本发明提供一种脉冲磁场作用下利用原位结晶法制备高性能铝基复合材料的方法和装置,属材料制备技术领域。其制备方法是:先熔炼合成复合材料熔体,合成温度高于熔体液相线温度10~200℃,熔体浇注于特殊设计的结晶器内在脉冲磁场作用下凝固,脉冲磁场关键参数为脉宽1~500ms,磁场幅值强度0.1~50T,本发明利用脉冲磁场对熔体的凝固过程施加脉冲电磁力,促使复合材料的基体组织和颗粒增强相同时进行细化,并控制颗粒相的团簇长大,提高颗粒相与基体的界面结合强度,能显著提高复合材料的性能。
本发明涉及铝基复合材料,特别涉及一种高体积分数高分散铝基复合材料的低温短时制备方法。本发明利用微波的选择加热、高效加热以及催化功能,耦合电磁场的搅拌功能,在低温短时条件下制备高体积分数高分散的颗粒增强铝基复合材料。微波频率2.45GHz,功率控制在50~500KW,电磁场磁感应强度在0.01~0.05T为宜。与单一施加电磁场和微波场下合成复合材料相比,合成温度可进一步降低20~30℃,合成时间可减少3~10min,颗粒实际体积分数提高10~20%左右,颗粒在基体中分散性改善。
本发明公开了一种多酸基镍配合物复合材料及其制备方法与应用,该复合材料NiPW由Wells-Dawson型阴离子[P2W18O62]6-和镍2, 2’-联吡啶配合物阳离子[Ni(2, 2’-bipyridine)3]6+构筑得到[Ni(2, 2’-bipyridine)3][P2W18O62]。该多酸基镍配合物复合材料作为光催化材料,不仅具有很强的可见光活性、提高了对太阳光的利用率,而且易于回收、便于循环利用,降低成本。同时,该复合材料对诸多有机染料具有很好的降解作用,可用于处理有机染料废水。另外,本发明的制备方法简单易行、重现性好、易于实施、有利于工业化生产。
本发明提供了一种高强耐热铝基复合材料及制备方法,属于金属基复合材料加工技术领域。在本发明中,先采用大塑性变形等通道转角挤压技术施加剪切应力实现铝基复合材料沿剪切方向的致密处理;再通过热挤压技术实现铝基复合材料沿径向的压缩致密处理,并通过挤压模具实现棒状材料到板状材料的转变,利用激光冲击改善棒状到板状变形的有益流线;最后通过轧制小变形处理实现铝基复合材料沿厚度方向的变形致密处理。由于等通道转角挤压、棒材挤压为板材(激光冲击辅助)、板材的轧制三种工艺为三个不同方向对铝基复合材料施加应力和变形,三种工艺的联合处理不仅能够保证强化相与基体间沿各个方向的有效结合,避免单一工艺处理时基体与界面结合存在薄弱区,抑制高温工况条件下的界面载荷传递不均匀。因此,本发明制备的铝基复合材料在高温条件下仍具有较高的强度和塑性等优点。
本发明涉及高抗热震材料,尤其涉及一种耐磨抗热震复合材料及其制备方法。所述复合材料包括基体和涂覆在表面的包覆层,制备方法如下:基体A356复合材料的制备:对基体进行喷砂处理;包覆材料的制备:将石英粉45%,氧化铝5%,膨胀珍珠岩5%,高岭土2%,耐高温填料9-10%混合均匀,再与无机粘合剂32%调和在一起,然后加入增强纤维1-2%,在室温下混合搅拌均匀,制得包覆材料;将制备的包覆材料均匀的涂覆在基体表面,包覆层厚度为2-3mm,在室温下自然干燥24h后对其缓慢升温固化。本发明提供了一种能大幅度提高材料抗热震性能且保证A356铝基复合材料优良力学性能的方法。可广泛应用于电子元器件·磁性材料·粉末冶金等行业,甚至于航天领域。
