本发明公开了一种金属/碳化物核壳增强钢铁基复合材料,复合材料由金属/碳化物核壳增强相和钢铁基体材料组成,金属/碳化物核壳以高韧性金属M为核,以与金属M相应的碳化物MxCy为壳,碳化物MxCy壳层内的碳化物体积分数和形貌尺寸呈梯度变化。本发明还公开了一种金属/碳化物核壳增强钢铁基复合材料的制备方法,采用该方法制备的金属/碳化物核壳增强钢铁基复合材料中核壳内韧外硬,碳化物壳层与金属核之间拥有良好的界面结合,应用范围广泛。
一种破碎机复合材料锤头及其负压铸造方法,首先采用电炉熔炼金属母体材料形成金属液,将WC颗粒与粘合剂混制成膏状填充于柱状金属网中,密封烘制后形成预制体并置于铸型型腔的端面侧。金属液出炉前5MIN启动真空泵,然后金属液出炉浇注,浇注完毕后4MIN关闭真空泵。按照本发明的制备方法所获得的复合材料锤头锤体为高锰钢、合金钢或普通碳钢,锤端即工作面或打击面由金属母体与均匀分布于其中的柱状增强体组成。其中柱状增强体是通过陶瓷颗粒预制体与母液金属的熔渗而形成的复合材料,硬度为HRC55~67,具有优异的抗冲击磨损性能;柱状增强体与金属母体的界面、以及增强体中WC颗粒与基体的界面呈良好的冶金结合,结合强度高。
一种六方钛酸钡基磁电复合材料的制备方法,按xNi0.8Zn0.2Fe2O4/(1-x)BaTiO3,其中x为Ni0.8Zn0.2Fe2O4的体积百分数,且0.6≤x≤0.9,将Ni0.8Zn0.2Fe2O4和BaTiO3粉体混合均匀得混合粉体;向混合粉体中加入PVA粘合剂混合均匀得到复合材料的混合粉末;将复合材料的混合粉末按需要压制成型,在550℃保温排除粘合剂PVA,然后在1280~1300℃下烧结0.5~2个小时成瓷得到六方钛酸钡基磁电复合材料。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115000~235000(100Hz),磁导率为7.5~37(10MHz)。该复合材料的制备工艺简单。
本发明公开了一种上百阵元复合材料球面相控阵高强度聚焦超声治疗系统,包括置于治疗床下部的上百阵元复合材料球面相控阵换能器、B超探头、上百通道相控阵HIFU驱动控制系统、控制换能器姿态的6轴运动系统及控制系统,B超探头与B超仪和图像采集装置,在换能器发射面的前方设置有与脱气净化水系统连接的水囊,还包括分别控制上述系统动作的主控计算机。由于采用1-3压电复合材料的球面相控阵聚焦换能器及相应的驱动控制系统,该系统可以产生适合体外聚焦超声治疗的多种焦点模式,比单阵元单焦点单次治疗体积大,减少了治疗时间、提高了效率,同时也能以避开肋骨遮挡的子阵焦点模式实现无创治疗。
一种复合材料板的无损检测方法,特别适用于T300/epoxy-3231复合材料,包括以下步骤:(1)对健康和有分层损伤的复合材料板分别进行冲击测试,得到复合材料板的应变信号;(2)分解EMU,提取第4阶IMF分量的能量贡献率作为损伤特征向量;(3)将健康和有分层损伤复合材料板的损伤特征向量作为训练样本,采用支持向量机进行训练,得到训练好的样本;(4)将损伤状态未知的复合材料板的应变信号代入到训练好的样本中,判定复合材料板是否出现分层损伤。
