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本发明涉及一种改性碳纤维增强酚醛树脂基复合材料及其制备，属于树脂基复合材料技术领域。先在碳纤维布表面涂覆有机‑无机杂化硅酸锆溶胶涂层，再浸渍酚醛树脂，随后进行固化成型制备成所述的复合材料；其中，有机无机杂化硅酸锆溶胶的存在有效地提升了碳纤维与酚醛树脂之间的相容性，优化了界面问题，改善了复合材料的力学性能，同时有机无机杂化硅酸锆溶胶在高温烧蚀环境下分解形成的陶瓷层能有效阻隔氧气和热流的进入，从而提升复合材料的抗氧化烧蚀性能。本发明所述复合材料具有良好的界面结合性能以及抗氧化烧蚀性能，能够满足在高温高速燃流服役条件下的烧蚀热防护需求，而且制备方法简单，成本低廉，具有良好的应用前景。
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本发明涉及基于脉管的自修复树脂基复合材料的空间分布方法。该方法包括：将树脂基复合材料铺层划分为层数相同的两部分；在划分的其中一部分树脂基复合材料铺层中，在预计会受到低速冲击的树脂基复合材料铺层背面一侧每隔2～3mm的厚度铺层分布一层脉管，处于同一层的脉管之间间隔6～10mm，处于相邻不同层的脉管之间交错间隔排列；在脉管中注入修复剂，将脉管与自感应修复系统连接，将含有脉管一侧的树脂基复合材料铺层部分置于预计容易受到冲击损伤的位置，在受到冲击损伤后，其主要损伤发生在树脂基复合材料铺层的中间层和冲击背面，脉管中的修复剂流入到损伤位置，修复损伤。
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本发明提出一种耐高温高压聚酰亚胺复合材料气瓶及其制备方法，由金属内胆和复合材料外壳组成，所述的复合材料外壳由缓冲层和缠绕层构成，所述的缓冲层为聚酰亚胺载体胶膜，所述的缠绕层为浸渍了聚酰亚胺树脂的纤维束，缓冲层粘贴在金属内胆外表面，缠绕层在缓冲层外层以H‑Z‑H‑Z‑…‑H‑Z‑H的顺序交替缠绕，缓冲层和缠绕层共固化得到复合材料外壳。本发明在金属内胆与聚酰亚胺缠绕层之间引入聚酰亚胺载体胶膜缓冲层，基于粘结及热应力缓冲双功能设计，一方面使胶膜能够在高固化温度下实现原位发泡，另一方面胶膜高韧性能够实现复合材料及金属结构的良好粘结，提高剥离强度，同时能够避免电位腐蚀，增强树脂高温固化及冷却过程中金属内胆与复合材料之间的热应力匹配性。
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本发明涉及自动铺丝复合材料制造领域，具体而言，涉及自动铺丝复合材料力学性能的模拟分析方法。该方法，包括建立自动铺丝复合材料的细观单胞模型，采用细观单胞模型模拟完整的自动铺丝复合材料；将细观单胞模型应用到有限元模型中，控制自动铺丝复合材料的纤维束之间的角度，设定边界条件和载荷，模拟分析自动铺丝复合材料的力学性能。采用该方法能够很好地模拟结构件的力学性能，为丝束自动铺放工艺提供指导。该模拟分析方法预报刚度误差小于20％，预报强度的误差小于30％。
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本发明涉及复合材料筒体设计领域，特别涉及一种耐外压碳纤维复合材料筒体结构设计方法。其包括以下步骤：a、确定所设计筒体的结构尺寸参数，确定所述所设计筒体的铺层拟选用碳纤维复合材料的材料性能参数；b、确定所述碳纤维复合材料的缠绕角度；c、计算所述所设计筒体的所述铺层的等效性能参数；d、计算所述所设计筒体的外压临界压力；e、判断计算获得的所述外压临界压力是否大于工作压力；f、计算所述所设计筒体的内部应力参数；g、判断所述所设计筒体的所述内部应力参数是否小于材料强度参数。本发明的目的在于提供一种耐外压碳纤维复合材料筒体结构设计方法，以解决现有的耐外压碳纤维复合材料筒体结构设计方法计算成本大、设计不准确的问题。