本发明公开了一种金属塑料复合材料结构的优化方法,先确定影响复合材料性能的主要结构参数;通过有限元分析得出若干组相关结构参数值及与之对应的复合材料性能的影响值;再用上步以得出的数据对自适应神经模糊推理系统进行训练并建立各相关结构参数输入与复合材料性能输出之间的全局映射关系,获得复合材料性能的自适应神经模糊推理系统模型;最后以复合材料性能作为目标利用遗传算法对相关结构参数值进行复制、交叉和变异操作,最终得出与复合材料最优性能对应的各个结构参数值。本发明用有限元的方法得到结构参数及其对复合材料性能的影响值并借助自适应神经模糊推理遗传算法进行优化,既保证了精度,又提高了效率。
本实用新型提供的一种新型的真空导入制备超厚复合材料板材装置,目的在于解决真空导入较难制备超厚复合材料板材的难题,本实用新型所指的复合材料板材的厚度超过8mm,其方案是在预成型体的上下表面均铺覆一层导流介质,当灌注树脂之后,预成型体上表面的树脂通过重力和表面作用力向下渗透纤维,预成型体下表面的树脂通过表面作用力向上渗透纤维,缩短树脂浸润增强体的距离,缩短树脂注入的时间,减小复合材料板材的缺陷,提高复合材料板材的成功率。本实用新型不仅解决了真空导入法较难实现超厚复合材料板材或制品制备的技术难题,扩大了真空导入法的应用范围,同时也为超厚复合材料板材或制品的低成本化制造提供了一条思路。
本发明涉及金属基复合材料,具体涉及一种金属基复合材料的设计与性能预测方法。本发明采用基于模型复合材料物性和结构参数的有限元方法,在模型建立过程中充分考虑界面基体强化微区对复合材料性能的影响,而且有效反映真实的界面性能与脱粘行为对复合材料服役失效的影响,真实还原复合材料内部情况,实现对金属基复合材料的性能导向设计与性能预测,具有真实还原复合材料特性、性能预测准的特点。
本发明属于复合材料制备技术领域,具体涉及一种高熵合金颗粒增强的深冷处理铝基复合材料及其制备方法。本发明通过优选设计高熵合金成分,然后真空球磨制备高熵合金,高熵合金粉末与微合金化的铝基体粉末按比例混合均匀干燥后得到混合粉体;利用冷等静压压制成型,得到复合材料坯锭;采用微波烧结工艺得到高熵合金颗粒增强的铝基复合材料;最后将铝基复合材料进行深冷处理。本发明在高熵合金颗粒增强铝基复合材料实现铝基复合材料强度和塑性提高的同时,能够使铝基复合材料具有良好的磁性能。
一种高体积分数内生颗粒增强铝基复合材料及 其制备方法,涉及颗粒增强复合材料及其制备方法,采用熔体 直接反应法制备,在含18-26wt%Si的高硅铝合金熔体中加入 占铝液质量的20wt%~30wt%反应物,反应物为 ZrSiO4和 B2O3的混合物、 Zr(CO3) 2和 B2O3的混合物或ZrOCl2和 B2O3混合物中的一种,并按摩尔比Zr∶B=1∶2混合均匀,铝 液温度在850~950℃之间,待反应20min~40min后再加入占 铝液质量0.08~0.12wt%P+0.8~1.0wt%RE(稀土)的细化变质 复合处理剂,处理时间为10min~20min,然后静置5min~ 10min,冷却至760~780℃浇入金属型中凝固获得多相内生颗 粒 (Si+Al2O3+ZrB2+Al3Zr)增强铝基复合材料,铝基体中同时包含 Al3Zr、 ZrB2和 Al2O3颗粒及细小Si颗粒,其中颗粒的理论体积分数为30~50 %。该复合材料设计性强,制备工艺简单、成本低,性能稳定。
