一种CoFe2O4/BaTiO3层状磁电复合材料及其制备方法,将BaTiO3粉末、CoFe2O4粉末采用2-2复合的垒层叠加排列方式在1000~1050℃下烧结,制得CoFe2O4/BaTiO3层状磁电复合材料,由于采用了2-2复合的垒层叠加排列方式,能够有效地抑制两相之间的相互反应从而保持各自的特性,使制得的复合材料既具有较好的铁电性又具有较好的铁磁性。电常数达到1900~4500,介电损耗为0.19~1.50。饱和极化强度Ps为14.8~18.7μC/cm2,矫顽场Ec为8.6~14.6kV/cm,其饱和磁化强度Ms为3.4~20.9emu/g。
本发明一种复合材料三维模型建立方法,属于三维模型技术领域;是为基于考虑孔隙随机分布的复合材料模型建立方法,主要包含以下步骤:1、测量获得真实复合材料表面缺陷分布或者三维结构缺陷分布图。2、建立不同大小缺陷的数量占比的数学模型。3、拟合复合材料真实缺陷数量占比的指数型函数表达式。4、由真实复合材料三维结构获取建模相关仿真参数。5、建立模拟基于缺陷随机分布的复合材料三维模型的算法。该方法不仅能构造材料内部各种不规则形状缺陷,而且还可以结合有限元模拟展现加工过程中切屑形成过程。
本发明涉及一种考虑界面的单向随机纤维复合材料微观结构生成方法,属于复合材料结构分析领域。该方法考虑了纤维截面尺寸的概率分布规律,首先通过微观成像统计纤维截面尺寸信息,构建纤维截面尺寸的概率分布模型。然后在满足几何周期性边界条件、相邻纤维不重叠、纤维体积分数满足要求以及纤维截面尺寸服从分布规律的条件下,通过随机算法生成考虑界面的单向随机纤维复合材料微观结构。本发明建立的随机纤维复合材料微观结构,考虑纤维尺寸的概率分布规律及界面相,可模拟复合材料的真实细观结构,提高了单向纤维复合材料的力学性能预示准确度。
一种双空腔磁性Fe3O4@mSiO2@BiOCl‑Ag/AgBr复合材料,该材料具有摇铃状双空腔结构,包括mSiO2@BiOCl‑Ag/AgBr介孔复合微球外层空腔,以及Fe3O4磁性中空微球内层空腔。本发明还提供了该复合材料的制备方法,包括:1)stober法在Fe3O4微球表面生长SiO2层;2)通过CTAB胶束模板法合成mSiO2/CTAB复合层;3)蚀刻二氧化硅中间层;萃取CTAB;4)通过APTES对介孔二氧化硅层进行表面胺基功能化;5)溶剂热反应得到双空腔磁性Fe3O4@mSiO2@BiOCl‑Ag/AgBr复合材料。本发明可以实现对难降解有机污染物先富集再催化降解的有效处理。
本发明公开了一种可施加预拉力的复合材料层合板冲击测试专用夹具,由底座、压紧机构和加载机构组成,压紧机构位于底座上部表面并通过螺栓固连在底座上,加载机构安装于底座端部;底座为各部件提供支撑,复合材料层合板置于底座的矩形凹槽内,拧紧螺母通过加载螺栓拉紧双耳连接件,双耳连接件通过销钉拉紧夹紧块,夹紧块通过静摩擦力与复合材料层合板连接,复合材料层合板另一端通过压板压紧并固定,调节螺母的拧紧力矩对复合材料层合板施加不同预拉力载荷。测试专用夹具既能保证冲击测试过程中复合材料层合板稳定夹持的功能,同时通过调节螺母的拧紧力矩的大小改变施加预拉力载荷的大小。测试专用夹具结构简单,动作可靠。