本发明涉及一种耐高温结构吸波型陶瓷基复合材料的快速制备方法,采用SI+RMI工艺制备SiC纤维增强硅基陶瓷基复合材料,即首先通过SI工艺在SiC纤维预制体中分别引入Si3N4粉体、BN粉体、SiC粉体、或C+Si3N4混合粉体,然后经RMI工艺将硅熔体渗透至复合材料内部,分别与上述粉体结合或反应生成Si3N4‑Si基体、Si‑B‑N基体、SiC‑Si基体、或Si‑C‑N基体,制备出满足结构吸波型陶瓷基复合材料要求的电磁阻抗匹配型基体(如Si3N4‑Si、Si‑B‑N等)或电磁吸波型基体(如SiC‑Si、Si‑C‑N等),实现复合材料的快速致密化,有效缩短复合材料制备周期、提高复合材料致密度和力学/吸波性能。
本发明涉及一种高强高导电复合纤维增强复合材料的制备方法,首先通过绕线设备将碳纤维与碳纳米管纤维缠绕在一起形成复合纤维,该复合纤维结合了碳纤维的高强度与碳纳米管纤维的高导电性,同时保持了很好的可编织性能。在该复合纤维上制备陶瓷或树脂基体即可制备一维碳纳米管纤维与碳纤维协同增强复合材料。对复合纤维进行多维编织可制备二维、三维预制体,在预制体上制备陶瓷或树脂基体可制备多维复合材料。该复合材料具有良好的力学性能,同时由于碳纳米管纤维的加入而相较碳纤维增强复合材料具有更好的导电性能与电磁屏蔽性能。该方法开辟了结构功能一体化复合材料制备的新途径。
本发明涉及一种异质结构的CrCoNi‑Al2O3纳米复合材料及制备方法,通过粉末冶金方法在Al2O3纳米颗粒增强CrCoNi中熵合金基复合材料中引入异质结构,制备出具有超细晶区(UFG)、粗晶区(CG)、纳米孪晶和纳米Al2O3颗粒多级尺度的异构复合材料。超细晶粒和Al2O3纳米增强相保证了复合材料高的强度,同时粗晶粒维持复合材料良好的塑性,且软硬区界面处几何必须位错堆积带来了额外的强化效果。本发明提供了一种制备高强、高韧高/中熵合金基复合材料的方法,为发展高强度、高延展性的高熵、中熵合金基复合材料提供了新思路,推动异质结构适用更多材料体系。
本发明涉及一种炭/炭/碳化硅复合材料的制备方法。其特点在于:采用化学气相渗透技术制备反应性碳原子并对炭纤维提供保护,结合树脂液相浸渍炭化技术对复合材料坯体的孔隙调节处理的方法进行炭/炭复合材料制备,得到的炭/炭复合材料的密度在1.0g/cm3~1.90g/cm3范围内。采用固体硅蒸发产生的气态原子与炭/炭复合材料中的碳原子在1650℃~2200℃高温通过化学反应生成SiC的方法,进行炭/炭/碳化硅复合材料的快速制备。本发明所制备的炭/炭/碳化硅复合材料力学性能较本体炭/炭复合材料的力学性能有显著提高,热学性能相当,并具有优异的抗氧化性能。是一种高效制备小型薄壁异形高性能炭/炭/碳化硅复合材料的可工程化的方法。
本发明涉及一种炭/炭复合材料的表面改性方法,首先在炭/炭复合材料表面制备C‑Si‑SiC相结构,用做炭/炭复合材料与后续CaP相的过渡结构,其次在C‑Si‑SiC相结构表面构建超薄片状碳层,用作后续CaP相的增强相,再次,对超薄状碳层进行接枝含氧官能团,用于促进超薄片状碳层和CaP相之间的化学键合,然后制备丝绒状CaP,丝绒状CaP可以形成自增强互锁结构,从而形成C‑Si‑SiC‑C‑CaP复合涂层,实现对炭/炭复合材料的表面改性。本发明制备的C‑Si‑SiC‑C‑CaP改性涂层与炭/炭复合材料基体的界面结合强度最大值为16.26MPa,该界面结合强度最大值比背景技术报道的界面结合强度最大值提高了159.3%。