本发明为一种活性碳纤维增强多孔复合材料及其制备方法,由基体、碳纤维增强体和孔隙组成,孔隙可均匀存在于整个复合材料中或其中任一部分,尤其是可存在于复合材料表层。所述的基体为碳,或碳化硅,或上述两种材料的混合而成的材料。所述的孔隙的占整体材料的体积比率为5~45%。所述的复合材料,其包括活性碳纤维层以及包裹在所述活性碳纤维层外的氧化硅凝胶层。包括下述步骤:(1)包裹氧化硅凝胶层的活性碳纤维层占纤维总量的20%~95%;(2)通过化学气相沉积或液相浸渍的方法合成碳基、碳化硅基复合材料;(3)将碳纤维复合材料浸渍于氢氟酸溶液中,保持一段时间;(4)将复合材料真空除气、除水,或晾干,或热风烘干。
本实用新型提供一种薄壁复合材料蒙皮结构件的低成本生产装置,该装置包括树脂储罐、注胶管路、真空袋膜、隔离层、密封胶条、模具、抽气管路、缓冲罐、真空设备,真空袋膜与模具通过密封胶条密封,真空袋膜与模具形成有密封腔室,密封腔室内设有若干层薄壁复合材料蒙皮的增强体、若干隔离层、脱模布一、导流介质;大大地提高了薄壁复合材料蒙皮结构件的生产效率,降低了成本;不仅使得复合材料在各个领域上的应用具有重量轻,力学性能优异的优点,更使得复合材料具有价格优势,增大复合材料的应用优势。
本发明涉及颗粒增强铝基纳米复合材料技术领域,具体是一种抗热裂型双元纳米颗粒增强铝基复合材料制备方法。本发明用中温热压法制备碳化硼颗粒增强铝基复合材料,利用原位反应合成技术制备ZrB2颗粒增强铝基复合材料,将两种复合材料置于坩埚中重熔,待温度降至750℃以下,浇注于预热至200℃的铜模中,制得双元颗粒增强铝基复合材料。本发明能够改善基体合金热裂倾向性。
本发明公开了一种压缩可控的SiO2气凝胶复合材料制备方法,通过控制制备SiO2气凝胶复合材料制备原料中的纯SiO2硬度和湿凝胶老化时间来实现产品的压缩可控;具体包括根据所需要的SiO2气凝胶复合材料的压缩率确定所要制备的SiO2气凝胶复合材料的硬度和湿凝胶老化时间;然后根据硬度公式确定所用的硅酸乙酯、无水乙醇和去离子等物料的比例并配制SiO2气凝胶胶液;最后将片材浸胶凝胶,再经湿凝胶老化、疏水、干燥后获得所需硬度的SiO2气凝胶复合材料。本发明方法实现压缩可控的生产SiO2气凝胶复合材料,且方法简单可行,结果准确,可以依据电池单元之间不同的压缩要求进行产品硬度的调节,确保其在电池单元之间的准确应用,具有很好的应用前景。
本发明涉及一种粉煤灰微珠磁性复合材料表面印迹吸附剂的制备方法,属环境材料制备技术领域。通过微乳液法,利用交联的壳聚糖包覆纳米γ-Fe2O3和微米的球型粉煤灰微珠,获得粉煤灰微珠磁性复合材料;再以粉煤灰微珠磁性复合材料为基质材料,利用悬浮聚合法在其表面进行分子印迹聚合物改性,洗脱模板分子双酚A后,即得到粉煤灰微珠磁性复合材料表面印迹吸附剂。球形的印迹吸附剂有显著的热和磁稳定性。1H-NMR表明分子间氢键是印迹吸附剂的识别机制。静态吸附实验结果表明利用本发明获得的粉煤灰微珠磁性复合材料表面印迹吸附剂具有较高的吸附容量,快速的吸附动力学性质和明显的BPA分子识别性能。