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本发明公开了一种牙齿修复用复合材料桩核及其成型方法。该复合材料桩核以连续纤维为高性能纤维的单一组份或混杂排列而成,与基体树脂固化成型后经机械加工制得。本发明所述牙齿修复用纤维复合材料桩核,具有机械性能优异、生物相容性好、可大批量生产等优点。
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本发明属于无损检测技术领域，涉及一种确定复合材料层压结构中缺陷铺层深度的超声方法。本发明方法利用宽带窄冲超声波在被检测复合材料层压结构中形成的反射回波信号的时域特性，通过构建回波信号时域特性与被检测复合材料层压结构的厚度、铺层数、缺陷深度等数理表征函数，建立了基于回波信号时域特征的超声检出缺陷的铺层深度的量化表征方法、数学关系和确定方法及实际测量方法，可选择不同频率和超声检测系统，对复合材料层压结构中超声检出缺陷的铺层深度进行量化表征。实际检测效果表明，检出缺陷的铺层深度定位偏差可达1个复合材料铺层，为室内外场合复合材料缺陷和损伤定深分析、工艺优化和结构修理等，提供了一种非常有效的超声检测方法。
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本发明公开了一种直接在无机氧化物纳米颗粒表面修饰聚3,4-乙撑二氧噻吩制备复合材料的反应容器及方法。利用本发明的反应容器及方法，气相单体非常易于渗透进入纳米颗粒之间的空隙，从而在不平整度非常高的纳米颗粒表面生成一层聚3,4-乙撑二氧噻吩薄膜，提高了复合材料的导电率。并且该过程无需对纳米颗粒进行前处理，无需氧化剂，不会在颗粒表面产生氧化剂残留；也不用经过电化学过程，保证了纳米粒子的化学活性，所制备的纳米粒子与聚3,4-乙撑二氧噻吩复合材料具有较好的导电性以及反应活性。
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一种丁腈橡胶/凹凸棒石/炭黑纳米复合材料及制备方法，该方法包括：步骤1：取凹凸棒石1-40重量份，炭黑1-60重量份，增塑剂1-20重量份，活性剂1-10重量份，硫化促进剂1-5重量份，硫磺1-6重量份，防老剂0.1-5重量份；步骤2：将凹凸棒石及炭黑分散在水中，制得凹凸棒石/炭黑悬浮液，加入干基为100重量份的丁腈胶乳，温度保持30-60℃搅拌，加入絮凝剂絮凝、脱水干燥制备丁腈橡胶/凹凸棒石/炭黑母胶；步骤3：将步骤2中的母胶与步骤1中的增塑剂、活性剂、硫化促进剂、硫磺、防老剂混炼均匀、硫化制备丁腈橡胶/凹凸棒石/炭黑纳米复合材料。该方法使得凹凸棒石均匀分散在橡胶基体中，与炭黑起到协同补强的作用。且制备的复合材料具有优异的力学性能、加工性能。
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本发明公开了一种遇水膨胀橡胶复合材料，按重量份所述橡胶复合材料由以下组分组成：橡胶为100份，高吸水树脂为30-100份，金属离子封闭剂2-10份，固体软化剂为0.5-2.5份，着色剂0.5-3.5份，防老化剂为1-7份，促进剂为1-7份，氧化锌为1-8份，补强剂为5-45份，增塑剂为5-20份，硫化剂为0.1-2.6份，PEG和MDI为5-45份，其中PEG与MDI二者按等摩尔比混合配制。本发明还提供了所述的橡胶复合材料的制备，尤其是作为超细橡胶膨胀粒子在油藏深部地层的大孔道或高渗条带作为油水井调剖堵水的用途。