本发明公开了一种应用超临界流体技术快速制备 C/C复合材料的方法, 在化学液-气相沉积制备C/C复合材料方 法的基础上, 结合超临界流体技术, 将细小的SiC或C颗粒浸渗至 多孔的C/C材料预制体内部及表面, 经裂解制得的C/C复合材料 具有强抗氧化性、良好的摩擦磨损性能和均匀的致密度。采用本 发明制备的C/C复合材料密度可达到1.75g/cm3~1.85g/cm3, 2DC/C材料开口孔隙率在5%以下, 通过SEM、TEM观察到, 纤维与基体碳界面间存在纳米级的SiC组织。材料制备时间为二十至三十几个小时, 大大缩短了制备时间、降低了成本, 使获得的C/C复合材料具有较高的致密度。可用于其它多孔性复合材料的致密化研究与制备, 具有广泛的应用前景。
一种飞机碳-碳复合材料刹车盘及其制作方法。飞机碳-碳复合材料碳刹车盘由碳纤维布或聚丙烯腈碳纤维毡或将碳纤维布和碳纤维毡叠在一起的复合层连续周向卷绕,以及径向贯穿该卷绕层的碳纤维线和碳质基体复合构成,通过增密工艺和随后处理得到飞机碳-碳复合材料刹车盘。所述碳刹车盘的两个侧面分别形成了第一摩擦面和第二摩擦面,并且随着表面磨损,所述碳纤维布卷层的碳纤维线也成为摩擦面的组元。本发明碳盘的纤维取向,既有平行摩擦面的,又有垂直摩擦面的,或与摩擦面成一定角度的,有利于稳定和改善摩擦磨损性能。这与碳布平面叠层碳盘纤维均处于平行摩擦面的状态是完全不同的,具有使用寿命较长、碳盘综合性能较好的特点。
本申请属于飞机结构的复材结构铺层设计领域,特别涉及一种复合材料层合板铺层比例优化方法,步骤S1:在飞机设计过程中,确定设计载荷及飞机结构布局,明确飞机应用复合材料的设计许用值,包含轴向许用应变εad、剪切许用应变γad;步骤S2:基于飞机结构外部载荷和特定布局,计算飞机待铺层结构的承载特征值T,所述承载特征值T表征飞机待铺层结构轴向承载和剪切承载的趋势特征;步骤S3:获取铺层库中多个预设比例的复合材料层合板,计算所述复合材料层合板材料特征值Tm;步骤S4:基于结构承载特征值T,选取与承载特征值T相匹配的材料特征值Tm的复合材料层合板。量化结构与材料之间的关系,能够使结构选材更加直观和最优。
本发明公开一种铜铅合金/钢双金属层状复合材料的制备方法,将钢板经过处理,并在电阻炉中预热至150℃~200℃;然后表面涂刷饱和ZnCl2溶液后预热至200℃~600℃;在中频感应电炉中熔炼铜铅合金液:先在中频感应炉中放入的木炭,再放电解铜,电解铜熔化后加入锡和铅,混合均匀后进行脱氧,得到铜铅合金液;将石墨模具在箱式电阻炉中预热至600℃,将钢基体放入石墨模具,然后将铜铅合金液在950℃~1100℃进行浇铸,待合金温度降至300℃后开模取出复合材料,空冷即得。本发明方法工艺简单、成本低廉,得到的复合材料界面结合强度好,而且具有好的合金组织,能够满足铜铅合金的使用性能。?
