz频段内都有强烈的吸收,因此可以作为隐形飞行器表面涂层,同时可以解决在X波段(10-12.4GHz)和Ku波段(12.4-18GHz)在移动电话、智能传输、局域网和雷达系统等应用上的电磁波冲突问题。
本发明涉及材料领域,即提供了一种超混杂植物 纤维增强铝合金,其主要特征在于用植物纤维替代了 ARALL复合材料中的kcvlar纤维。因而价格便 宜,常温机械性能好,重量轻,并且同铝合金一样具有 屏蔽电磁波的作用,同时绝热效果又较铝合金好,是 一种有远大发展前途的铝合金及低温结构钢的替代 材料,将会带来巨大的经济效益和社会效益。
本发明属于纳米复合材料领域,具体涉及一种碳纳米管‑氧化石墨烯增强聚合物基复合材料的制备方法。本发明是利用疏水性π‑π相互作用将亲水性氧化石墨烯和碳纳米管组装为两亲性可控的Pickering体系稳定剂,在界面自由能降低过程的驱动下,碳纳米管‑氧化石墨烯的混杂材料聚集于活性单体/水界面,形成稳定的水包油乳液体系,由碳纳米管和氧化石墨烯组装成的纳米碳混杂结构包覆在活性单体液滴表面,经聚合和模压成型后,获得碳纳米管‑氧化石墨烯混杂增强聚合物基复合材料。
本发明涉及腐蚀与自润滑领域,具体公开一种摩擦氧化调控表面生成自补充润滑相的复合材料及制备方法。该复合材料以微米级Ti、Ni或Co金属(合金)粉为基粉,与Mo粉(或Mo粉与W粉的任意组合)、Ag粉混合,经放电等离子烧结成型。本发明通过复合材料成分优化,高温摩擦磨损时精密调控表面氧化产物,诱导形成低熔点复合氧化物,致使发汗,实现自润滑,避免了传统方法添加过量自润滑陶瓷相降低复合材料韧性的缺点。本发明复合材料兼具Ti、Ni或Co金属(合金)的高模量、高强度、耐腐蚀性、热稳定性及表面AgMoxOy氧化物的自润滑性,可用于航空、航天、能源、化工等尖端工业领域中服役的转动密封、高温轴承等精密基础件。
本发明公开一种CuCo/Ti3C2Tx复合材料及其制备方法和应用。制备方法包括如下步骤:于Ti3AlC2中,加入LiF和浓HCl,室温搅拌72~75h后,离心,加入插层剂,超声1~2h,再次离心,得Ti3C2Tx粉末;将Ti3C2Tx粉末超声分散于去离子水中,获得Ti3C2Tx黑色溶液;将硝酸铜和硝酸钴加入Ti3C2Tx黑色溶液中,超声溶解后,加入碱性物质,所得混合溶液加入到反应釜中,于100℃下,保持4~5h,所得反应物,离心,洗涤,真空干燥,得CuCo/Ti3C2Tx复合材料。本发明的CuCo/Ti3C2Tx作为电催化水分解的阳极材料,具有较好的催化性能。
一种原位自生金属基复合材料制备技术,其特征在于:首先将能够反应生成合适增强相的元素均匀混合,要求粒度尺寸<0.1mm,在50MPa~150MPa压力下成型,再按下述步骤制备复合材料:(a)母料的熔炼:将选择的基体合金(如:Al,Zn)熔化,对Al合金过热度要求在120~450℃;对Zn合金过热度要求200~450℃;(b)反应物料的加入:在熔体达到温度时,把反应物料压制块用钟罩压入到熔体中,保持2~20分钟;(c)搅拌:搅拌2~3min;(d)保温:10~30min;(e)浇注成型。本发明简单实用,价格相对低廉。
本发明涉及陶瓷基复合材料及制备方法,具体为一种热压制备氧化铝增强钛硅铝碳基(Ti3Si1-xAlxC2/Al2O3,其中0<x≤0.1)陶瓷复合材料及其制备方法。Ti3Si1-xAlxC2被原位生成,Al2O3作为增强相存在于Ti3Si1-xAlxC2基体中。具体制备方法是:首先,以钛粉、硅粉、铝粉、石墨粉和氧化铝粉为原料,以无水酒精为介质,在玛瑙罐中球磨16~24小时,干燥并过筛后装入石墨模具中冷压成型(10~20MPa),在真空或通有氩气的热压炉内烧结,升温速率为10~15℃/分钟,在1500~1600℃烧结,保温时间为30~120分钟,施加压力为20~40MPa。本发明与原位热压制备的Ti3Si1-xAlxC2单相陶瓷相比具有高硬度、高弹性模量、高弯曲强度、高剪切强度、耐磨性能好等综合机械性能优越的特点。
