本实用新型提供了一种复合材料多维织造成形机,包括:导向模板,包括多个根据预制件的几何形状布置的柱形导向体;电控三维运动机构,包括:控制信号接收端,用于接收与预制件的几何形状相对应的运动控制信号;三维运动输出端,根据运动控制信号形成运动轨迹;编织针,与三维运动输出端相连,使编织纤维按照预制件的几何形状在柱形导向体之间分布。本实用新型提供的复合材料多维织造成形机利用柱形导向体及电控三维运动机构,使编织针带动编织线沿运动轨迹在柱形导向体之间分布形成导向模板,能够适用于大型、复杂的复合材料的多维织造成形,能有效提高复合材料的层间强度,该成形机将快速成形技术应用于复合材料多维织造成形,工艺过程实现自动化。
本实用新型公布一种转筒式高速复合材料转子,属于复合材料结构技术领域。转筒式高速复合材料转子包括上环箍、筒体、上端盖、上管轴、下环箍、下端盖和下芯轴,筒体的筒壁的材料是基体为环氧树脂的复合材料,由环向缠绕纤维层和轴向纤维铺层交替合成,上端盖和下端盖均为螺旋式扇形织构叠层与基体复合模压成型的复合材料圆环板。本实用新型最主要特点为:筒体采用碳纤维单向布作为筒体的轴向刚度强化铺层,增加转筒的轴向长度;端盖中的纤维为螺旋式扇形织构叠层,螺旋式扇形织构采用斜纹织构或斜纹/平纹织构混合织构,螺旋式扇形织构叠层收尾处缝纫强化,提高了纺织织构预制件的结构稳定性。本实用新型适用于高速离心机或高速飞轮。
本实用新型提出一种复合材料制备装置,其中,本实用新型通过升降装置调节装置基座和装置主体之间的角度,并通过固体进料装置将固体原料输入反应器,并以预设比例从端部进气单元向主反应区通入主反应气、辅助气和载气,气体反应生成活性物质沉积于固体颗粒表面,并从中部进气单元向后处理反应区通入后处理反应气体,在活性物质表面生成功能层;制备的复合材料粉体经反应器的尾部出料口进入收集装置,通过收集装置将复合材料粉体从气‑固混合物中分离出来并收集,尾气由收集装置的排气歧管出口排出并经过滤器过滤后排入废气处理系统。由此,实现以固体和气体为原料制备了复合材料,对高性能复合负极材料生产和应用具有重要意义。
本实用新型公开了制备鳞片石墨‑石墨烯导热复合材料的系统,该系统包括:第一超声混合装置,具有鳞片石墨入口、石墨烯入口、第一乙醇入口和导热填料分散液出口;第二超声混合装置,具有聚合物基体入口、第二乙醇进口和聚合物基体分散液出口;磁力搅拌装置,具有物料入口和混合物料出口;干燥装置,具有混合物料入口和干燥物料出口;挤出机,具有干燥物料入口和熔融共混料出口;注塑成型装置,具有熔融共混料入口和鳞片石墨‑石墨烯导热复合材料出口。由此,采用该制备系统可以得到具有优异导热性能和力学性能的复合材料,并且该复合材料相较于金属部件具有明显低比重优势。
本实用新型提供了一种活性炭纤维复合材料,包括活性炭纤维层以及包裹在所述活性炭纤维层外的氧化硅凝胶层。本实用新型提供的活性炭纤维复合材料是将活性炭纤维层在氧化硅溶胶中浸渍一定时间后取出并在常温常压下干燥而制成的,因此仅具有一层活性炭纤维层面料,在其表面具有氧化硅凝胶,该活性炭纤维复合材料克重小,克服了现有技术中的多功能面料层数多、工艺繁琐、成品厚重的问题。本实用新型提供的活性炭纤维复合材料制备简单、成本低廉、使用灵活方便,可以作为防火服、防护服及防毒逃生装置的功能织物层,用于核生化防护、消防及特殊防护领域。
