本发明提供的一种石墨烯/热解碳/碳化硅电磁屏蔽复合材料及其制备方法,包括以下步骤:步骤1,制备G海绵三维骨架;步骤2,利用先驱体浸渍裂解工艺对将步骤1中得到的G海绵三维骨架,按照PyC和SiC的先后顺序进行交替浸渍裂解,直至完全致密化,得到G/(PyC‑SiC)n电磁屏蔽复合材料;本发明制备的多层状G/(PyC‑SiC)n复合材料不仅具有高温结构材料的超高比强度,同时还兼具超强电磁屏蔽特性和超轻密度,在X波段的总电磁屏蔽效能(SET)在40dB以上,有望用于对抗设备结构部件中。
一种BaFe12O19/CoFe2O4层状永磁复合材料及其制备方法,按照化学通式(1-x)BaFe12O19/xCoFe2O4,其中x为CoFe2O4的质量百分数,且11.1%≤x≤33.3%,将BaFe12O19和CoFe2O4粉末按照2-2复合的垒层叠加排列方式在模具中压制成型;然后排除PVA粘合剂后于1300℃~1350℃下烧结,得到BaFe12O19/CoFe2O4层状永磁复合材料。本发明中由于BaFe12O19粉末、CoFe2O4粉体能够充分的发生交换耦合作用,从而可以有效地抑制两相之间的相互反应,得到一种磁性能和介电性能优异的复合材料。
本发明公开了一种结构/吸波一体化复合材料的制备方法,用于解决现有方法制备的吸波材料承载能力差的技术问题。技术方案是首先将微波吸收剂均匀的分散到陶瓷前驱体和溶剂中,制备出分散均匀的溶液;然后采用浸滞或者涂刷的工艺将溶液浸入到沉积BN界面的连续长纤维布中;最后,经过固化或者高温热处理制备出复合材料,采用多次浸渍或者结合化学气相沉积法使得复合材料致密化。采用长纤维布作为复合材料的增强体,有效地提高了复合材料的承载能力,弯曲性能和韧性达到了400MP和20MP·m1/2。同时,通过调节微波吸收剂的含量获得了吸波性能优异的复合材料,能制备出大型复杂的结构件。
本发明公开了一种水泥基发泡轻质复合材料及制备方法,该材料按质量份由以下材料制成:硅酸盐水泥100~150份、细砂30~45份、水40~50份、发泡剂0.4~0.6份、稳泡剂0.3~0.5份、氧化石墨烯纳米片层悬浮液10~15份。本发明还公开了一种水泥基复合发泡轻质增强材料的制备方法,先将硅酸盐水泥和细砂混合均匀,顺次将水、发泡剂、稳泡剂和氧化石墨烯纳米片层悬浮液依次加入进行拌合发泡,制成泡沫浆体;将制得的泡沫浆体注入模具中成型,顺次在30℃、40℃、30℃分别养护2小时,制得水泥基发泡轻质复合材料。本发明方法制备的水泥基发泡轻质复合材料强度的密度在0.6~0.7g/cm3,抗压强度大于2.5MPa,满足各种建筑工程的需要。
本发明公开了一种天然纤维/阴离子水性封闭聚氨酯复合材料的制备方法,首先将二异氰酸酯、二羟基羧酸、端羟基聚合物、有机溶剂和催化剂混合均匀并通过预聚反应制备出端异氰酸酯基聚氨酯预聚体,并用甲乙酮肟、咪唑及其衍生物或吡唑及其衍生物作为封端剂进行反应,得到阴离子水性封闭聚氨酯;然后将天然纤维毡在阴离子水性封闭聚氨酯分散液中浸透,经辊压、两阶段常压干燥即可获得新型天然纤维/聚氨酯复合材料。采用本发明不但可大幅度降低制备过程中VOC、显著增加两相界面强度、无需预干燥天然纤维,而且两阶段干燥方式还可有效提高水性封闭聚氨酯的交联效率,从而赋予复合材料优异的力学性能。