本发明公开了一种复合材料隔框共固化成型自动化翻模装置及方法,该自动化翻模装置包括复合材料隔框铺贴工装、复合材料隔框成型工装和翻转机器人;该自动化翻模方法为所述翻转机器人将在复合材料隔框铺贴工装上铺贴好的复合材料隔框制件整体翻转180度后放置在复合材料隔框成型工装上。本发明通过使用机器人的机械手实现复合材料及隔框的整体自动化翻转,大大节省了人力,且工作效率高,适用于批量生产;并且,本发明通过机械手自动化翻转,产品不易发生变形,从而保证了过程中的产品质量;同时,本发明通过机械手的自动定位,其定位精度高。
本发明提出一种颗粒增强铝基复合材料的半固态连接方法及其装置,装置由原位加热装置、测温热电偶、温度控制仪、滚动连接压头以及速度调节器组成,其中,原位加热装置、测温热电偶和滚动连接压头按先后顺序排列在一个平行于连接面的导杆上,温度控制仪通过引线与测温热电偶连接,速度调节器与滚动连接压头连接;可调式加压装置安装在滚动连接压头上,在连接装置两侧,设有固定连接母材的的夹具;将颗粒增强铝基复合母材料加热到基体铝合金的液-固两相温度区内液相线温度附近,在复合材料上加热的宽度比瞬间加载的宽度稍宽,随即进行瞬间加载使颗粒增强铝基复合母材料发生触变流动,从而实现颗粒增强铝基复合材料的连接。
本发明的目的是提供一种工业规模制备内生颗粒增强铝基复合材料的制备方法即熔体反应法+电磁搅拌处理+半连铸成型集成技术。该方法是将含有增强颗粒形成元素的化合物在某一温度下加入到熔融的铝或铝合金中,同时施加电磁搅拌,使之充分反应,并使内生颗粒在熔体中分布较均匀,获得的复合材料熔体,经半连铸成棒材。因而,具有工艺简单、成本低、周期短、满足工业化生产等优点,是实现内生颗粒增强铝基复合材料工业化规模生产和应用的新技术之一。该方法制备的内生颗粒不仅具有高的强度、硬度和弹性模量,而且颗粒尺寸小(平均直径≤2um),且在基体中分布均匀,因而增强效果好。
本发明公开一种具有低介电常数的填料、环氧基复合材料及其制备方法,属于复合材料技术领域,包括低介电常数填料和低介电常数的环氧基复合材料的制备。首先将沸石粉高温焙烧后分散于去离子水中,在沸石分散液中加入无水乙醇、模板剂以及氢氧化钠溶液,向混合溶液缓慢滴加计算量的正硅酸乙酯,反应结束后,所得混合物过滤、洗涤,移至烘箱中烘干;上述产物高温焙烧,即低介电常数填料;将上述低介电常数填料经高速搅拌分散于环氧树脂中,加入固化剂与促进剂,得到的环氧复合物抽真空处理;将上述环氧复合物浇注到模具中,加热固化即制得具有低介电常数的环氧基复合材料。本发明的有益效果为:有效降低了复合材料的介电常数,提高了复合材料的强度。
本发明涉及颗粒增强铝基复合材料的制备技术领域,特别涉及到一种在电流与磁场复合作用下熔体直接反应合成制备颗粒增强铝基复合材料的方法。该方法的主要特征是在熔体直接反应法制备颗粒增强铝基复合材料的合成过程中对熔体通入电流并施加磁场,目的是利用电流与磁场之间交互作用产生的电磁振荡效应促进熔体反应及控制颗粒形貌、尺寸和运动及分布行为。本发明的方案可以是交流电流与静磁场复合,也可以是直流电与交变磁场复合。采用本发明可以显著提高合成反应速率和产率,并具有显著的颗粒形貌控制和促进分散的效果,适合工业规模制备高性能颗粒增强复合材料。