一种基于模压成型的复合材料板簧,其特征在于,复合材料板簧包括不等长度层合板结构,采用面密度为140~560g/m2的等长增强材料,以8层为一个单元,单元厚度为1~4mm,设板簧长度方向为0度铺设方向,其0度:45度:-45度:90度铺层比例为50%:20%:20%:10%,根据不同的单元厚度,由板簧内侧向外侧依次铺设15~60个单元,每个单元长度方向的中心线与板簧整体长度中心线对齐。与金属板簧比较,在满足使用条件的情况下,复合材料板簧具有明显的减重优势,可以减重40%以上,复合材料板簧具有优异的疲劳性能,大大增加板簧的寿命,为实现新能源汽车轻量化提供了新的技术途径。
一种纤维增强复合材料曲面板。它由纤维增强复合材料内表皮层、夹芯泡沫层、纤维增强复合材料外表皮层和纤维增强复合材料肋板构成,形状为曲面,是具备结构、保温、防水和饰面四项功能的一体构件。
本发明涉及一种内嵌热塑性膜的复合材料层合板的抗冲击设计及其制备方法,属于复合材料技术领域。内嵌热塑性膜的复合材料层合板,从构型优化角度对复合材料层合板结构进行改性设计,所提出的复合材料层合板结构是在普通(热固性)环氧树脂基复合材料层合结构中放置热塑性聚合物薄膜,在不显著增加结构重量的前提下,提升结构整体的抗冲击性能。本发明在不显著增加结构重量的前提下,较大幅度提升结构整体的抗冲击性能,包括面外刚度、抵抗变形能力,以及抵抗分层能力等。有效提升了传统热固性环氧树脂基复合材料层合板结构的抗冲击性能与在动态载荷下的损伤容限。
本发明公开一种纤维增强热塑性复合材料与金属激光压焊方法,涉及热塑性复合材料与金属连接技术领域,包括以下步骤:在待焊接金属的接头表面预制凸起结构;预先设定激光随焊压紧工作头的工作参数;在前滚轮压力的作用下,待焊接区的金属与热塑性复合材料形成紧密贴合;激光加热金属材料表面,使热塑性复合材料的热塑性树脂基熔融;在后滚轮的压力装置及超声振动装置的作用下,凸起结构嵌入热塑性复合材料中,熔融树脂基体流动扩散并填充金属表面,实现热塑性复合材料与金属的激光连接。本发明可以实现航空航天、汽车等领域中纤维增强热塑性复合材料与金属的大型三维结构件连接,有效抑制焊接缺陷的产生,保证焊接质量,提高焊接接头的力学性能。
本发明涉及纤维增强复合材料领域,具体涉及一种聚丙烯组合物、一种长纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法和应用、一种制品。该组合物包含:8‑50重量份聚丙烯I、8‑50重量份聚丙烯II、20‑60重量份连续纤维、1‑5重量份增容剂、0‑30重量份无机填料、0.5‑2重量份助剂;其中,所述聚丙烯I与聚丙烯II的重量份比A满足:0.16≤A≤6.25,且所述聚丙烯I的数均分子量不等于所述聚丙烯II的数均分子量。将该组合物用于制备长纤增强聚丙烯复合材料,能够有效提高长纤增强聚丙烯复合材料的纤维保留长度、流动性能和力学性能。
本发明提供了一种二苯基膦酸铜/TiO2复合材料及其制备方法和应用,采用溶剂热法,分别将铜盐、二苯基膦酸以及纳米二氧化钛混合,通过溶剂热反应得到纤维状二苯基膦酸铜和负载于其表面的纳米二氧化钛复合材料。本发明采用操作便捷的溶剂热合成方法,能够直接以二氧化钛纳米颗粒为原料进行原位吸附,而且通过一步法合成不影响复合材料结构,合成方法简单,反应条件温和,原料易得。该复合材料在紫外可见光的照射下具有优异的光催化氧化乙醇产氢活性和良好的分散稳定性以及热稳定性,而且便于回收再利用。