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本发明特别涉及一种可控多谐振频率的磁电复合材料结构及其制备方法，属于多铁性磁电材料技术领域。本发明由不同直径的具有同心圆结构的圆环层状磁电复合材料组成，不同直径的圆环层状磁电复合材料之间有圆环状间隙；圆环状压电材料内侧和外侧分别与一层圆环状磁致伸缩材料相连；不同直径的圆环层状磁电复合材料通过导线相连，形成串联或并联结构；本发明圆环层状磁电复合材料通过镀膜工艺在不同直径的圆环状压电材料的内外表面分别沉积一层圆环状磁致伸缩材料，制备得到。本发明实现了在一定的交变磁场频率范围内的多谐振频率及谐振峰，而且可以通过改变每个圆环层状磁电复合材料的直径来调控相对应谐振频率的大小。
本发明涉及一种聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料制品,特别涉及一种由聚对苯二甲酸乙二醇酯、无机纳米氧化物和高分子化合物稳定剂复合而成的单层的、透明的、具有高阻隔性能的PET复合材料制品。通过加工工艺制备出的单层的、透明的、高阻隔的PTE复合材料制品包括瓶、膜、袋、盒或包装罐等。该制品的复合材料由聚对苯二甲酸乙二醇酯、无机纳米氧化物和高分子化合物稳定剂组成,其中无机纳米氧化物占复合材料总量的0.05wt%～20wt%,高分子化合物稳定剂占复合材料总量的0.0001wt%～3.5wt%;无机纳米氧化物的粒径是1nm～1um,其中粒径大于760nm的无机纳米氧化物占无机纳米氧化物总量的5%以下。
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本发明涉及金属层状复合材料零部件制备技术领域,特别是提供了一种贵/廉金属层状复合材料零部件冷压复合成形方法。其特征是采用廉金属为基体,贵金属为覆层材料,借助贵金属和廉金属在室温下受到压力产生大的塑性变形,界面纯净金属通过压接产生原子之间的结合,并利用复合坯料在成形过程中与模具接触界面受力状况对复合界面平直度的影响,在模具的约束下完成冷压复合成形,直接获得界面平直、结合强度高、无飞边和毛刺、产品形状尺寸精确控制的贵/廉金属层状复合材料零部件。本发明材料界面平直、结合强度高,贵金属利用率高;生产流程和周期短、适用范围广。
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本发明属于树脂基复合材料成型技术，涉及一种整体成型“工”型加筋复合材料壁板的模具。本发明的模具包括外形模1、定位块2、横梁3、加筋成型模4、下凸缘成型模5和成型辅助模6。本发明通过外形模1上的定位块2分别定位横梁3和加筋成型模a4，通过控制组装后的横梁3和加筋成型模4的位置精度来保证“工”型加筋上凸缘外型面精度及轴线位置精度。本发明可以有效保证“工”型加筋复合材料壁板上凸缘外型面与壁板蒙皮型面间的装配协调关系。
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陶瓷/铝共连续复合材料的制造方法,属于复合材料制备领域,它的特点是首先制备具有三维连通孔洞的陶瓷预制件,将含有Mg、Si的铝合金加热熔化,待铝合金熔化后,将制备好的陶瓷预制件浸入铝液中,通惰性或非氧化性气氛保护,并将铝液温度升至760—1200℃保温1—10小时,取出陶瓷预制件,冷却至室温,便制得陶瓷/铝共连续复合材料,该方法不仅工艺简单,可实现无压渗铝,而且不受陶瓷预制件尺寸、形状限制、可近终形成型。
