本发明公开一种氧化铁纳米颗粒/片状氢氧化铁/多层石墨烯复合材料及制备方法,该复合材料中,以超声法制备的多层石墨烯为基底,在其表面生长了片状氢氧化铁,片状氢氧化铁形成多孔结构,纳米氧化铁均匀得分布在多层石墨烯和片状氢氧化铁表面。复合材料中多层石墨烯能很好的改善复合材料的导电性,片状氢氧化铁中的羟基具有强的多硫化物吸附能力,片状氢氧化铁形成的多孔结构能吸附更多的硫。纳米氧化铁颗粒增加了氢氧化铁的导电性能并且增加了复合材料的比表面积。该复合材料适用于构建高性能的锂硫电池正极。
本发明公开的用于电加热和过热保护的复合材料,其组分及其重量百分比含量:碳纳米管4~7%,高密度聚乙烯96~93%。制备采用熔融共混法,步骤如下:按比例称取碳纳米管粉末及高密度聚乙烯颗粒,于140℃~170℃下均匀混合后放入模具中,先在165℃~180℃下预热5~20分钟,随后在5~20MPa及10~30 MPa压力下各压制5~20分钟,脱膜,冷却到室温。本发明的复合材料以高密度聚乙烯为基体,碳纳米管为添加剂,具有比碳黑添加量低,不会破坏基体材料连续性的优点,该复合材料具有良好的PTC性能,既有电加热和过热保护功能,又有限温作用。同时该材料制备工艺简单,操作方便,重复性好,适于大规模工业化生产。
本发明公开了一种核壳结构多孔硅/碳复合材料的制备方法和应用。所述制备方法包括如下步骤:(1)在硅‑金属合金表面包覆一层形状规则、厚度均匀的碳层,得到碳包覆的硅‑金属合金;所述硅‑金属合金为硅铝、硅铁、硅锡、硅锌中的一种或多种,硅‑金属合金的粒径为1‑10μm,其中硅的有效含量为20‑80%;(2)将碳包覆的硅‑金属合金依次进行酸刻蚀处理和碱刻蚀扩孔处理,即得到具有空腔的核壳结构多孔硅/碳复合材料。本发明提供了制备得到的核壳结构多孔硅/碳复合材料作为锂离子电池负极材料的应用。本发明的核壳结构多孔硅/碳复合材料作为负极材料用于锂离子电池时表现出较高的首次库伦效率和比容量,同时具有较好的循环稳定性和倍率性能。
本发明公开一种具有高透明度的多功能性聚乳酸纳米复合材料及其制备方法。包括聚乳酸、勃姆石纳米棒。多功能性聚乳酸纳米复合材料包括聚乳酸、改性后勃姆石纳米棒;所述的改性后勃姆石纳米棒表面修饰有环氧基团,通过开环反应接枝聚乳酸分子链。本发明中聚乳酸纳米复合材料兼具良好的光学性能,力学性能,耐热性以及阻燃性能。高填充的纳米棒导致聚乳酸基体中的结晶空间受限,虽然纳米棒的引入促进了聚乳酸的成核,但是聚乳酸晶体的生长受到抑制,保持材料的高透明性,而纳米棒的加入增强了聚乳酸纳米复合材料的模量,且大大提高了延展性和韧性,进一步提高了材料的耐热性,在高温下有一定的尺寸稳定性。
本发明公开了一种四氧化三铁/氧化硅/多层石墨烯复合材料及制备方法,该复合材料中多层石墨烯为碳基底材料,由膨胀石墨经机械剥离获得,厚度小于10nm,具有平整的表面。四氧化三铁和氧化硅在多层石墨烯表面形成复合薄膜,四氧化三铁和氧化硅在复合膜中相互隔离,均匀分布,膜层的厚度小于10nm。该四氧化三铁/氧化硅/多层石墨烯复合材料的具体制备过程为:将膨胀石墨放入DMF与水的混合溶液,经机械剥离后获得多层石墨烯分散液;称取无水乙酸钠、氯化亚铁和正硅酸乙酯,加入多层石墨烯分散液;放入水浴中搅拌,随后水浴中室温升温至90℃,升温时间为15分钟;反应一定时间后取出,离心清洗后获得本发明四氧化三铁/氧化硅/多层石墨烯复合材料。本发明制备工艺简单,适合工业化生产。