本发明涉及一种高致密抗冲刷陶瓷基复合材料及其制备方法。所述方法包括:在纤维预制体上形成碳界面层;高温石墨化处理;前期致密化处理;开孔处理;后期致密化处理;对经过致密化处理的复合材料上形成抗冲刷陶瓷涂层。本发明还涉及由所述方法制得的高致密抗冲刷陶瓷基复合材料。本发明通过在基体致密化过程中增加高温开孔处理步骤,然后在致密化基体上涂制超高温陶瓷涂层,从而提升了陶瓷基复合材料的致密度和耐温等级,进而提高了材料的抗冲刷和耐烧蚀性能。
本发明提供一种碳包覆镍的纳米复合材料及其制备方法和应用,该纳米复合材料具有外膜和内核的核膜结构,外膜为石墨化碳膜,内核为镍纳米颗粒,该纳米复合材料的主要成分为镍,碳含量仅占5wt%以下。本发明提供的碳包覆镍纳米复合材料可用于催化多种化学反应,具有广阔的应用前景。
本发明公开了一种金属间化合物超细颗粒增强金属基复合材料及其制备方法,金属间化合物增强体颗粒粒径为0.01μm~5μm,增强体颗粒先与金属添加物混合球磨,得到复合粉末进行预压实得到预压块,将预压块加入基体合金的熔体中进行共同熔炼,在搅拌熔炼系统下制备超细金属间化合物颗粒增强的金属基复合材料,其中增强体颗粒质量分数1%~30%。本发明实现了对增强体颗粒分散性、界面结合和界面性质的明显改善。复合材料较普通颗粒增强复合材料,在强度上有大幅提高,并且其塑性得到良好保持。
本发明提供一种层间改性碳纤维复合材料及其制备方法和应用,所述层间改性碳纤维复合材料由短切碳纤维在碳纤维预浸料上垂直取向制备而成,所述层间改性碳纤维复合材料包括单向或多向排布的碳纤维预浸料、层间垂直取向的短切碳纤维以及树脂基体。本发明提供的基于垂直取向短切碳纤维的层间改性碳纤维复合材料,其不仅具有优异的层间力学性能(层间韧性得到显著提升),其厚度方向上的导电性能、导热性能也得到较大幅度的提升。此外,本发明的制备工艺简单,条件温和,无需复杂设备,在大规模制备方面具有显著的优势。
本发明公开一种高强度耐高温复合材料进气道及其成型方法,属于复合材料技术领域,根据想要成型的进气道的壁面厚度,将壁面划分为多层仿形布层;根据进气道的型面依次进行单层厚度的向外偏移,得到每层仿形布层的轮廓形状,利用连续纤维按照每层的轮廓形状分别编织每层仿形布;将多层仿形布依次铺覆在进气道阳模上,铺覆时相邻两层之间用连续纤维束缝合连接;将阴模与阳模合模后,从模具注胶口注入树脂,利用树脂传递模塑工艺进行固化成型;冷却后脱模,进行热处理,得到高强度耐高温复合材料进气道。本发明实现了采用复合材料成型高强度耐高温进气道,解决了进气道选材及成型工艺受限的问题。
本发明提供了一种针铁矿‑生物炭复合材料的制备方法,利用秸秆通过粉碎、清洗、烘干和高温加热,获得生物质多孔碳材料;将该生物质多孔炭材料投入硝酸铁溶液中加以搅拌,再加入氢氧化钠溶液,并快速进行水热反应;最后对生物质多孔碳材料进行清洗、抽滤和烘干,获得针铁矿‑生物炭复合材料;本发明提供的制备方法:针铁矿‑生物炭复合材料制备工艺简单,材料来源广,环境友好,价格低廉,适用于大规模生产应用;针铁矿‑生物炭复合材料具备同时回收尿液中的磷和处理残留抗生素的能力,无需施加额外的能源,处理和回收成本低廉。
本公开是关于一种金属钠多孔碳复合材料及其制备方法和电池,通过将多孔碳材料与熔融状态下的金属钠混合,并将混合物冷却至预设温度,得到金属钠多孔碳复合材料。由于熔融状态下的钠对多孔碳具有较好的浸润效果,有助于金属钠嵌合在多孔碳材料骨架的孔状结构中形成金属钠多孔碳复合材料。且通过上述方法得到的金属钠多孔碳复合材料的碳材料骨架的孔状结构尺寸远远大于钠离子尺寸,因而便于钠离子在电池负极的嵌脱,避免在电池负极形成枝晶,进而提升了电池的充电效率和使用安全性。