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本发明改性粘土与橡胶复合材料的制备方法,用有机改性剂的水溶液与粘土搅拌混合,得到有机改性剂与粘土混合体系;用有机改性剂与粘土混合体系代替有机改性粘土制备粘土与橡胶复合材料;粘土的平均粒径≤80微米,粘土中蒙脱土含量≥90%;水和粘土的质量比为1∶1～2∶1;粘土与有机改性剂的质量比为粘土:有机改性剂=100∶0.11*M,式中M为有机改性剂的分子量。基体橡胶为天然橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶、羧基丁腈橡胶、三元乙丙橡胶或顺丁橡胶。本发明是一种制备粘土与橡胶纳米复合材料的简单易行、成本低的方法。
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本发明一种热塑性聚合物/粘土纳米复合材料,涉及一种用于农药的的聚合物/粘土纳米复合材料。采用插层复合法,按重量份将离子交换总容量为80MEQ-100MEQ/100G的钙基或钠基蒙脱土粘土2-15份,生物活性物质0.005-0.1份,季铵盐插层剂0.5-5份,进行插层共混合,得到均匀分散共混物备用;将热塑性聚合物85-98份在熔融状态下,加入上述的分散共混物2-15份,均匀搅拌进行熔融共插层,经挤出成型制得。本发明的热塑性聚合物/粘土纳米复合材料具有降低除草剂释放速率的作用,可加工成粉剂、块状、滴灌装置、带材、管材使用。
一种穿管机用的陶瓷-金属复合材料熔覆层顶头及其制备方法,属于金属管轧机的应用领域。利用等离子弧熔覆法,在顶头工作锥面及鼻部端面熔覆厚度为2.5-5MM的陶瓷-金属复合材料熔覆层;熔覆层与基体材料为冶金结合,工艺为:以模具钢或结构钢作为顶头基体材料,将基体材料加工至顶头设计尺寸,利用等离子弧枪熔覆法,使粉芯焊丝在等离子弧枪的高温作用下熔覆在顶头工作锥面以及鼻部端面上,通过单层、搭接熔覆得到厚度为2.5-5MM的陶瓷-金属复合材料熔覆层;通过对熔覆层的车削或磨削加工,使顶头鼻部的几何尺寸达到设计尺寸。优点在于,使用寿命长、不含钼、成本低且提高穿孔质量。
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本发明提供一种可刚化的充气展开复合材料结构，由内胆、复合材料、加热片、端盖构成。充气展开复合材料结构通过特定的折叠方式进行折叠，横截面分为三部分，最外层为加热片，外层为复合材料，内层为内胆，内胆的材质为高分子聚合物材料，复合材料的组分为基体材料和增强材料。本发明的充气展开复合材料结构在折痕区域贴上具有可设计性的加热片，在折叠展开过程加热加热片处于开锁状态，展开完成冷却加热片处于锁定状态，消除了折痕对展开后的褶皱与应力集中影响。本发明的充气展开复合材料结构具有性能优越、结构简单、可设计性强、刚度大、刚柔结合、结构稳定性好、展开形状精度高、可靠性较高的优点，因此，本发明有非常好的工程应用价值。
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一种硅化金刚石/SiC复合材料的制备方法，属于电子封装材料领域。首先将金刚石颗粒与硅粉进行湿混，充分研磨后进行烧结，使得金刚石表面与硅粉发生反应，生成一层碳化硅涂层，然后以表面镀覆碳化硅的金刚石颗粒与硅粉混合，同时加入有机粘结剂，研磨并且在混料机上混料，得到了均匀的复合颗粒。这些复合颗粒经过预压、脱脂，移入真空熔渗炉中，采用硅掩埋法进行真空熔渗，制备了致密的金刚石/SiC复合材料。本发明采用硅粉对金刚石微粒进行了改性，提高了金刚石与硅之间的界面结合性，得到的金刚石/SiC复合材料致密度在95％以上，硬度HRA80以上，抗弯强度超过200MPa，热导率可达到600W/mK，热膨胀系数1.5～4×10‑6/K。本发明可一次制备多种复杂性状，复杂曲率，大尺寸的产品，生产效率高、成本低。