本发明公开了一种镁钛复合材料的制备方法,该方法包括:一、投料得到镁基板材和钛基板材;二、镁基板材经表面处理得到镁基板并密封;三、钛基板材经表面处理得到钛基板并卡固安装卡槽板;四、将缓冲垫水平铺设在地基上,然后依次放置去除密封的镁基板、V形支撑间隙和卡固安装有卡槽板的钛基板形成镁钛复合材料中间体;五、在镁钛复合材料中间体上铺设炸药进行爆炸焊接复合,得到镁钛复合材料半成品;六、切除得到镁钛复合材料。本发明通过将卡槽板沿着钛基板的四周边部卡固安装,将“边界效应”引到边缘的卡槽板上,避免了钛基板的撕裂及相邻的钛基板与镁基板复合区被拉开,保证了镁钛复合材料边部的质量,提高了镁基板与钛基板之间的结合强度。
本发明涉及无机非金属材料领域,公开了一种SiC/TiC层状复合材料及其制备方法,该复合材料由交替分布且互相平行的SiC层和TiC层组成;其制备方法由①碳膜的预处理、②通过熔盐反应将碳膜转化为SiC膜、③通过熔盐反应将碳膜转化为TiC膜、④SiC膜与TiC膜的逐层堆叠及⑤SiC/TiC层状复合材料的真空热压烧结五个步骤组成。本发明工艺简单,成本低廉,且制备出的材料微观结构均匀,致密度高。另外,本发明也适合其他碳化物膜及复合材料的制备,因此大大扩展了碳化物系层状复合材料的制备方法。
本实用新型为一种复合材料管件成型模具,属于复合材料技术领域。本实用新型的复合材料管件成型模具包括硅胶芯模内涨成型工装和复合材料管件成型外模,所述硅胶芯模内涨成型工装用于成型硅胶芯模;所述复合材料管件成型外模沿轴向贯穿设有第一成型通孔,硅胶芯模设置在第一成型通孔内,硅胶芯模与第一成型通孔之间预留间隙。本实用新型解决了现有模具成型出来的碳纤维复合材料细管类零件外表面粗糙的问题。本实用新型的复合材料管件成型模具具有成型出来的复合材料细管类零件外表面光滑的特点。
本发明公开了一种高强耐磨铜氧化铝复合材料及其制备方法,利用水合硫酸铝为原料,以聚乙二醇为表面活性剂获得氧化铝颗粒;通过静电纺丝技术制备氧化铝纤维,随后进行机械混粉获得铜氧化铝复合粉体,经放电等离子高温烧结后获得铜氧化铝复合材料。该铜氧化铝复合材料按重量百分比包括石墨3‑5%,氧化铝颗粒2.8‑3.2%,氧化铝纤维0.8‑1.2%,镧粉0.2‑0.3%,余量为Cu和不可避免的杂质成分。纤维、颗粒协同增强铜氧化铝复合材料性能更加优良,在保留基体塑性的同时,提高了复合材料的强度,且纤维在基体中起到骨架支撑的作用,颗粒可有效强化基体,实现增强体之间的优势互补和耦合效应,从而提高复合材料的硬度及耐磨性。
本发明公开了一种彩色植物纤维复合材料的制备方法,具体为:步骤1,分别将铁红颜料、有机红颜料、钛白颜料、炭黑颜料和木粉、高密度聚乙烯、聚乙烯蜡、马来酸酐接枝聚乙烯以及石蜡在烘箱中进行干燥;将干燥后的木粉、高密度聚乙烯、聚乙烯蜡、马来酸酐接枝聚乙烯、石蜡分别和铁红颜料、有机红颜料、钛白颜料、炭黑颜料放入混炼机中熔融混炼,分别得到共混物;然后进行粉碎,得到颗粒状的复合材料,然后将颗粒状的复合材料放入烘箱进行干燥后进行注塑成型,得到不同颜色的植物纤维复合材料。本发明将颜料均匀分散于复合材料中,着色后复合材料颜色均匀,实现了制备不同颜色的复合材料的需求,且制备过程简单。