本发明涉及氧化铝—碳氮化钛—钛镍复合材料及其制备方法,复合材料组成的体积百分数为:Al2O3:60~94,Ti(C,N):5~35,Ti+Ni:1~12;制备工艺步骤:第一步是原料混合和干燥:(1)将原料Al2O3粉末和TiCN粉末与球磨介质、表面活性剂混合、球磨、干燥;(2)将原料Ti粉末和Ni粉末与球磨介质混合、球磨干燥,钛与镍原子配比为1∶1~1∶4;(3)将步骤(1)和(2)混合干燥后的粉末,加入球磨介质混合、球磨、干燥,Ti和Ni粉末加入量为1~12vol%,第二步是粉末成形与烧结:将步骤(3)处理后的混合粉末加入热压炉中,在氩气气氛、温度为1400~1700℃,压力为25~35MPa下热压成形。本发明优点是:材料综合性能硬度、强度和韧性明显提高,更适合机械工业用的刀具材料。
本发明涉及一种抗熔融盐腐蚀技术,具体为一种 提高Ti3AlC2、Ti2AlC及其复合材料抗熔融盐腐蚀方法,将所述材料置于氧化性气氛进行表面改性,处理温度为950~1280℃,处理时间为0.5~4小时。本发明在950~1280℃含氧气氛中表面改性处理后的Ti3AlC2、Ti2AlC和Ti3AlC2/Ti2AlC复合材料在表面生成了致密并且与基体结合良好的氧化层,经高温表面改性后抗熔融盐腐蚀性得到大幅度提高。
一种Cu-Fe复合材料的制备方法,属于有色功能材料制备技术领域。方法为:1)快速凝固Cu-Fe合金的制备;2)磁场作用下的均匀化处理,得到过饱和Cu-Fe合金;3)磁场作用下Fe析出相的形成与粗化,得到粗化的Cu-Fe合金;4)磁场和低温作用下马氏体转变,得到马氏体转变的Cu-Fe合金;5)室温完全马氏体转变,得到充分马氏体转变的Cu-Fe合金;6)磁场作用下Fe的吸附生长,得到Cu-Fe复合材料。本发明的方法,增加晶界处Fe的富集,促进Fe在晶界处的析出;加速γ-Fe的析出和粗化;促进马氏体转变速率和比率;制备的Cu-Fe合金,在相同减面率时的导电率,比现有技术提高了10~50%。
本发明涉及一种利用锡碳化钛分解原位生成碳 化钛弥散强化铜基复合材料及其制备方法,利用弥散在铜(Cu) 基体中的锡碳化钛(Ti2SnC)的分 解原位得到在铜基体中弥散分布的碳化钛 (TiCx)颗粒,制备成一系列成分 的复合材料,其中碳化钛的含量为1~20vol.%。具体制备方法 是:将锡碳化钛超细粉按预定比例与铜粉混合;混合粉末经球 磨5~15小时后,装入石墨模具中冷压,施加的压强为5~ 15MPa,在通有保护气氛的热压炉内烧结,烧结温度为800~ 900℃、烧结时间为0.5~3小时、烧结压强为30~50MPa;再 将得到的复合材料在950~1050℃退火2~8小时。本发明可以 在简单的制备工艺下原位制备出具有高硬度和高强度的碳化 钛弥散强化铜基复合材料。
本发明公开了一种碳纤维增强酚醛气凝胶复合材料及其制备方法和碳纤维增强炭气凝胶复合材料,属于气凝胶复合材料制备领域。以碳纤维毡体作为增强体,将预先配好的工业酚醛、乙二醇、六次甲基四胺、去离子水混合溶液浸渍碳纤维毡体,加热经过相分离得到复合材料湿凝胶,经过常压干燥得到碳纤维增强酚醛气凝胶复合材料,在高温下炭化得到碳纤维增强炭气凝胶复合材料,通过添加不同含量的去离子水可以在不改变树脂和溶剂配比基础上有效调控密度。本发明制备基体气凝胶的原料为工业酚醛树脂,来源广泛且价格低廉;制备周期短,本发明中经相分离得到的湿凝胶不用经过溶剂置换,直接常压干燥即可得到碳纤维增强酚醛气凝胶复合材料。