本实用新型涉及一种感应探测装置用树脂基复合材料玻璃布,它由多层树脂基复合材料连接多层玻璃布构成;其结构由多层树脂基复合材料连接多层玻璃布构成,所述的树脂基复合材料和多层玻璃布成相间连接是一层树脂基复合材料连接一层玻璃布再连接一层树脂基复合材料的结构,最多可由20层树脂基复合材料连接19层玻璃布构成。其性能指标满足了探测装置的基本要求,能够长期使用,其性能指标为:(1)热变形温度:大于200℃,在200℃情况下使用300小时强度衰减不能超10%。(2)机械特性(25℃):抗拉强度psi:最小25000;弯曲强度psi:最小55000;弯曲模量psi:最小2.5×106机械特性(180℃):抗拉强度psi:最小15000;弯曲强度psi:最小25000;弯曲模量psi:最小1.7×106。(3)电子特性(25℃):体积电阻率ohm-cm:最小1.0×1010,电容率10-200khz:最大80耐油、耐水的腐蚀、重量变化:+3.0%。
本发明涉及一种多元单相超高温陶瓷TaxHf1‑xC改性碳/碳复合材料的制备方法,将化学气相渗透(CVI)法制备的多孔碳/碳复合材料置入TaC有机前驱体及HfC有机前驱体的混合溶液中浸渍后高温热处理,形成内部含有固溶体超高温陶瓷TaxHf1‑xC的多孔碳/碳复合材料后进行渗碳处理,制备出固溶体超高温陶瓷TaxHf1‑xC改性的碳/碳复合材料。该材料在烧蚀过程中生成固相氧化物钉扎液相氧化物的稳定连续保护层,可在不破坏复合材料优异的力学性能的前提下,充分发挥出其独特的抗氧化和烧蚀的潜力,实现复合材料在极端环境下的应用,此外,本发明的制备工艺简单易操作,适合于在多种材料制备中应用。
本发明公开的一种麻纤维增强乳酸/聚乙二醇合金复合材料的制备方法,首先制备乳酸/聚乙二醇合金,然后,取麻纤维,并对其进行前处理,再制备二异氰酸酯/丙酮溶液,将乳酸/聚乙二醇合金加入该二异氰酸酯/丙酮溶液,加入前处理后的麻纤维和增塑剂,进行混炼、干燥,之后,放入模具,热压,取出,脱模,再退火,制得麻纤维增强乳酸/聚乙二醇合金复合材料。本发明的方法使麻纤维通过二异氰酸酯与乳酸/聚乙二醇合金交联形成网状结构,得到界面牢固的麻纤维增强乳酸/聚乙二醇合金复合材料,提高麻纤维增强效果,得到的复合材料界面结合强度明显改善,拓展麻纤维复合材料应用领域,具有环境效益。
本发明公开的一种金属-陶瓷复合材料的制备方法,将流延成型技术和丝网印刷技术相结合,制备得到一种金属-陶瓷复合材料,该复合材料具有良好的耐磨性、化学稳定性和抗冲击性能,而且克服了现有金属-陶瓷层状复合材料层间结合力不高的缺点。该方法可以制备平板状、曲面状,管状、棒状以及异形的金属/陶瓷复合材料,可广泛应用于刀具、热电偶保护套、磨具、磁性材料、加热元件、耐磨轴承和耐腐蚀阀门等,而且该方法制备过程简单,易于控制,便于产业化,具有良好的应用前景。
一种交错断开树脂基纤维复合材料预浸料的装置,包括被动送料机构、预浸料裁切机构和收料机构;被动送料机构、预浸料裁切机构和收料机构依次并排设置;被动送料机构用于连续复合预浸料的输送,收料机构用于对切割完成后的复合材料进行回收;本发明装置运转时,复合材料料卷被放置到送料辊上,为后续加工提供连续的原材料,设备工作过程中,收料电机带动收料筒进行转动,将切割好的复合材料预浸料回收成卷本发明可以实现交错断开树脂基纤维复合材料预浸料的批量化制备,所制备的预浸料可用于制造高耐撞性复合材料吸能构件,该构件与传统构件相比,在碰撞过程中能够吸收更多能量,保护人员和财产安全。