本发明涉及一种炭/炭复合材料宽温域防氧化硅基陶瓷涂层的制备方法,技术特征在于:采用包埋浸渗法和原位合成法相结合在C/C复合材料表面制备出SiC纳米线增韧的硅基陶瓷涂层,克服了背景技术制备的SiC纳米线增韧的硅基陶瓷涂层致密性差以及内外层之间热膨胀不匹配的难题。制备的涂层可实现对C/C复合材料的宽温域防氧化保护。结果表明:带有制备的瓷涂层的C/C复合材料在室温至1500°C的热重试验过程中一直保持增重的状态,且最大增重率为1.078%~1.156%。
本实用新型公开了一种用于基体‑复合材料的单剪试验装置,包括基体下夹持件;基体下夹持件的下方与万能试验机的底部夹具连接;基体上夹持件平行设置在基体下夹持件的上方,若干固定杆竖向均匀设置在基体下夹持件与基体上夹持件之间;基体‑复合材料试样竖向设置在基体下夹持件与基体上夹持件之间,基体‑复合材料试样的基体单元固定在基体下夹持件与基体上夹持件之间,基体‑复合材料试样的复合材料单元的下端基体单元的侧壁相连,复合材料单元的上端贯穿基体上夹持件后与复合材料夹持件的下端连接,复合材料夹持件的上端与万能试验机的顶部夹具相连;本实用新型确保了复合材料单元拉拔位置的精确对中,对中过程简单,试验结果的准确性。
一种具有巨介电常数和高剩余磁化强度的磁电复合材料及其制备方法,按化学通式BaFe12O19将BaCO3和Fe2O3球磨后烘干,过筛,压块,预烧、粉碎后得BaFe12O19粉体;按化学通式Ba0.6Sr0.4TiO3将BaCO3,SrCO3和TiO2球磨后烘干,过筛,压块,预烧,粉碎后得Ba0.6Sr0.4TiO3粉体;将BaFe12O19与Ba0.6Sr0.4TiO3粉体混合均匀得混合物;向混合物中加入PVA粘合剂造粒后过筛得复合材料混合粉末;将复合材料混合粉末加热排粘合剂后烧结得到该磁电复合材料。本发明所制备的磁电复合材料具有巨介电常数和高磁导率,该复合材料的介电常数高达51200~198000(100Hz),剩余磁化强度为5~27emu/g。
一种石墨烯基硅碳复合材料及其制备方法,采用沉淀共蒸馏法在氧化石墨烯和纳米硅颗粒表面分别包覆带有相反电荷的有机高分子层,得到GO@polymer复合材料和Si@polymer复合材料;将GO@polymer复合材料和Si@polymer复合材料分别超声分散到水中,混合均匀,在H2/Ar气氛下进行高温处理,得到石墨烯基硅碳复合材料。该复合材料为表面修饰的纳米硅通过静电引力均匀且牢固的分散于带有相反电荷的石墨烯片层之间,经高温热解在纳米硅周围形成连通的导电碳网络,在充放电过程中不仅提供了电子通道,还有利于保持负极活性材料的结构完整。所制备的复合材料比容量高、循环性能优异,锂离子电池的使用寿命长。
本发明公开了一种制备高导电率二硼化钛/铜复合材料的方法,将片状Cu‑TiH2复合粉末与纯Cu粉和B粉进行机械混粉,然后将混合粉末冷压成型,并在气氛保护炉中进行热压烧结,即得。本发明采用TiH2粉代替了Ti粉,有效解决了Ti原子在Cu晶格中的固溶以及Ti在球磨过程中易氧化而降低复合材料导电率的问题;B粉不参与球磨过程,避免了由于B的固溶对复合材料导电率的损害;大部分Cu粉不参与球磨过程,进一步降低了Cu晶格中的缺陷;将Cu粉和TiH2粉球磨制成片状Cu‑TiH2复合粉末,使得烧结后增强相依据混粉后球磨片状Cu‑TiH2复合粉末分布的位置而原位生成,也呈现片状分布,进而提高了复合材料的导电率。