本发明提供了一种短切碳纤维增强酚醛树脂基复合材料的制备方法,其以分散处理后短切碳纤维为增强材料,将其溶解于无水乙醇中,同时加入酚醛树脂均匀混合,经模压制得短切碳纤维增强酚醛树脂基复合材料。该材料中短碳纤维具有立体网状结构,这种立体网状结构使得纤维和树脂基体之间的结合从原来的二维变为具有空间效应的三维连接,在受到剪切作用时,需要克服基体与纤维之间的粘结而做功,使得裂纹在扩展时消耗更多能量,从而提高纤维增强树脂基复合材料的层间剪切强度,避免了团聚现象的发生,且成本低廉。
一种(Ti,Cr)3AlC2/Al2O3复合材料及其制备方法,按Ti粉占总重量的43.06~72.82%,Al粉占总重量的14.03~19.19%,C粉占总重量的9.67~12.26%和Cr2O3粉占总重量的0.89~28.08%的比例经热压烧结工艺,通过铝热反应在基体相生成的过程中自生颗粒增强相,制备了Al2O3弥散相强化基体相Ti3AlC2的细晶复合材料,并利用反应生成的Cr对基体相进行固溶强化;由于该材料成分可调性大,烧成温度低,结构均匀致密,成本较低,力学性能优异,拓宽了该复合材料的应用范围;另外,该方法降低了烧成温度及热压压力,在快速烧成中实现了晶粒微晶化。
一种TiAl金属间化合物复合材料及其制备方法,利用重量比分别为21.45-63.14%Ti粉、36.12-39.69%Al粉和0.74-38.87%Cr2O3粉经热压烧结工艺,通过铝热反应在基体相生成的过程中自生颗粒增强相,制备了Al2O3弥散相强韧化基体相TiAl的细晶复合材料,并利用反应生成的Cr对基体相进行微合金化改善;由于该复合材料成分可调性大,烧成温度低,结构均匀致密,成本较低,力学性能优异,拓宽了其应用范围;另外,该方法降低了烧成温度及热压压力,在快速烧成中实现了晶粒微晶化。
本发明公开了一种具有仿生结构的生物复合材料、挤出装置及制备方法,生物复合材料包括复合材料预制体,复合材料预制体表面开设有若干凹槽,凹槽中填充有浆料;其中,复合材料预制体由纤维增强HA基复合材料制成,浆料为能够提高生物相容性的材料。通过对复合材料表面进行处理,即先制备凹槽结构以增加植入体与人体细胞的接触面积,再选择更有利于人体细胞生长的浆料涂敷于凹槽底面,这样既能保留原有复合材料的优良力学性能,又能提高植入体的生物相容性。
本发明公开了一种树脂基复合材料微波与低能电子束协同固化方法,首先利用微波对树脂基复合材料预浸带进行加热以促进树脂与纤维良好的润湿性;经预热的树脂基复合材料通过低能电子束固化装置进行固化成型。本发明利用树脂基复合材微波与低能电子束协调固化方法,能耗低、效率高、灵活性强,对提高复合材料界面粘接性能和层间强度有良好的效果。
本发明公开了一种颗粒增强钛基复合材料的制备方法,将TI粉末与反应剂粉末混合充分后冷等静压成坯料,将所述坯料在真空烧结炉中进行烧结,冷却后制得TIC和TIB二元增强体;按照所选择的钛基复合材料及所述TIC和TIB二元增强体的添加量进行配料,将TIC和TIB二元增强体、海绵钛、A1豆+A1箔和A1-85V中间合金依次经包合金包、油压机压电极和真空自耗电弧炉三次熔炼,制得颗粒增强钛基复合材料。本发明克服了热等静压方法致密度较差,同时材料可以获得较好增强效果和韧性;本发明制备的TIC和TIB二元增强增强钛基复合材料,适用于航空航天、汽车发动机以及体育等产品对其高比强、高比刚性以及耐磨耐蚀性能的要求。