本发明公开了Cu‑W含石墨烯复合材料的制备方法,具体过程为:采用间歇式电沉积法制备W@Cu&石墨烯核‑壳粉体,再将W@Cu&石墨烯核‑壳粉体进行冷压成型、烧结,得到Cu‑W&石墨烯复合材料,或者将W@Cu&石墨烯核‑壳粉体进行热压烧结,得到Cu‑W&石墨烯复合材料。本发明方法有望解决石墨烯的加入对Cu‑W复合材料的钨骨架强度和导电性能之间产生此消彼长影响,且该方法制备复合材料的成本低,复合材料抗电弧烧蚀性能好。
一种通过预处理氧化锌提高水泥基复合材料功率因数的方法,在水泥基复合材料制备过程中,利用还原性气氛预处理氧化锌微粉,预处理后的氧化锌微粉掺杂入水泥基复合材料作为热电组分,提高水泥基复合材料的热电功率因数。其中利用还原性气氛预处理氧化锌微粉的方法为:称取ZnO和Al2O3干燥粉末,混合均匀后加入无水乙醇,放于球磨罐中行星式球磨机球磨,将得到的氧化物混合粉末平铺于刚玉板上,在还原性气氛下热处理,得到预处理后的氧化锌微粉。本发明过程简单,且提高氧化锌微粉的电导率,使得水泥基复合材料的热电功率因数得到大幅度提高,避免了金属氧化物Seebeck系数高但电导率较低导致的功率因数不高的问题。
本发明公开的具有低摩擦系数BN/Cu复合材料的制备方法,具体包括以下步骤:步骤1,将铜粉和氮化硼粉末按照一定的比例机械混粉后,得到混合粉末;步骤2,将步骤1的混合粉末冷压成坯;步骤3,对冷压形成的坯进行热压烧结,随后随炉降温冷却,得到BN/Cu复合材料。改善了BN/Cu复合材料的摩擦磨损性能,利用氮化硼代替纯铜通过热压烧结法所制备出的BN/Cu复合材料的组织分布均匀,其摩擦系数相比纯铜减小了40%~47%,且该复合材料的硬度高。本发明所制备的数BN/Cu复合材料摩擦系数降低,合金的磨损率相对较小,耐磨性好,可以应用在摩擦减磨材料、电接触材料和机械零件材料等领域。
本发明公开了一种层状陶瓷复合材料的制备方法,用于解决现有技术制备方法制备的层状陶瓷复合材料体积分数低、界面不易控制的的技术问题,其技术方案是采用流延法在玻璃衬底上制备晶须预制体薄膜,化学气相渗透法在晶须薄膜预制体内沉积碳化硅,在一层SiCw/SiC层状陶瓷复合材料上流延晶须薄膜,再次沉积碳化硅,循环上述步骤完成SiCw/SiC层状陶瓷复合材料的制备。该方法不仅能减少对增强体的损伤,而且能协同控制材料体系的二元界面,层状陶瓷复合材料中晶须体积分数由现有技术的30%提高到50%,在保证韧性的同时,层状陶瓷复合材料的拉伸强度达到了30~80MPa。
本发明公开了一种锂硫电池正极用元素掺杂氧化物-硫复合材料及其制备方法。由元素掺杂氧化物与单质硫安装质量比进行配料,球磨混料,再在120℃~450℃惰性气氛下煅烧、保温1~48小时,即制得锂硫电池用元素掺杂氧化物-硫复合正极材料。与常规的多孔碳/硫复合材料相比,利用本发明的配方和制备方法制备的锂硫电池用复合正极材料表现出了更佳的抗腐蚀性以及较低的电化学活性表面积损失,有效提高了活性物质硫的利用率,进而提高了电池的比容量和循环寿命。此制备方法易于操作,成本低廉,适于大规模生产,是一种兼具高能量密度、环境友好和价格低廉等一系列优点的锂硫电池正极用复合材料。