本发明涉及一种具备CVD膜的高纯度碳/碳复合材料的制备方法,包括如下步骤:1制成具有高度取向的圆锥体C/C复合材料的预成型胚体;2将步骤1得到的增强骨架真空浸渍苯并噁嗪树脂溶液并制成所需的形状;3将经过步骤2处理得到的预浸料在氮气保护下进行加压炭化;再浸渍耐高温Econol树脂溶液填充空隙,之后进行化学气相沉积CVD;4石墨化处理;5将步骤4得到的致密的碳/碳复合制品进行水蒸气活化,活化完毕后在惰性气体保护下冷却得到具备CVD膜的高纯度碳/碳复合材料,具备CVD膜的高纯度碳/碳复合材料的密度大于2.58g/cm3,拉伸强度达900MPa以上,热导率为450-480W/(m·K),热扩散率为3.3cm2/s。
本发明公开了一种水滑石-五氧化二锑复合材料及其制备方法。一种水滑石-五氧化二锑复合材料,由层状双金属氧化物和五氧化二锑微粒组成,五氧化二锑微粒的粒径在500nm以下,且均匀分布于水滑石的层间。制备方法首先将硫锑酸根插层进入普通水滑石层间,煅烧分解后利用无机铵盐使水滑石结构还原,从而得到层间均匀分布了五氧化二锑的水滑石纳米复合材料。本发明制得的水滑石-五氧化二锑复合材料综合了水滑石及锑类化合物优异的性能,在阻燃剂、热稳定剂、催化剂等领域具有极佳的应用前景。其原料来源广泛,工艺流程和原理简单,设备投资少,运行成本低廉,为综合利用我国富藏的含锑矿物及开发新型的阻燃剂和热稳定剂提供了新的途径。
本发明公开了金属颗粒改性炭黑制备导电高分 子复合材料的方法,其步骤如下:1)将炭黑加入到金离子浓度 为150ppm-250ppm的H(AuCl4) 溶液中,搅拌,滤出炭黑并用水冲洗,干燥,得到表面吸咐有 金离子的炭黑;2)将表面吸咐有金离子的炭黑放到 NaBH4溶液中,磁力搅拌过滤, 过滤物用水冲洗,干燥,得到表面吸附了金粒子的炭黑;3)将 表面吸附了金粒子的炭黑与高密度聚乙烯均匀混合,投入密炼 机内,在160-180℃温度下混炼12-18分钟。本发明通过用 金属粒子对炭黑表面改性,实现了低成本提高导电高分子复合 材料的PTC强度,促进PTC材料的开发应用。
一种非晶态储氢复合材料及其制造方法,其特征在于:该复合材料的化学通式为:Re2-xMxMg17-yNy+zNi,式中0≤x≤0.5,0≤y≤3,Re为稀土金属La、Ce、Pr、Nd、Sm、富铈混合稀土金属Mm、富镧混合稀土金属Ml中的一种或几种,M为能与氢反应生成金属氢化物的金属元素Ca、Ti、V、Zr中的一种,N为过渡元素Y、Ni、Co、Fe、Cr中的一种,0.5≤z≤1.5,z为Ni重量与Re2-xMxMg17-yNy重量的比值。同现有储氢电极合金比较,本发明的突出优点是实现了能在室温下电化学储氢,用这种材料制作的电极,具有异常高的放电容量,特别适用于高比能量镍氢电池。
一种非晶态储氢复合材料及其制造方法,其特征在于:该复合材料的化学通式为:Re1-xMxMg12-yNy+zNi,式中0≤x≤0.5,0≤y≤3,Re为稀土金属Ce、La、Pr、Nd、Sm、富铈混合稀土金属Mm、富镧混合稀土金属MI中的一种或几种,M为能与氢反应生成金属氢化物的金属元素Ca、Ti、V、Zr中的一种,N为过渡元素Y、Ni、Co、Fe、Cr中的一种,0.5≤z≤1.5,z为Ni重量与Re1-xMxMg12-yNy重量的比值。同现有储氢电极合金比较,本发明的突出优点是实现了能在室温下电化学储氢,用这种材料制作的电极,具有异常高的放电容量,特别适用于高比能量镍氢电池。