本发明公开了一种稀土增韧炭/炭复合材料的制备方法,用于解决现有的高强高韧炭/炭复合材料的制备方法致密化周期长的技术问题。技术方案是在炭纤维预制体中掺杂了稀土材料,利用稀土材料加快了前驱体的裂解及浓缩反应,进而促进了炭基体的快速沉积,制备时间由背景技术的80~100小时降低到15~20小时,降低了高强高韧炭/炭复合材料的致密化周期,有效地降低了成本;同时,由于稀土材料的掺杂可改性炭基体-炭纤维界面及炭基体显微组织,提高了炭/炭复合材料沉积态的断裂韧性和机械强度。
本发明涉及复合材料技术领域,具体为一种两相复合材料的制备方法,以及由该制备方法制备的两相复合材料。本发明先通过使用由所述不同粒径的碳化硅粉料及蜡浆形成的粉料制备形成碳化硅陶瓷素坯M5,然后以碳化硅陶瓷素坯M5为模具的一部分,再次以热压铸的方式制备硅陶瓷素坯M6,两素坯以蜡扩散的方式相结合,脱模后进行烧结得到陶瓷基体M7,最后向陶瓷基体M7中渗透铝合金熔液制备形成两相复合材料,该两相复合材料结合铝碳化硅和铝硅优势于一体,导热率高、膨胀系数可调、密度低、强度好、焊接性好,焊接后产品的气密性小于10‑10Pa·m3/s,是高功率封装类管壳的不二选择。
一种复合材料磨辊与磨盘及其负压铸造方法,首先将WC颗粒与粘结剂制成膏状,填充于模具中形成蜂窝状预制体并置于铸型型腔的端面侧;然后熔炼金属母体材料形成金属液,金属液由浇口杯直浇道和内浇道进入铸型型腔底部凝固后形成复合材料磨辊与磨盘。本发明的增强体采用蜂窝状结构,一方面有利于阻挡金属液的冲刷作用,利于铸件稳定生产,减少废品率;另一方面,蜂窝状的增强体可以实现复合材料磨辊服役过程中的宏观阴影效应,有助于提高材料耐磨性,同时又可以避免纯块状增强体剥落或掉块的现象。
本发明公开了一种层状金属复合材料界面超声波成像检测装置,包括计算机和水槽,水槽内设置有用于放置层状金属复合材料的支架,层状金属复合材料由基板和复板组成,计算机上接有数据采集卡和运动控制卡,数据采集卡上接有超声脉冲接收发生器,超声脉冲接收发生器上接有水浸超声探头,水槽顶部设置有运动架,水浸超声探头悬挂设置在运动架上且能够在第二电机的带动下沿水槽横向运动,水浸超声探头位于层状金属复合材料的上方,第一电机和第二电机均与运动控制卡连接;本发明还公开了一种层状金属复合材料界面超声波成像检测方法。本发明的设计新颖合理,实现方便,使用操作便捷,检测精度高,实用性强,适用面广,使用效果好,便于推广使用。
一种原位自生铝基复合材料棒材制备方法,采用混合盐法制备TiB2增强的铝基复合材料坯锭;将铝基复合材料坯锭组焊形成截面为Φ150mm~Φ500mm的自耗电极,然后进行熔炼,熔炼后获得Φ200mm~Φ600mm的真空自耗铸锭;将真空自耗铸锭送入电阻炉中加热并保温,将真空自耗铸锭进行锻造,获得Φ150mm~Φ500mm铝基复合材料棒材。本发明制得的铝基复合材料棒材经高低倍金相检查,TiB2增强相分布十分均匀、组织十分致密,经超声波检验棒材中无夹杂缺陷,其拉伸强度达到415MPa,断裂延伸率达到2.5%。
一种Al2O3/TiAl金属间化合物复合材料及其制备方法,利用Ti粉、Al粉、Nb2O5粉以及Cr2O3粉经热压烧结工艺,通过铝热还原反应在基体相生成的过程中自生颗粒增强相及微合金化元素,制备了Cr、Nb微合金化Al2O3/TiAl细晶复合材料,本发明所得的材料综合了复合材料的优点外,还对基体相进行了双组份微合金化,使该材料的综合力学性能得到了进一步的提高,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细晶化,同时降低了生产成本。