原位合成(TiW)C颗粒增强铁基复合材料及制备方法,属于耐磨钢铁材料的改性领域,是用钨原子部分替代碳化钛中的钛原子,形成了(TiW)C颗粒增强复合材料,其重量百分比化学组成为C:0.566-2.397%,Ti:2.264-4.758%,W:4.383-18.267%;该种材料可用粉末压型电弧熔炼工艺,也可以采用块体原料真空感应电炉熔炼工艺,以真空感应电炉熔炼为佳;由于生成的(TiW)C颗粒比重与铁基体比重相近,而且界面相溶性好,结合力强,大大减少了(TiW)C在熔体中的偏析程度,解决了高温下颗粒加入难的问题,便于制备;大幅度地提高了耐磨材料的耐磨性能。
本发明涉及一种C/C复合材料与铜或铜合金的连接方法,属于异质材料连接领域,解决现有技术中存在的活性涂层制备方法复杂、热处理温度过高、接头强度低等问题。通过活性元素Ti和Si在C/C复合材料表面的物理化学反应形成层状过渡反应层,提高钎料的润湿性并形成较强的界面结合,实现C/C复合材料与铜或铜合金的紧密连接。本发明采用活性Cu-Si钎料实现了C/C复合材料与铜或铜合金的连接,通过活性元素Ti和Si在界面的物理化学反应,形成CC/(TiC+SiC+Ti5Si3)/铜或铜合金的过渡界面,结合强度高;焊后焊缝为纯铜组织,有利于通过塑性变形减缓接头热应力。本发明的主要技术效果在于:与活性铸造法相比,本发明制备的接头强度高,抗热震性能优异,活性元素Ti与Si引入方法简单。
本发明涉及一种复合材料的生产方法,特别是一种利用高分子废弃物生产复合材料的方法。提供一种利用高分子废弃物,如废聚乙烯、废聚丙烯、废橡胶、木粉、稻壳粉,分别经化学、物理方法进行改性,再将改性后的材料用超细磨进行超细化处理,使其细度达到100目以上至接近纳米材料,再根据制品的需要,按不同配比加入助剂等物质,再生一种新的复合材料。用这种材料生产的制品可以用于汽车保险杆、汽车底盘、皮带输送机托辊、建筑业用的模板等构件上。
本发明公开一种填充磁流变阻尼复合材料的夹层波纹圆柱壳及制造方法,设有外圆柱壳、内圆柱壳,在外圆柱壳与内圆柱壳之间设有复合材料波纹夹层,所述复合材料波纹夹层设有多个斜边,每两个斜边与外圆柱壳、内圆柱壳共同组成梯形折线,所述梯形折线以内圆柱壳的圆心为中心圆周阵列在内圆柱壳的外圆上,所述梯形折线包括磁流变阻尼材料单元,所述磁流变阻尼材料单元设置在两个斜边的下端部之间,所述磁流变阻尼材料单元还设置在两个斜边的上端部之间,本发明的优点是:梯形斜面可用于吸收冲击力,作支撑结构,磁流变阻尼材料单元起缓冲作用,可以实现阻尼性能的无极主动控制。
本发明提供了一种用于电池负极的Cu9S5@C纳米复合材料及制备方法,以硫粉、乙酸铜、氨水为反应原料,通过水热法生成硫化铜,退火得到Cu9S5,再利用水热法在Cu9S5表面包覆葡萄糖,高温退火得到Cu9S5@C纳米复合材料。本发明在金属硫化物的表面包覆碳,既可有效弥补硫化物循环性和稳定性较差的缺点,提高材料的循环性和稳定性,又可提高材料的导电性,作为锂离子电池的负极材料可以有效实现较高容量以及较好的循环稳定性,有效提高电池性能。以本发明制备的Cu9S5@C纳米复合材料作负极的锂离子电池经测试,具有较好的锂电性能,拥有较稳定的比容量和较好的循环性能,并且具有多次循环后容量快速上升的特性,90个循环后比容量升至初比始容量的2倍。
本发明公开了一种介孔复合材料Fe3O4‑Co3O4及其制备方法和在降解气态污染物中的应用。将铁盐和钴盐分别溶解于水溶液中,得含有铁的溶液和含有钴的溶液;将含有铁的溶液和含有钴的溶液混合并充分搅拌后加入含有F127的水溶液,将最终的混合液进行干燥;将干燥后的产物于惰性气体或者空气条件下煅烧,冷却至室温,研磨,得介孔复合材料Fe3O4‑Co3O4。本发明所述的介孔复合材料Fe3O4‑Co3O4具有吸附降解污染物的能力,因此能够实现有效方便的降解异丙醇等气态污染物,从而达到净化空气的目的。