本发明公开了一种有机硅硼阻燃木塑复合材料,由包括如下重量份的原料制成:含有硼硅氧烷接枝聚合物的塑料基料30~70重量份、植物纤维粉末30~70重量份、催化剂0.05~1.0重量份和抗氧剂0.1~1.0重量份;所述的含有硼硅氧烷接枝聚合物的塑料基料由如下重量百分比的原料制成:硼硅氧烷接枝聚合物20%~100%;余量为热塑性塑料。该阻燃木塑复合材料机械性能好,无腐蚀性、对环境和人体无害。
本发明公开了一种一步制备磁性镁铁LDH‑生物炭复合材料的方法及应用,本发明以生物质为基底,置于三价铁盐溶液中,再加入氢氧化镁充分搅拌,并老化一定时间,干燥后得到了镁铁LDH‑生物质,经过热解后得到了磁性镁铁LDH‑生物炭复合材料。该方法改善了共沉淀法制备LDH中反应不可控,产物结晶度低的问题;且减少了药品用量,省去了用碱溶液调控pH的步骤,提高了产率,降低了成本。所得磁性镁铁LDH‑生物炭复合材料在吸附水中磷酸盐方面表现出了优异的性能,且可以通过外加磁场回收,为LDH及其复合材料的制备提供了重要方法。
本发明涉及一种Ti3C2Tx/Ag纳米复合材料的制备工艺及其作为拉曼衬底材料的应用。本发明采用工艺流程优化后制备的Ti3C2Tx纳米片层为衬底材料,采用紫外光还原的方法制备Ag纳米颗粒,通过磁力搅拌一定时间,使Ag纳米颗粒成功负载在Ti3C2Tx纳米片层上。以制备得到的Ti3C2Tx/Ag纳米复合材料为衬底材料,以罗丹明有机染料分子作为探针分子,通过滴涂的方式使其与Ti3C2Tx/Ag纳米复合材料表面吸附结合,采集其表面拉曼增强光谱谱图,从而实现表面增强效应。本发明采用新工艺制备获得纳米二维层状材料Ti3C2Tx/和Ti3C2Tx/Ag复合材料,制备工艺简单,成本低,针对有机染料分子具有良好的拉曼检测增强强度。
本发明公开了一种双稳态复合材料壳的优化设计方法,克服了现有技术中很少采用近似模型的方法来优化双稳态复合材料壳的稳态特性以及设计参数多的问题,它包括下列步骤:选取参数,对其进行数值方案设计;基于设计的数值方案进行双稳态复合材料壳三维建模、数值计算,得到稳态特性值;建立各参数与稳态特性值之间的近似模型,求解模型系数;求解近似模型,对近似模型进行寻优;对寻优的结果进行相同三维建模和数值模拟,得到稳态特性值;判断是否达到设计要求。建立了准确性高、适应性强的近似模型,提高了设计双稳态复合材料壳的速度,解决了设计中多个设计目标的要求。
本发明涉及阻燃复合材料技术领域,为解决传统磷酸铵盐类阻燃复合材料存在的阻燃效率低、力学性能差、成本高的问题,提供了一种农业废弃物阻燃复合材料及其制备方法,所述农业废弃物阻燃复合材料包括以下组分:高分子树脂、磷酸铵阻燃剂和农业废弃物资源化处理产物。本发明使用的农作物压榨提炼油料的废弃物包含了大量粗蛋白与粗纤维,不仅可作为天然炭源,而粗蛋白中也可作为补充气源,大大提升其与磷酸铵盐类阻燃剂的复配效率。