本发明涉及一种C/HfC超高温陶瓷基复合材料及其制备方法。所述方法包括:提供碳/碳基体;配制包含有聚铪氧烷、聚碳硅烷、碳源前驱体和有机溶剂的铪硅陶瓷前驱体;所述铪硅陶瓷前驱体中含有的铪与含有的硅的摩尔比为(2~10):1;以所述铪硅陶瓷前驱体作为反应物,通过浸渍裂解法与所述碳/碳基体反应,制得C/HfC超高温陶瓷基复合材料;进行裂解的温度为1450~1750℃。本发明充分发挥碳化铪超高熔点的优势,以铪硅陶瓷前驱体作为反应物,通过浸渍裂解法,进一步提高C/HfC超高温陶瓷基复合材料的烧结性能,从而有效解决了C/HfC超高温陶瓷基复合材料烧结温度过高导致碳纤维受损伤的问题。
一种基于压电颗粒与碳纳米管协同的压电三相复合材料及制备方法,属于柔性压电复合材料领域。选取熔盐法制备的高性能锆钛酸钡钙(BCZT)陶瓷粉体作为压电相,高导电性和高力学性能的碳纳米管(CNTs)作为导电相,通过调控热压工艺参数使各相在聚偏氟乙烯(PVDF)基质中均匀随机分布,制备了BCZT/CNTs/PVDF柔性压电三相复合材料。该复合材料具有高的开路电压和短路电流,在柔性压电能量收集领域具有重要应用价值。
本发明涉及金属复合材料制备领域,具体涉及一种原位反应制备铜基碳化钛复合材料的方法。具体包括,以铜块与海绵钛为原料熔融制备铜钛合金,再通过铜钛合金与石墨颗粒之间的原位反应得到铜基碳化钛复合材料。本发明制备的铜基碳化钛复合材料,拥有较为优异的物理性能:抗弯强度接近1100MPa、电导率为6.2×106S/m,维氏硬度接近200HV。对比于高温自蔓延法,基体与碳化钛具有良好的界面结合能力,块状原料的使用能够使本发明具有更低的生产成本,还具有更高的产品致密度;对比于外加法,省去了碳化钛的外部生成步骤,大幅度降低了生产成本和生产难度,避免了杂质元素的引入。
本发明涉及一种耐磨自润滑Ti3Al1‑xSixC2‑Mg基复合材料自身界面调控方法。通过Ti3(SixAl1‑x)C2取代Ti3SiC2,可避免Ti3SiC2与Mg基体的界面弱结合。可通过Ti3(SixAl1‑x)C2取代Ti2AlC,减少A位活性Al元素含量和提高惰性Si元素含量来降低复合材料界面处活性物质的生成量。同时,由于Ti3(SixAl1‑x)C2的弹性模量和硬度随Al含量减少呈现线性增加的现象[26],可以预见Ti3(SixAl1‑x)C2‑Mg基复合材料在具有自润滑特性的同时,其耐磨性也会高于Ti2AlC‑Mg基复合材料且可以调控。
本发明涉及一种铁铜双金属负载硫化亚铁复合材料、其制备方法及用途。所述复合材料包括铁铜双金属及负载在所述铁铜双金属表面的硫化亚铁,所述铁铜双金属中的铜负载在铁表面。所述复合材料具有较高的活性和反应选择性,可用于含铬污水处理、铬污染地下水修复等领域。所述制备方法包括:将铜盐溶液与铁粉进行一次混合,然后与碱金属硫化盐溶液进行二次混合,得到所述的铁铜双金属负载硫化亚铁复合材料。所述制备方法回收了铜离子与铁粉置换过程产生的Fe2+,具有步骤简单、经济有效的优点。
本发明公开了一种钌掺杂的LDH/rGO复合材料的制备方法及其在析氢反应上的应用。本发明利用水滑石与氧化石墨烯具有静电相互作用,通过一步回流法制备钌掺杂的LDH/rGO复合材料。本发明将水滑石负载在大表面积的石墨烯上除了增强其导电性外,其锚定作用还有利于避免水滑石团聚,增大活性比表面积,暴露更多活性位点。本发明制备的复合材料具有钴、钌两个电催化活性位点,二者协同作用,降低了电催化反应的能量壁垒,从而显著降低了电催化过电势。由于Ru的掺杂改变了复合材料表面的电子状态,氧缺陷增多,助力于反应活性位点对中间体的吸附,加快水电解,提高析氢性能。