本发明涉及颗粒增强金属基复合材料的制备技术领域,特别涉及到一种高能超声场与脉冲电场下合成制备颗粒增强铝基复合材料的方法。该方法的主要特征是在熔体直接反应法制备颗粒增强铝基复合材料的原位反应合成过程中对反应熔体同时施加高能超声场与脉冲电场。高能超声场的参数为:频率为22-30kHz,强度1-10W/cm2;脉冲电场的参数为:电流峰值密度为:0.1-10A/cm2,脉冲频率为:0.1-10Hz。采用本发明的显著优势是高能超声场与脉冲电场耦合作用,改善原位颗粒生成反应的热力学与动力学,促进反应物与熔体之间的混合并控制颗粒形貌尺寸在微纳米尺度,同时控制颗粒在熔体中的分散效果,适合制备高性能微纳米颗粒增强复合材料。
?本发明涉及金属基复合材料的制备方法,具体而言为涉及一种采用层叠技术制备连续纤维增强金属基复合材料的方法。在惰性气体保护下将熔融状态的金属喷吹到连续纤维表面,并通过碾压使连续纤维与基体之间牢固结合,后喷吹的熔融金属将与先喷吹的金属层复合,并在受碾压时使纤维-基体之间的结合得到进一步改善,如此反复进行,直到得到指定厚度的连续纤维增强金属基复合材料。本发明操作简便,易于实现工业规模生产;由于冷却速率高,使基体金属获得了比较优异的性能,同时减轻了纤维与金属基体之间的界面反应,复合材料的基体可以为晶态金属或合金,在合适的条件下基体也可以是块体非晶合金。?
本发明公开了一种基于苄醇路线制备三维石墨烯复合材料的方法及其三维石墨烯复合材料的应用,复合材料是以苄醇为溶剂,通过水热法合成具有晶型的纳米粒子,在通过石墨烯制备三维ZFO/GO/GCE复合材料,用所述三维ZFO/GO/GCE复合材料修饰的玻碳电极具有检测对硝基苯酚的能力,本发明通过ZFO/GO/GCE作为检测平台,易于制备和保存,稳定性很好,对对硝基苯酚具有良好的选择性,可实现对硝基苯酚的特异性识别检测,操作简单方便且灵敏度高。
本发明涉及石墨烯材料领域,特指一种硫杂石墨烯/γ-Fe2O3纳米复合材料的制备方法及其用途,本发明制备的硫杂石墨烯/氧化锌纳米复合材料可以应用于比色法检测领域,尤其可以应用于微流控技术通过比色法检测乳酸。本发明所使用的制备硫杂石墨烯/γ-Fe2O3的方法,在650℃温度下,却能得到稳定存在的γ-Fe2O3。本发明所得到的材料硫杂石墨烯/γ-Fe2O3可广泛应用于光电化学传感、催化以及电池材料领域。本发明所得到的材料硫杂石墨烯/γ-Fe2O3用于微流控技术通过比色法灵敏检测乳酸,通过微流控技术,降低了乳酸和乳酸氧化酶的用量,同时,硫杂石墨烯/γ-Fe2O3纳米复合材料也得到降低的同时,还能够起到很好的催化效果。
本发明属于复合材料制备技术领域,具体涉及放电等离子烧结制备磁性Sm2Co17/Al‑Ni‑Co复合材料的方法和应用。本发明采用放电等离子烧结制备磁性Sm2Co17/Al‑Ni‑Co复合材料的方法具体如下:首先将Sm2Co17磁粉与铝粉、钴粉、镍粉按比例混合均匀,加入乙醇,在球磨机中湿磨,真空干燥,得到混合粉体;然后用冷等静压压制成型;将得到的复合材料坯锭放入石墨模具中,在放电等离子烧结炉中进行真空烧结,烧结完成后冷却至室温,即得到Sm2Co17/Al‑Ni‑Co复合材料;将复合材料进行充磁,得到磁性Sm2Co17/Al‑Ni‑Co复合材料。本发明的磁性Sm2Co17/Al‑Ni‑Co复合材料磁性较强,永磁效果更好;复合材料组织均匀,结构稳定,具有更强的抗拉强度、屈服强度。本发明的制备工艺过程简单,可控性高,烧结快速、烧结温度低,有望用于生产中。