本发明公开了一种纳米硅/石墨烯复合材料的新方法:先得到二氧化硅/石墨烯复合材料,在真空或保护气氛下,将复合材料和金属氢化物研磨均匀,并将混合物转移至密闭的反应器;将反应器以0.2~20℃/min的升温速率加热至350~800℃,并保温0.5~20h。待上述反应结束后,冷却至室温,取出反应器内的产物,依次经1M稀盐酸浸泡3h、10%氢氟酸浸泡半小时、去离子水以及酒精洗涤三次。然后抽滤,80℃条件下真空烘干得到纳米硅/石墨烯复合材料。本发明具有制备工艺简单、对环境友好,易于工业化实施等特点。得到的产物形貌保持良好、作为锂离子电池负极材料电化学性能优异,在0.2Ag‑1电流密度下循环100次后的放电容量接近1000mAh/g。
本发明公开了一种反应烧结制备单晶碳化硅纳米纤维/碳化硅陶瓷基复合材料的方法。首先采用单晶碳化硅纳米纤维为原料,制备包覆碳/BN涂层的SiC纳米纤维;然后将含有纳米碳黑/碳化硅颗粒的乙醇/水悬浮液与SiC纳米纤维浸渍或搅拌分散;采用真空抽滤或滚压的方式制备SiCnf预制体:将上述沉积了界面层纳米纤维预制体放置在成型模具中,进一步加压成型,经高温排胶获得高致密SiCnf预制体,再进行反应熔渗。与原位生长SiC纳米线/纤维(SiCnf)增强的SiC陶瓷基复合材料相比,本发明SiCnf与基体的界面涂层制备容易、SiCnf的体积含量大、致密度高。
本发明公开了一种氧化石墨烯及复合材料的制备方法和在钠离子电池中的用途。氧化石墨烯及氧化石墨烯复合材料的用途是用作钠离子电池负极材料,所述的氧化石墨烯复合材料由氧化石墨烯与金属或金属氧化物通过复合方法制备,其中金属包括Ag、Au、Cu、Fe、Sn、Si、Ni、Sb,金属氧化物包括氧化镍、氧化铜、锡氧化物、锑氧化物、钴氧化物、铁氧化物、锰氧化物,其中氧化石墨烯所占的质量百分比为:10~80%。通过多种有效方法制备的氧化石墨烯及其复合材料用作钠离子电池负极材料,具有比容量高,循环稳定性好的优点,同时制作成本低,适于钠离子电池大规模开发与应用。
本发明公开了一种高导热电绝缘复合材料,包括绝缘表层与导热芯层,所述的高导热电绝缘复合材料由一层绝缘层、一层导热芯层交替分布叠置形成夹心结构经复合成型制得所述高导热电绝缘复合材料,所述的夹心结构的内表层、外表层均为绝缘层,所述的夹心结构中所述的导热芯层比绝缘层少一层;所述绝缘层由电绝缘高分子材料制成,所述导热芯层呈镂空的网格状,是由高导热系数材料制成的具有网格结构的导热网格。本发明提供的高导热电绝缘复合材料具有高导热性、力学性能优异和高电绝缘性等优点,可应用于制备LED散热器和电器散热器等产品。
本发明公开了一种从农业废弃物微波复合制备SiC/羰基铁纳米复合材料及其方法,其核心层为SiC,其上通过微波复合包覆了羰基铁纳米微粒。通过几个简单的步骤:首先将农业废弃物通过热解或酸碱处理成为以SiO2和碳为主要成分的硅碳粉;随后将硅碳粉通过金属热或高温反应得到SiC;最后在产物上通过微波复合技术包覆羰基铁纳米微粒,得到SiC/羰基铁纳米复合材料。这种材料具有纳米多孔结构以及较高的比表面积,兼具SiC的电损耗特性和羰基铁的磁损耗特性,在吸波材料尤其是轻质吸收剂领域具有潜在的用途。本发明工艺流程简单,原材料成本低廉,材料性能优异,是一项经济有效的利用农业废弃物资源及提升电磁波吸收剂性能的方法。
本发明公开了一种生态复合材料,由基体材料和助剂制成,所述的基体材料由以下重量百分比的原料组成:改性废纸纤维粉体12%~45%,木粉8%~30%,聚乙烯25%~80%;所述的改性废纸纤维粉体的制备方法为:将废纸分成碎片后直接浸渍在浸渍液中,过滤沥干后在95~130℃热处理10~120分钟,得到改性后废纸碎片,将改性后废纸碎片经高速混合剪切粉碎,过滤、干燥得到改性废纸纤维粉体;所述的浸渍液为乙烯基硅烷、乙烯基硅烷低聚物中的一种或两种的醇水混合液。该生态复合材料的静曲强度高、抗蠕变性能好。本发明还公开了该材料的制备方法,该方法操作简单,易于控制。