本发明涉及Z型异质结Co9S8/NH2‑UiO‑66复合材料的制备方法及其在光催化中的应用。所述的Z型异质结Co9S8/NH2‑UiO‑66复合材料是将Co9S8纳米粒子负载到金属有机骨架NH2‑UiO‑66表面,形成异质结。制备方法如下:采用水热法分别合成NH2‑UiO‑66和Co9S8纳米粒子;将NH2‑UiO‑66和Co9S8纳米粒子分散在乙醇溶液中超声作用,然后蒸发乙醇溶剂诱导Co9S8纳米粒子在NH2‑UiO‑66上复合,真空干燥得目标产物。本发明提供的Co9S8/NH2‑UiO‑66复合材料对Biginelli反应展示出良好的催化性能。
本发明涉及纳米复合材料制备领域,特别是涉及一种石墨烯拉花/环氧树脂复合材料的制备方法,解决石墨烯粒子在高分子基体中的分散问题。首先利用石墨烯纳米粒子形成具有一定力学强度和良好导电性能的石墨烯纸薄膜,经表面平行切口、牵拉处理得到拉花式石墨烯三维空间网络,再通过大流动性环氧树脂的浸渍、密实、固化得到石墨烯拉花/环氧树脂导电复合材料。该方法所得复合材料内部石墨烯拉花与环氧树脂均保持高度连续,以较少的石墨烯掺量即可实现优良的导电性能,同时赋予复合材料较好的力学强度和变形性能。此外,该制备方法还具有工艺简单、操控方便、易于实现工艺放大等特点。
本发明提供一种四脚状氧化锌晶须新型增强环氧复合材料的简易、低成本的制备方法。首先,将四脚状氧化锌晶须用偶联剂的丙酮或石油醚溶液在超声波条件下预处理,再按比例加入环氧树脂(已预热至50~70℃)中,机械搅拌后,再用超声波分散、脱泡10~50分钟。然后,加入一定量固化剂,搅拌均匀,超声波脱泡,然后浇注到已预热到90℃的模具中。在抽真空的情况下,加热固化或室温固化数小时,完全固化后,开模,即得四脚状氧化锌晶须增强环氧复合材料。该制备方法操作简单,所制备的环氧复合材料强度和韧性同时提高,且具有抗静电功能,该材料具有广阔的工业应用前景。
本发明公开了一种三明治结构C/C‑SiC复合材料及其制备方法,属于碳纤维增强陶瓷基复合材料技术领域。具体如下:设计出一种中间为高密度C/C、两侧分别为对称分布的C/C‑SiC和C/SiC的新型三明治结构复合材料;发明一种快速制备三明治结构C/C‑SiC复合材料的新工艺。该材料不仅密度低,而且具有优异的抗氧化性能和高温力学性能;该工艺具有制备周期短、成本低、能耗小等特点。本发明的实施可拓展C/C‑SiC复合材料在航空航天系统的应用范围。
本发明涉及用霞石微晶玻璃与金属混合生产新型硅基复合材料的新技术,具体为一种霞石微晶玻璃与金属粉末复合材料及其制备方法,霞石微晶玻璃粉末与有选择配套的金属粉末包括铁基、铜基、铝基的复合新材料。利用微晶玻璃粉末与金属粉末混合并添加晶须,使其实现再生长以利于提高韧性,从而获得新型高强度复合材料。具体为:将选配的霞石微晶玻璃粉碎成100-300目细粉,再与选定的金属粉混拌压成毛坯型,送晶化炉烧结、晶化,再经二次热挤压模具成型和网带窑韧化处理,退火后再经精加工即成为高强度产品。本发明解决了纯金属的理化性能不高的缺欠,比纯金属粉末冶金制品降低成本50%-80%。
本发明涉及摩擦材料制备技术,具体地说是一种泡沫碳化硅陶瓷、铜合金两相复合的泡沫碳化硅陶瓷骨架整体增强铜基复合材料摩擦片及其制备方法。按体积分数计,泡沫碳化硅陶瓷骨架整体增强铜基复合材料摩擦片成份由15%~50%的泡沫碳化硅陶瓷和85%~50%的铜合金组成。制备方法由高强度致密泡沫碳化硅陶瓷制备、与铜合金复合两个关键工艺步骤组成。先制备高强度致密泡沫碳化硅陶瓷,然后通过挤压铸造的方法使液态铜合金进入泡沫碳化硅陶瓷的三维连通孔空隙中并凝固而实现的。用本发明方法制备的泡沫碳化硅陶瓷骨架整体增强铜基复合材料摩擦片具有耐热性能好、摩擦性能优良、机械强度高、工艺性能好的特点。本发明摩擦片可以作为新型高性能摩擦制动和传动材料。
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