本发明提供了一种含有铝酸亚铁和铝酸锶的高温润滑复合材料,属于润滑材料技术领域。本发明提供的高温润滑复合材料由包括以下质量百分含量的原料制备得到:硫酸锶3~18%;Fe粉70.68~83.61%;Al粉11.32~13.39%。本发明利用硫酸锶、Fe粉和Al粉作为基础原料,其中Fe粉与Al粉能够形成铁铝固溶体,在烧结过程中,部分Fe被氧化形成FeO,部分Al被氧化形成Al2O3,而Al2O3分别与FeO和硫酸锶分解形成的SrO发生固相反应形成FeAl2O4和SrAl2O4相,从而得到含有铝酸亚铁和铝酸锶的高温润滑复合材料,此材料在高温条件下润滑性能、减磨效果明显,摩擦系数和磨损率均很低。
本发明属于超级电容器电极材料技术领域,具体涉及一种还原氧化石墨烯包覆硫化物/双金属氧化物复合材料的制备方法及其在超级电容器储能材料中的应用。所述制备方法是在密封的容器中,以钴盐、铁盐、2,5‑二羟基对苯二甲酸、聚乙烯吡咯烷酮与氧化石墨烯为原料,加入溶剂,进行溶剂热反应生成Co2.75Fe‑MOF‑74@GO,然后将Co2.75Fe‑MOF‑74@GO与升华硫混合后置于管式炉中,在升华硫和惰性气体气氛下,进行煅烧,煅烧结束后得到目标产物。本发明制备的CoS/CoFe2O4@rGO纳米复合材料具有分级多孔的片层状纳米花结构,并应用于超级电容器构建,所构建的超级电容器能量密度高,功率密度大,且循环寿命长,并且克服了传统硫化物氧化物复合材料制备困难,制备耗能大且可重复性低的特点,具有很大的应用前景。
本发明公开了一种CQDs‑MoS2‑ZnS复合材料、制备方法及应用,CQDs‑MoS2‑ZnS复合材料,所述的复合材料通过水热反应将CQDs掺入MoS2‑ZnS复合物中;所述的MoS2‑ZnS复合物为球状的片簇,MoS2‑ZnS复合物的球状直径为2μm,片簇中片体的厚度为50nm。具体地,CQDs‑MoS2‑ZnS的电容为2899.5F g‑1,而MoS2‑ZnS复合物,单一MoS2和单一的ZnS的电容依次为2176.1F g‑1,1067.6F g‑1和423.4F g‑1。此外,循环了1000圈后,CQDs‑MoS2‑ZnS的电容保持了初始电容的84%,这说明该电极材料具有优异的循环稳定性。这些结果表明CQD‑MoS2‑ZnS复合电极在超级电容器中的巨大应用潜力。该研究也为后续研究掺杂少量CQDs来改善其他电极材料的性能提供了重要的参考。
本发明公开了一种钛/碳化钛核壳结构增强铝基复合材料,由纯铝或铝合金基体和钛/碳化钛核壳颗粒增强相组成,增强相以钛为核,以碳化钛陶瓷层为壳,壳内部碳化钛颗粒的尺寸呈现梯度变化,本发明还公开了一种钛/碳化钛核壳结构增强铝基复合材料的制备方法。本发明钛/碳化钛核壳结构增强铝基复合材料中高韧性的钛核改善复合材料韧性,而高体积分数的碳化钛陶瓷壳层改善复合材料的强度,使该铝基复合材料同时具备较高的强度和较好的韧性。