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本发明提供了一种纤维增强复合材料及其制备方法，该纤维增强复合材料采用增强纤维作厚向接结经纱、纬纱和衬垫经纱中的一种或两种，其余部分为热塑性基体纤维，经三维织造后，通过热压工艺制得，本发明所述的纤维增强复合材料避免了常规纤维增强复合材料中预浸料浸渍不均匀、原材料损耗大等问题，其综合性能，特别是力学性能优异，且该纤维增强热塑性基体复合材料的制备工艺简单，实现了热塑性基体含量可控复合材料的制备。
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本发明公开的一种复合材料数字化铺层模型自动生成方法，属于复合材料应用领域。本发明充分考虑层合板、过渡区域、铺层信息、零件表面的分区和零件受力状况约束条件，并对所述约束条件进行有效处理和融合，实现单个铺层模型自动生成，且能够提高复合材料零件铺层模型生成精度和生成效率，减少人工干预；在实现单个铺层模型自动生成基础上，通过遍历铺层实现多个铺层模型批量处理，进一步提高多个铺层模型自动生成效率。铺层模型自动生成主要用到参数化曲面生成技术。应用本发明的一种复合材料数字化铺层模型自动生成方法解决复合材料领域相关工程问题，提高对复合材料领域工程问题的预测精度和预测效率。
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本发明提供一种碳纤维复合材料拉伸试样的制备装置，包括缠绕芯模，具有两个加工面和两个切断面；加工面包括多个成模区和安装区；成模区具有至少一个间隔分布的缠绕凹槽，适于制备碳纤维复合材料拉伸试样；切断面为弧面，且沿切断面的弧面顶点设有加工槽。底板位于缠绕芯模一侧，与安装区可拆连接；盖板位于缠绕芯模另一侧，与安装区可拆连接；缠绕夹持轴，缠绕夹持轴一端与缠绕芯模连接，另一端与纤维缠绕机连接。本发明通过多个缠绕凹槽对碳纤维复合材料拉伸试样进行成型，并通过加工槽对碳纤维复合材料拉伸试样进行脱模，提高了碳纤维复合材料拉伸试样的尺寸精度，减少了碳纤维复合材料拉伸试样的切割损伤，同时也提高了质量稳定性。
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一种吸附活化多功能复合材料及其应用，该材料为纳米零价铁/生物炭复合材料，与过硫酸钠组成吸附降解体系。本发明形成的复合材料活化过硫酸钠体系可以高效吸附水中氯苯，并活化过硫酸钠产生硫酸根自由基、羟基自由基等活性物质，实现氯苯的彻底氧化去除；所述水体为地表水或地下水，适用范围广；所述复合材料为吸附‑活化多功能材料，应用效率高；所述复合材料制备所需原材料成本低廉、环境友好、制备过程简便；所述复合材料活化过硫酸钠吸附‑降解体系在去除水体中氯苯时适用pH范围广。
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一种医用多层Mg/Zn层状复合材料及其制备方法。该复合材料由复层和基层组成。复层为纯镁或镁合金，基层为医用耐蚀和高强高塑的锌合金。镁复层按自腐蚀电位的有序排列使腐蚀逐层横向发展，防止了镁层和锌层之间发生强烈的电偶腐蚀。此外，镁复层使该复合材料具有比锌更低的弹性模量，有效缓解了应力遮挡效应。该复合材料兼具镁良好的生物相容性和锌优异的力学性能。用所述复合材料制备的植入体，如骨螺钉、骨板、支架等，在植入后发挥医学作用的过程中，锌基层承担>50％的载荷。在植入后的初期，镁复层直接与骨组织接触，促进骨组织的生长和愈合，或作为心血管支架使血流再通。最后，所述复合材料在体内完全降解，完全降解的时间为8～18个月。