碳/碳复合材料纳米碳化硅-硅化钼复合涂层的制备方法,首先将碳 化硅粉体、MoSi2粉体与异丙醇混合超声震荡、磁力搅拌得到悬浮液A;向 悬浮液A中加入碘单质,超声震荡、磁力搅拌制得溶液B;将溶液B倒入水 热反应釜中,然后将带有SiC内涂层的碳/碳复合材料试样夹在水热釜内的 阴极夹上,将水热釜放入烘箱中;水热电泳结束后自然冷却到室温;取出 试样,干燥即得最终产物纳米碳化硅外涂层保护的碳/碳复合材料。采用 本发明的制备方法能够快速地制备表面均匀无微裂纹产生,厚度均一无贯 穿裂纹和微孔的外涂层。由于反应在水热釜中一次完成,不需要后期热处 理,且工艺设备简单,所得纳米碳化硅-硅化钼复合外涂层致密均匀,反 应周期短,成本低。
一种Al与Ti混杂增强的石墨膜块体复合材料及其制备方法,将预处理的Ti箔和石墨膜交叉层叠放置于石墨模具后进行等离子活化烧结,得到石墨膜‑钛层状块体复合材料,然后进行穿孔处理,使穿层方向形成贯穿直孔;随后采用挤压铸造工艺使熔融的铝液填充进石墨膜‑钛层状块体复合材料的贯穿直孔中,得到Al与Ti混杂增强的石墨膜块体复合材料。本发明有效提高石墨膜‑钛层状块体复合材料的抗弯强度,使其具有优异的力学性能;同时由于金属钛骨架对石墨膜垂直膜平面方向热膨胀系数的有效约束,还能有效降低石墨膜‑钛层状块体复合材料穿层方向的热膨胀系数,从而使该复合材料的强度及穿层方向的热膨胀系数满足新型热管理材料的性能需求。
一种C/SiC复合材料制备方法,属于复合材料制备领域。针对目前制备方法存在制备的2D?C/SiC复合材料存在层间剪切强度不高、受力易分层的问题,提供一种高的层间剪切强度C/SiC复合材料制备方法。该方法采用浸渍-裂解致密加Z向穿刺纤维方式,制备出C/SiC复合材料。该制备方法制备的C/SiC复合材料具有很高的层间剪切强度。
本发明公开了一种石墨烯-矿渣基导电功能复合材料的制备方法及其在污水处理中的应用,将石墨烯与高炉矿渣粉复合,制成粒化高炉矿渣胶凝材料基体,二维石墨烯在三维孔性的粒化高炉矿渣胶凝材料基体中相互搭接,形成石墨烯相互连通的导电功能材料。该制备方法是以石墨烯和工业固体废弃物粒化高炉矿渣粉为原料,与氢氧化钠水溶液在搅拌装置中进行化学反应形成浆体、经成型、养护得到石墨烯-矿渣基导电功能复合材料。将石墨烯-矿渣基导电功能复合材料用于碱性紫5BN模拟工业废水降解时,最佳降解率可达91.16%。整个制备工艺及应用设备简单,无废气、废液、废固排放,可实现绿色规模化生产。
本发明涉及一种核壳结构Al@Ti‑Al2O3相变蓄热复合材料及制备方法,首先采用机械合金化方法制备核壳结构Al@Ti微球粒粉末,制备过程中通过调整Al/Ti配比及球磨参数以获得结构可设计的核壳结构Al@Ti微球粒粉末。再采用热压烧结的方法制备核壳结构Al@Ti‑Al2O3相变蓄热复合材料,烧结过程中通过调整Al@Ti微球粒粉末与Al2O3陶瓷粉末配比、烧结温度、保温时间、成型压力以获得蓄热性能可设计的Al@Ti‑Al2O3复合材料。利用该方法制备的相变蓄热复合材料能够增大传热面积,减小相变材料与外部环境的反应,降低对盛装容器的腐蚀,减小相变材料的体积变化与相变过程的材料流失以及相变特性的改变。
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