本发明公开了一种强塑性匹配的纳米碳增强钛基复合材料的制备方法,该方法包括:一、将钛基粉末与金属粉末进行高能球磨处理得到金属改性钛基粉末;二、将金属改性钛基粉末与纳米碳材料进行低能混粉处理得到纳米碳‑金属改性钛基粉末;三、将纳米碳‑金属改性钛基粉末进行放电等离子烧结得到纳米碳增强钛基复合材料。本发明利用片状金属粉末隔离了钛基粉末与纳米碳的接触,避免了损害纳米碳增强钛基复合材料的塑性,同时金属与钛反应生成纳米相颗粒析出并弥散分布在钛基基体中,协同石墨烯耦合强化纳米碳增强钛基复合材料,提高了纳米碳增强钛基复合材料的强度和塑性,得到强塑性匹配的纳米碳增强钛基复合材料,适用于航空、航天等领域。
本发明涉及一种陶瓷基复合材料的制备方法,具体涉及一种含弹性结构界面的氧化物/氧化物陶瓷基复合材料的制备方法,以解决现有技术中存在的含间隙型界面氧化物/氧化物陶瓷基复合材料强度较低、韧性不足的问题。采用的技术方案包括制备弹性结构界面溶液、制备含纳米线及热解碳界面的氧化物纤维预制体、基体浸渗与烧结、氧化,最终得到含弹性结构界面的氧化物/氧化物陶瓷基复合材料。该制备方法可根据部件需要,通过调节SiC纳米线含量和间隙界面厚度,灵活调整间隙界面的结构,在基本提高材料断裂韧性的同时,有效增强间隙型界面复合材料的强度,使间隙型界面的氧化物/氧化物陶瓷基复合材料更好的应用于耐压结构件。
本发明涉及一种氧化锆或氧化锆基复合材料的低温快速焊接方法,依据在于,氧化锆或氧化锆基复合材料之间可以通过扩散进行质量传递,进而形成材料之间的扩散连接。当氧化锆或氧化锆基复合材料中通过的电流密度大于某临界值时可以在材料中实现快速传质。本发明采用临界电场辅助的方法,在500℃到1200℃温度范围、临界电流密度以上,通过施加预设压力,实现氧化锆与氧化锆、氧化锆与氧化锆基复合材料或氧化锆基复合材料与氧化锆基复合材料之间的快速焊接。
本发明公开了一种基于图像提取的炭/炭复合材料弹性性能预测方法,用于解决现有炭/炭复合材料弹性性能预测方法精度差的技术问题。技术方案是基于炭/炭复合材料PLM(偏光图像)图像,采用图像计算手段获得各微观结构的信息参数,将这些微观结构作为夹杂相依次引入解析力学模型中,使用固体缺陷力学的夹杂理论求解其等效弹性性能,实现对多组分相炭/炭复合材料弹性性能的准确、高效的预测。由于采用偏光图像获得炭/炭复合材料纤维和孔隙等微观结构的信息,所建立的力学模型更加精准,更加接近实际情况。纤维束分布、纤维体积分数、孔隙体积分数以及分布等影响炭/炭复合材料等效弹性模量的重要参数通过计算获得,而不需要假设。
一种(Ti,Zr)2AlC/Al2O3固溶体复合材料及其制备方法,按Ti粉占总重量的39.38~70.08%,Al粉占总重量的20.11~22.85%,C粉占总重量的6.37~8.84%和ZrO2粉占总重量的0.97~31.41%的比例经热压烧结工艺,通过铝热反应在基体相生成的过程中自生颗粒增强相,制备了Al2O3弥散相强化基体相Ti2AlC的细晶复合材料,并利用反应生成的Zr对基体相进行固溶强化;由于该材料成分可调性大,烧成温度低,结构均匀致密,成本较低,力学性能优异,拓宽了该复合材料的应用范围;另外,该方法降低了烧成温度及热压压力,在快速烧成中实现了晶粒微晶化。