一种聚丙烯腈/天然沙粒复合材料制备方法,属于功能材料制备领域,尤其涉及聚丙烯腈/天然沙粒复合材料制备方法。目的在于提供吸附率高,成本低廉的聚丙烯腈/天然沙粒复合材料制备方法。该方法以γ-氯丙基三氯硅烷为架桥剂修饰天然沙粒表面使沙粒表面引入架桥基团,然后其为支撑体,以丙烯腈为功能单体、偶氮二异丁腈为引发剂、二乙烯苯即为骨架单体又为交联剂,制备了聚丙烯腈接枝于天然沙粒表面的聚丙烯腈/天然沙粒复合材料。该方法制得的复合材料对Pb2+的饱和吸附容量可达到62.9mg·g-1,解吸率可达96%。
本发明公开了一种TiCx-Al2O3-TiAl3/Al基复合材料及其制备方法,首先将Ti3AlC2粉体进行HF酸腐蚀处理,超声波分散,获得MXene-Ti3C2粉体,将MXene-Ti3C2粉体低温热处理,制得TiO2/MXene-Ti3C2复合粉体,然后将TiO2/MXene-Ti3C2复合粉体与Al粉体混合,湿法球磨、干燥、真空热压烧结,最终得到TiCx-Al2O3-TiAl3/Al基复合材料。本发明工艺简单可控,MXene-Ti3C2粉体热处理形成了类石墨烯层状结构Ti3C2表面附着TiO2颗粒,TiO2和Al反应形成TiAl3和Al2O3,保证了基体相和增强相强的化学键连接,以及增强粒子的分散问题,特殊的类石墨烯结构Ti3C2还可显著改善Al基复合材料的综合性能,尤其是耐磨性能,可用于制造高性能汽车活塞、卫星结构件和空间机构结构件替代钛合金以及电子封装等热控器件。
本发明涉及复合材料及其制备方法,具体公开了纤维增强聚合物复合材料及其制方法。纤维增强聚合物复合材料在拉挤缠绕机上加热固化成型制备而成,纤维增强聚合物复合材料按照重量份数计由以下组分制成:聚合物树脂基体85‑112份、改性增强纤维15‑45份、硅烷偶联剂3‑8份、固化剂4‑7份、抗氧化剂0.5‑1份和紫外线吸收剂0.5‑1份。本发明选用石棉纤维、岩棉纤维、玻璃纤维或麻纤维作为改性增强纤维的原料的原材料,原料易得,成本低廉,制得的纤维增强聚合物复合材料的整体性能提高,大幅度改善复合材料的冲击强度、拉伸强度、拉伸剪切强度以及弯曲强度,具有优异的力学强度。
本发明提供一种军机复合材料热补仪补片多壁碳纳米管层间增韧方法,属于航空航天技术领域,针对军机作战时外场条件下复合材料热补仪工艺下的层间断裂韧性提升问题。该技术区别于热压罐的增韧技术,其温度、压强、树脂含量等均与热压罐工艺不同。本发明选用工业级MWCNTs作为复合材料补片层间的增韧材料,在干织物浸渍树脂后裁剪并逐层铺贴,将MWCNTs定量按比例投入丙酮液体并通过超声波进行充分弥散后均匀喷附,再利用符合FAA标准的复合材料热补仪进行加热加压固化,最后切割为DCB标准试样进行Ⅰ型断裂韧性测试,测试结果表明该材料在喷附面密度为1.58g/m2时GIC有显著提升,说明MWCNTs提高了复合材料补片的层间韧性,弥补了传统快速修理复合材料补片层间性能差的不足。