本发明涉及可降解力学增强型生物玻璃基多孔复合材料及其制备方法。该材料以大孔孔道和介孔孔道组成的生物玻璃多孔支架为基质,相邻大孔孔道相互贯通,在大孔和介孔孔道的内、外表面具有带正、负电荷生物分子交替层-层组装的凝胶层,生物玻璃基质组分以氧化物形式表示的重量百分数含量为:CaO16~38%、P2O5 0~10%、SiO2 45~80%、SrO 0~0.1%、Na2O 0~22.5%。这种类似细胞外基质的异性电荷生物分子层-层组装修饰的生物玻璃基多孔复合材料,生物活性离子释放速度能有效剪裁控制,孔道壁有利于细胞黏附生长,力学强度、断裂韧性和可切削加工性好,能满足应力集中部位骨齿损伤原位再生治疗的应用。
本发明公开了一种改性PMMA复合材料制备及性能测试研究方法,包括步骤:S1.将纳米SiO2粒子置于甲苯溶液中,使用硅烷偶联剂对纳米SiO2粒子进行改性;S2.将所述纳米SiO2粒子以及改性纳米SiO2粒子分别添加至PMMA粉末中;S3.将纯PMMA粉末、添加纳米SiO2粒子的PMMA粉末、添加改性纳米SiO2粒子的PMMA粉末分别放入铝制模具中进行处理,得到纯PMMA材料、添加纳米SiO2粒子的PMMA复合材料、添加改性纳米SiO2粒子的PMMA复合材料;S4.对得到的纯PMMA材料、添加纳米SiO2粒子的PMMA复合材料、添加改性纳米SiO2粒子的PMMA复合材料分别进行不同温度的拉伸及硬度实验,分别得到不同温度下各个材料的力学性能及硬度性能,并对分别得到的不同温度的力学性能及硬度性能进行分析,得到分析结果。
本发明公开了一种CuPi/Ti3C2量子点复合材料制备及基于此光电化学传感器在卡那霉素检测的应用。所述CuPi/Ti3C2QDs复合材料的制备包括:(1)将CuPi和10‑15mg/mLTi3C2QDs水溶液以质量体积比为2:1‑4:1的量混合,在150W‑300W的超声功率下超声5‑10min,得到混合液;(2)将混合液在室温下于300‑500rpm的转速下搅拌20‑30min,然后在3500‑5000rpm下离心,将沉淀物冷冻干燥得到CuPi/Ti3C2QDs复合材料。所述光电化学传感器是在玻碳电极上自下而上依次负载所述的CuPi/Ti3C2QDs复合材料、金纳米粒子、卡那霉素适配体DNA和BSA。本发明制备的CuPi/Ti3C2QDs复合材料具有良好的能级匹配,并且快速的电子转移为卡那霉素的检测提供较高的灵敏度。所述的光电化学传感器应用于卡那霉素检测,具备良好的灵敏度,在1‑10000pM的范围内具备良好的线性响应。
本发明公开了一种多级孔结构竹炭/膨润土复合材料及其应用,所述竹炭/膨润土复合材料通过如下方法制备:取竹质纤维素、酸改性膨润土和去离子水,置于反应釜中,于50~225℃搅拌反应,充分反应后分离得到竹炭/膨润土复合材料。本发明进一步提供了所述的竹炭/膨润土复合材料在有机废水吸附脱除中的应用。本发明所述竹炭/膨润土复合材料具有多孔炭和层状结构特征,具有多种不同结构的孔特征,制备方法简单,成本较低,具有高的有机物脱除性能。