一种(Ti,Mo)2AlC/Al2O3固溶体复合材料及其制备方法,利用金属Ti粉46.06~70.30wt%、Al粉20.14~23.90wt%、碳粉6.75~8.85wt%以及金属氧化物MoO3粉0.71~23.29wt%粉经热压烧结工艺,通过铝热反应在基体相生成的过程中自生颗粒增强相,制备了Al2O3弥散相强化基体相Ti2AlC的细晶复合材料,并利用反应生成的Mo对基体相进行固溶强化。由于该材料成分可调性大,烧成温度低,结构均匀致密,成本较低,力学性能优异,拓宽了该复合材料的应用范围。另外,该方法降低了烧成温度及热压压力,在快速烧成中实现了晶粒微晶化。
本发明属于航空领域活复合材料结构铺层领域,涉及到一种复合材料厚层压板铺层排布方法。该方法包括:按照采用旧材料的复合材料厚层压板的总厚度,估计出采用新材料的复合材料厚层压板达到该总厚度需要的铺层数;按照预设的铺层设计原则和估计出的铺层数,采用新材料进行铺层,得到新复合材料厚层压板的铺层方案;按照预设的铺层设计原则,减少铺层方案中的层数,和或对铺层的参数进行微调,使得减层和或微调的铺层方案的主方向弹性模量、面内剪切模量接近采用旧材料的复合材料厚层压板的主方向弹性模量、面内剪切模量。
本发明一种多巴胺改性六方氮化硼/对位芳纶纳米纤维复合材料及其制备方法,包括步骤1,将多巴胺改性六方氮化硼分散液和对位芳纶纳米纤维分散液混合后超声,得到混合体系A,其中多巴胺改性六方氮化硼的质量为多巴胺改性六方氮化硼和对位芳纶纳米纤维总质量的10%~40%;步骤2,将混合体系A依次真空辅助过滤和热压干燥,得到多巴胺改性六方氮化硼/对位芳纶纳米纤维复合材料;保证了复合材料形成一定的微观结构,从而提升了复合材料的绝缘性能,提升多巴胺改性六方氮化硼与对位芳纶纳米纤维界面的结合能力,在保证了热量良好的传导同时加强了两种材料间的应力传递,增强了复合材料的力学强度,得到了优异的绝缘性能和导热性能的复合材料。
本发明涉及复合材料制备方法,具体涉及一种大尺寸低膨胀玻璃基复合材料及其注浆成型方法。解决了现有大尺寸复合材料冷等静压成型导致复合材料孔隙多、密度不均等技术问题。本发明的注浆成型方法包括以下步骤:1)浆料制备;2)注浆成型;3)将脱模后的坯体干燥;4)将干燥后的坯体在780℃~850℃进行无压烧结,得到大尺寸低膨胀玻璃基复合材料。本发明的注浆成型方法以高硼硅玻璃为基质,以短纤维为增韧材料,通过注浆成型法成型和简单的空气无压烧结法制得,成型工艺和烧结工艺简单、坯体致密、生产成本低。本发明的注浆成型方法所得的复合材料具有密度小、膨胀系数低、机械强度高等特点,是未来航空航天、汽车工业等领域中重要的结构材料。
本发明公开了一种基于磁特性的三维编织复合材料健康检测方法,包括以下步骤:在三维编织复合材料的编织过程中,加入带有磁性的纤维束;检测磁性三维编织复合材料对照样在不同状态下的三维方向的磁性特征并标定;通过比较待测样在待测状态下的磁性特征与对照样的磁性特征来检测磁性三维编织复合材料是否发生损伤,若发生损伤,根据磁性三维方向上的磁性特征确定材料损伤的位置及程度;本发明方法可以便捷、快速、准确地检测出磁性三维编织复合材料是否发生损伤,以及发生损伤的位置及程度,在三维编织复合材料的健康监测的方向有广泛的应用前景。
本发明公开一种考虑碳纤维复合材料非线性阻抗的多重连续雷电流分量作用下雷电损伤的多因素评估方法,研究多重连续雷电流分量作用下,碳纤维复合材料雷电损伤的各种影响因素,获得碳纤维复合材料雷电损伤面积、损伤深度与多重雷电流分量的峰值、上升速率、转移电荷量、比能量、动态阻抗等影响因素之间的规律,在此基础上,建立多重连续雷电流分量作用下雷电损伤的多因素评估模型,获得碳纤维复合材料雷电损伤面积、损伤深度与多影响因素的影响因子及其之间的数学表达式,探究碳纤维复合材料的雷电损伤机理,为碳纤维复合材料层合板配方、工艺的研究提供理论依据。