本发明公开了一种复合材料激光辅助制孔装置及其使用方法,包括刀具制孔机构、激光辅助制孔机构和待制孔的复合材料制件;所述复合材料制件通过制件夹持机构安装在制孔工作区域内,所述激光辅助制孔机构用于对复合材料制件预制孔,所述刀具制孔机构用于对复合材料制件制孔。通过将传统的刀具制孔与激光制孔结合,激光制孔作为辅助,其预制孔将复合材料的表面切割,再进行刀具制孔,一定程度上减少了在复合材料出刀口的阻力,减轻制孔刀具的磨损,减少了层间撕裂、毛刺的出现频率,提升制孔质量的同时有利于制孔的批量化操作,实现生产线上的联机和自动化,具有良好的实用价值。
本发明公开了一种具有自清洁功能的复合材料,其原料按重量份比包括:环氧树脂20‑30份、热塑性树脂25‑40份、聚二甲基硅氧烷10‑15份、聚四氟乙烯8‑14份、热稳定剂6‑12份、固化剂4‑8份、硅烷6‑10份、偶联剂8‑16份、润滑剂10‑16份、加工助剂10‑20份和阻燃剂6‑12份,本发明涉及新材料技术领域。该具有自清洁功能的复合材料,通过具有超疏水功能的复合材料,凝结的水珠很快汇集流走,不会粘附在复合材料表面,大大降低了灰尘的粘附,大大提高了复合材料表面与水的接触角,降低了滚动角,水滴在复合材料上可以自由滑动,实现了真正意义上的自清洁超疏水功能,能够应用于生活、工业、军事等众多领域的树脂基复合材料,其实施工艺简单,操控性、工程化应用可行性强。
一种高性能高温钛合金基复合材料的制备方法,其特征是它以90wt.%Ti合金粉为基体以及7vol.%SiCp增强体粉末通过放电等离子烧结原位反应生成TiC及Ti5Si3增强相来制备的钛基复合材料。制备步骤:1.利用雾化法制粉;2.湿磨7vol.%SiCp增强体粉末;3.湿磨基体和增强体混合粉末;4.在真空干燥箱进行烘干;5.干磨;6.200目过筛;7.在烧结温度1350℃,烧结压力50MPa条件下进行放电等离子烧结;8.进行固溶时效。本发明中复合材料的显微硬度为724.56HV,复合材料氧化增重为1.7305 mg·cm‑2,750℃下100h的高温氧化后复合材料氧化膜厚度约为16μm。
本发明提供一种碳纤维复合材料接头水压试验工装及其结构设计方法,该工装包括底架、前盖板、腔体、后盖板和吊环,底架上设有后盖板,腔体设于前盖板与后盖板间,后盖板通过下连接螺栓与腔体的下端连接,前盖板通过上连接螺栓与腔体的上端连接,前盖板、腔体、后盖板共同形成内室,内室内设有碳纤维复合材料接头,前盖板端面及侧面、腔体底面及与接头接触内壁上设有密封槽;该种碳纤维复合材料接头水压试验工装,通过设置前盖板、腔体、后盖板来形成内室,并将碳纤维复合材料接头通过连接螺栓固定在内室内进行试验,用于碳纤维复合材料接头性能的评价与验证。本发明能够保证试验结果的准确性,结构设计合理,便于使用。
本发明涉及一种吸声针刺非织造复合材料的制备方法,包括以下具体步骤:A.将多孔涤纶纤维开松,梳理,成网;B.将纤维网输入针刺机中进行针刺加固,圈绕,切断,制成布料,所述布料的厚度为4mm~40mm,面密度为40g/m2~500g/m2;C.将2~6层布料层叠设置,进行热压复合,然后冷却,热压的温度为100℃~120℃,以及由该方法制成的吸声针刺非织造复合材料。本发明的吸声针刺非织造复合材料经热压复合后吸声性能显著提升,且轻薄、强度高、生产成本低。
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