本发明涉及锂离子电池技术领域,旨在提供偏铝酸锂包覆铝锂合金复合材料及其锂硫电池的制备方法。该偏铝酸锂包覆铝锂合金复合材料的制备方法包括步骤:取球形铝粉和锂源化合物粉末混合后,加热得到偏铝酸锂包覆铝锂合金复合材料粉末;该锂硫电池包括隔膜、正极、负极和电解液,负极的负极材料中包括偏铝酸锂包覆铝锂合金复合材料。本发明制备得到的偏铝酸锂包覆铝锂合金复合材料具有:平稳的充放电电压平台使有机电解质在电池应用中更为安全;很好的电极反应可逆性;良好的化学稳定性与热稳定性;在锂硫电池中避免形成锂枝晶,有效防止短路,有效提高锂硫电池的可靠性和安全性。
本发明公开了一种硫化镍薄片/石墨烯复合材料及其制备方法和应用。该硫化镍薄片/石墨烯复合材料,由纳米级硫化镍和石墨烯组成,其中NiS呈薄片状。该复合材料中硫化镍薄片由于石墨烯的分散和承载作用能够均匀分布且尺寸小,可有效提高硫化镍在充放电过程中的稳定性和循环稳定性,可用作锂离子电池负极材料。该复合材料的制备方法为一步低温制备方法,具有工艺简单、成本低、周期短、能耗低等优点,适合大规模工业化生产。所述的硫化镍薄片/石墨烯复合材料可用作锂离子电池负极材料。
本发明公开了碳纤维热塑性复合材料智能结构制造装置,包括运动模块和热塑性复合材料打印模块,还包括碳纤维铺设模块和灌注模块;本发明还公开了碳纤维热塑性复合材料智能结构的制造方法;本发明装置和方法将碳纤维和热塑性复合材料通过三维打印技术进行集成,不仅可大幅提高三维打印热塑性材料强度,而且能够实现智能结构状态自监测,同时还可以通过在智能结构内部设置孔道,并在相邻孔道内部分别填充不同组份的树脂,可实现智能结构损伤自修复,对拓展三维打印热塑性复合材料应用领域具有重要意义。
本发明公开了一种乙二胺树脂载零价铁纳米复合材料、其制备方法和在同步还原捕集水中六价铬中的应用,本发明还原捕集水中六价铬的应用方法包括:调节含六价铬水体的pH后过滤,将滤液通过填装有乙二胺树脂载零价铁纳米复合材料的吸附塔中;当达到泄漏点,先用酸液脱附,再用硼氢化钠还原。本发明用乙二胺树脂载零价铁纳米复合材料对六价铬进行处理,水体pH值为3.0~12.0时,且共存有高浓度Cl‑、HPO42‑、SO42‑、Ca2+、Mg2+及有机质等竞争物质情况下,仍可使出水的六价铬含量从小于150 mg/L降低至0.01 mg/L(以Cr计)以下,且出水中未有三价铬检出;同时复合材料所捕集的六价铬完全被还原为三价铬,且截留在复合材料内部。
本发明公开了一种利用藻类制得的Sn/C复合材料及其应用,所述Sn/C复合材料的制备方法包括如下步骤:(1)取SnCl4·5H2O溶解于酒精中,直至澄清,形成0.2~0.8M的前驱体溶液;(2)藻类用甲醛和去离子水的混合溶液清洗、除杂;(3)室温条件下,将洗净的藻类在前驱体溶液中浸泡1~4小时,过滤,烘干;(4)将步骤(3)获得的烘干的材料与质量分数为10~30%的聚苯乙烯的DMF溶液混合,然后在氮气或氩气保护下以5~20℃/min的升温速率升至400~1000℃碳化2~7小时,冷却、研磨得到Sn/C复合材料。本发明中Sn/C复合材料来源于藻类吸附锡金属离子,原料来源广泛、易得到,易于工业化实施;制备工艺简单,对环境友好;制得的Sn/C复合材料在作为锂离子电池负极材料应用时具有良好的循环性能和库伦效率。
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