本发明公开了一种阴离子掺杂的中空纳米多面体镍钴复合材料及其制备方法和应用,该复合材料的结构为内部中空的多面体壳体结构,壳体为氧掺杂的镍钴复合材料或硫掺杂的镍钴复合材料或磷掺杂的镍钴复合材料,多面壳体结构能够为立方体、八面体、截角八面体或球体;该复合材料的结构规则,相对于层状的镍钴双金属氢氧化物,材料的中空结构特点赋予其丰富的内部空间,以及极大的比表面积,有利于有效传质,另一方面,适当的阴离子调控处理能够进一步优化其电子的能级状态以及电子传输特性,从而提升其导电性。因为多面体的壳体结构,使得该材料既具有中空结构的特点,又具有多面体结构的特点;该方法制备条件温和,工艺成本低。
一种交联型氟聚合物基介电弹性体复合材料及其制备方法,其原料组分按质量份数计算包括:60-90份的氟聚合物基体、8-40份重量的功能交联剂和1-3份的催化剂;制备方法为向烧瓶中加入50-120份溶剂,然后加入60-90份含内双键的聚偏氟乙烯系共聚物,强力搅拌30min;强力搅拌下逐滴加入8-40份功能交联剂分子,室温下继续搅拌20-30min;然后逐渐滴入1-3份催化剂,40-60℃下搅拌反应8-10h;降至室温后,将反应溶液过滤,随即在玻璃平板上流延,玻璃平板置于均匀热环境中,逐步升温至60~100℃,干燥4-8h除去溶剂,玻璃平板上即制得交联型氟聚合物基介电弹性体复合材料膜;该方法采用自行合成的含有内双键的聚偏氟乙烯系共聚物为基体,功能交联剂分子为交联单元,可以获得低驱动电压、大电致形变的全有机介电弹性体复合材料。
本发明公开了一种石墨烯-CeO2基陶瓷复合材料的制备方法,包括1)将铈盐、助剂与氧化石墨烯,在球磨机内充分研磨均匀,得到石墨烯-金属氧化物复合材料;2)在石墨烯-金属氧化物复合材料中加入有机胶粘剂溶剂,充分混合研磨;采用干压法干压成条状复合物样品,放入真空管式炉中,通入一定比例的混合气体,控制烧结条件,然后降至室温,即得石墨烯-CeO2基陶瓷复合材料。本发明提高了CeO2-陶瓷氧化物颗粒的分散性,提高了复合材料的循环稳定性;增加了陶瓷氧化物颗粒间的三相界面,使复合材料的电化学活性得到了提高;制备过程操作简单、无污染、可重复性强,易于规模化放大。
本发明公开的酸性嫩黄2G/ZNO核壳结构纳米复合材料及制备方法,该复合材料为酸性嫩黄2G颜料外包裹有ZNO包裹层。制备方法:将十二烷基硫酸钠和正戊醇制成混合液;该混合液和二甲苯制成拟二元组分体系;用酸性嫩黄2G染料和水制得酸性嫩黄2G染料水溶液;将拟二元组分体系分别与酸性嫩黄2G染料水溶液、硝酸锌溶液和氢氧化钠溶液制成微乳液A、微乳液B和微乳液C;微乳液A水浴恒温加热,搅拌滴加微乳液B,再加入微乳液C,形成混合溶液;将该混合溶液离心分离,得沉淀物,清洗该沉淀物后,置于真空恒温条件下干燥,制得酸性嫩黄2G/ZNO核壳结构纳米复合材料。本发明复合材料具有防紫外线、抗菌除臭和无毒无污染等优良性能。
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