本发明公开了碳化硅气凝胶增强型铝基复合材料及其熔铸成型制备方法，属于金属基复合材料及其制备技术领域，将微米级颗粒状的碳化硅气凝胶做为增强相添加进铝基体中，可得到性能特异的复合材料，其技术要点是：包括铝基体和增强相两部分，铝基体为纯铝粉，增强相为气凝胶,气凝胶为碳化硅；其质量百分比组成为：碳化硅气凝胶：0～50％，余量为铝。本发明还公开了基于所述碳化硅气凝胶增强型铝基复合材料的制备方法，采用该方法所制备的碳化硅气凝胶增强型铝基复合材料不仅保持了铝本身优良的强度、硬度等性能，同时也显著的降低了铝合金的导电导热性能，克服了传统粉末冶金工艺的不足，适合于碳化硅气凝胶增强铝基复合材料的大规模生产。
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本发明提供一种聚苯胺纳米复合材料的制备方法，通过将摩尔比为1-10:0.0001-0.015:4:155的苯胺单体、聚乙烯吡咯烷酮、盐酸和去离子水进行充分混合，使得聚乙烯吡咯烷酮在水中形成不同形状、不同大小的球形胶束或柱形胶束，之后向所述混合体系中缓慢滴加过硫酸铵溶液，在苯胺单体进行聚合反应生成聚苯胺的同时，苯胺分子与聚乙烯吡咯烷酮胶束中的羟基发生亲核反应生成亚胺键，并接枝到胶束中的聚乙烯吡咯烷酮分子上进行聚合，最终制备得到形貌规整、粒径分布均匀且尺寸可控的花状聚苯胺纳米复合材料，所述花状聚苯胺纳米复合材料呈现优异的电化学性能，能够适用于超级电容器电极材料。
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本发明属于无损检测技术领域，涉及一种用于复合材料泡沫结构的超声检测方法。本发明方法利用大量冲击脉冲波在复合材料泡沫结构中形成的超声波，通过构建超声波在复合材料泡沫结构中的传递函数，建立超声波与复合材料泡沫结构不同部位缺陷的数理关系，进行缺陷判别和超声检测；可选择不同类型、大小和频率的冲击脉冲超声波以及超声检测实现方法，实现不同复合材料泡沫结构的超声检测。实际检测效果表明，显著地提高了复合材料泡沫结构检测灵敏度和分辨率及检测能力，可准确检出蒙皮、蒙皮/泡沫胶接区、泡沫/泡沫胶接区及泡沫区的缺陷和结合情况，大大提高了检测的可靠性，泡沫检测厚度可到100mm。
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本发明提供了一种用于各种金属或合金多层复合材料一次铸造成形的方法及其关键技术,其特征为:铸造设备由2～4个水冷结晶器、1～3个氧化防护套、1～3个熔池感应加热器、红外测温与温度控制仪、引锭机组成,各结晶器沿引锭方向配置于同一轴线上。本发明的优点为多层复合材料可以一次铸造成形,实现短流程复合,获得各层之间的界面无氧化皮、油污夹杂的高质量的复合材料。
碳纤维复合材料高速飞行器整流罩表面瞬态温度测量装置,包括测温用热电偶、两片压片与计算机,测温热电偶前端点焊成圆珠状,在碳纤维复合材料高速飞行器表面加工有浅半圆形凹槽,测温热电偶前端圆珠状感温部放入半圆形凹槽内,热电偶丝前部弯成弓形,使两片相隔的压片压住测温热电偶前部,利用测温热电偶前端向下的弓形形状和热电偶丝本身具有的刚度,使测温热电偶前端感温部在试验过程中始终保持一个向下的压力,以保证热电偶前端感温部与碳纤维复合材料高速飞行器表面紧密接触,测温热电偶的输出通过导线传送至计算机记录、并计算出热冲击试验过程中,高速飞行器表面的瞬态温度变化曲线。本发明消除了由粘接层引起的测温滞后,使热冲击试验的测温结果准确、可靠。
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