一种高强、高韧碳纤维/石墨烯尼龙6复合材料制备方法,属于高分子复合材料领域。所述的石墨烯尼龙6复合材料使用原位聚合的方法,将氧化石墨烯溶液与己内酰胺在聚合前期混合,在聚合过程中尼龙分子链与氧化石墨烯发生反应接枝在氧化石墨烯表面,解决了石墨烯在尼龙单体中分散性不好、容易团聚的问题,同时,将石墨烯的优良性能引入尼龙基体中。再使用共混的方式,引入碳纤维,协同增强、增韧尼龙基体。本发明所涉及到的碳纤维/石墨烯尼龙6复合材料具有极佳的强度和韧性,并且本发明的生产工艺仅需对现在工艺进行简单改进,适合工业生产。
本发明涉及一种半导体改性的TiO2纳米管阵列复合材料及其制备方法,其中,方法包括如下步骤:步骤一、采用阳极氧化法制备TiO2纳米管阵列;步骤二、将镉源、铅源和硫源分别溶于醇类溶剂中得到镉源前驱体溶液、铅源前驱体溶液和硫源前驱体溶液;步骤三、利用超声辅助进行连续离子层沉降在TiO2纳米管阵列的内壁和外壁同时形成均匀的CdS颗粒和PbS颗粒,再经热处理后得到半导体改性的TiO2纳米管阵列复合材料。本发明制得的CdS/PbS/TiO2纳米管阵列复合材料中在纳米管的内外壁上能够形成大面积均匀的CdS和PbS颗粒,大大增强了该复合材料对太阳光的利用率。同时方法简单、过程易于操控且材料复合均匀。
本发明提供一种锌基电池用三维锌/碳复合材料,所述三维锌/碳复合材料由三维多级结构的碳导电网络和其上面负载的锌和/或氧化锌组成,其中锌和/或氧化锌的质量占比为50~95%;上述三维碳导电网络是由聚合物经过碳化处理得到,具有大孔、介孔和微孔的孔结构;负载在三维碳导电网络上的锌和氧化锌的形貌互相独立地为球状,棒状,针状中的一种或多种,锌和氧化锌的尺寸互相独立地为10纳米~20微米。本发明还提出所述复合材料的制备方法。本发明提出的三维锌/碳复合材料具有有序多孔结构,高的导电性,作为镍锌电池负极时,表现出优异的电化学性能和循环稳定性,可广泛应用于各种便携式电子设备、电动汽车以及航空航天等领域。
本发明提供了一种钒酸铋/石墨相氮化碳复合材料及其制备方法和用途,该复合材料包括钒酸铋纳米片和覆盖在其表面的石墨相氮化碳,钒酸铋和石墨相氮化碳的质量比为1:0.01‑0.30,石墨相氮化碳的厚度为3‑15nm;其制备方法:将表面活性剂与特定铋离子浓度的水溶液混合,得到溶液A;将酸处理后的石墨相氮化碳与特定钒离子浓度的水溶液混合,得到溶液B;将溶液A加入到溶液B中,并控制铋钒摩尔比,得到混合液;再进行水热反应,得到钒酸铋/石墨相氮化碳复合材料。该钒酸铋/石墨相氮化碳复合材料具有可见光响应性高、催化活性高以及循环稳定性好等优点,并且其制备方法简单、便于调控,可用于降解水中污染物。
本发明公开了鳞片石墨‑石墨烯导热复合材料及其制备方法和系统、散热器,该制备方法,包括:(1)将鳞片石墨和石墨烯在乙醇中进行超声分散,得到导热填料分散液;(2)将聚合物基体在乙醇中进行超声分散,得到聚合物基体分散液;(3)将所述导热填料分散液和所述聚合物基体分散液混合进行磁力搅拌,得到混合物料;(4)将所述混合物料进行干燥处理,得到干燥物料;(5)将所述干燥物料在挤出机中进行熔融共混,得到熔融共混料;(6)将所述熔融共混料进行注塑成型,得到鳞片石墨‑石墨烯导热复合材料。由此,采用该制备方法可以得到具有优异导热性能和力学性能的复合材料,并且该复合材料相较于金属部件具有明显低比重优势。
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