本发明提供百合花状氮化钨/碳氧化钨复合材料及其制备方法与应用,所述方法包括如下步骤:将吡咯、无水乙醇、钨源和超纯水混合均匀后离心,得到沉淀物;将沉淀物干燥后在保护气体下于800~1000℃进行氮化,得到百合花状氮化钨/碳氧化钨复合材料。WN/W2(C,O)复合材料拥有均一的化学组成、高纯度以及高结晶度,尤其是百合花状自组装体,增加了材料的导电性和比表面积,继而能够提供更多的活性位点参与电化学反应,最终降低电化学反应过程的反应势垒,具有优异电解水析氢性能,提高了产氢效率,有效地提升了电解水性能,具有广阔的应用前景。
本实用新型公开了一种用于纤维复合材料的层间剪切试验装置,包括底座,第一试件与底座固定连接,第二试件与底座之间设有滚动槽,滚动槽内均匀铺设有多个滚珠,第二试件具有平台和向上伸出的凸部,第二试件的平台与第一试件的上表面平齐,第一试件和第二试件之间存在缝隙,纤维复合材料层粘结于第一试件的上表面和平台上,缝隙与纤维复合材料层的纤维方向垂直;第二试件远离第一试件的外壁面是以纤维复合材料层的中心为圆心的圆弧面,凸部内埋设有多个沿圆弧面半径设置的拉筋。本实用新型能够测定纤维复合材料纤维方向与裂缝开裂方向相同或不同时纤维复合材料的界面抗剪切强度,更接近真实情况,提高测定精度,结构简单,适用性强。
本发明公开了一种耐高温、耐磨型复合材料,原料配比如下:铝粉30%、镁粉15%、铜粉15%、钢粉30%、钛粉3%、钒粉0.7%、锰粉2%、钨粉1.3%、钼粉2%和铌粉1%;本发明专利通过在基础合金中加入有利于细化钢晶粒组织的钒粉、钛粉,通过加入有助于钢生成纹理结构的锰粉,强化了复合材料的硬度、坚固性、强度及耐磨损性,提高金属复合材料的耐磨性能,通过设置铌粉、钼粉、钨粉和钒粉可以形成高温合金钢,利用高温合金钢在高温下的对材料整体硬度的稳定性,使复合材料在高温下的长期工作也能保证材料整体的稳定性及坚固性,保证复合材料制成的翻转犁在使用时不会因为高温下和岩石碰撞出现变形的情况,提高了材料的耐高温性能。
具有巨介电常数和高磁导率的磁电复合材料及其制备方法,首先,按xNi0.8Zn0.2Fe2O4/(1-x)Ba0.6Sr0.4TiO3的体积比将Ni0.8Zn0.2Fe2O4和Ba0.6Sr0.4TiO3粉体混合均匀得混合料,其中0.6≤x≤0.9;其次,加入PVA粘合剂造粒,经60目与120目筛网过筛,得到所需复合材料的混合粉末;最后,将复合材料的混合粉末按需要压制成型,在550℃,保温4小时,再在1300~1350℃下烧结0.5~2小时成瓷,即得到具有巨介电常数和高磁导率的磁电复合材料的。所述的具有巨介电常数和高磁导率的磁电复合材料在100Hz下介电常数为63000~156000,在10MHz下磁导率为5.3~29。
本发明提出一种复杂复合材料结构等效材料性能多尺度计算方法,采用尺度分离的方法,将宏观、细观、微观三尺度结构分离,根据不同尺度模型的几何特征,分别建立各个尺度分析模型;将三尺度问题转化为两个多尺度问题:宏观‑细观多尺度问题、细观‑微观多尺度问题,依次对着两个多尺度问题进行分析,将微观多尺度问题得到的等效模量最终返回给宏观多尺度问题。克服了传统结构分析方法计算效率低、精度差的缺点,有效提升了复合材料结构性能预测的效率和精度,使其可以用于指导复合材料的生产、研发等工作。本发明可应用于航空航天领域复杂复合材料结构设计、分析,以及其他复合材料工程领域的结构设计热、力学分析问题。
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