本发明提供一种高性能铜基固体自润滑复合材料及其制备方法,该复合材料由以下重量百分比的原料制成:5%‑30%的固体润滑剂,1%‑5%的金属氧化物,余量为铜基体;其中,所述铜基体为铜粉或铜合金粉,所述固体润滑剂为羰基镍包石墨复合粉;所述金属氧化物为纳米态氧化铝或纳米态氧化钇中的至少一种。本发明解决了当前铜基固体自润滑复合材料力学强度差、摩擦系数高、磨损率高的问题,制备得到的复合材料兼具优良的力学性能和摩擦学性能,可用于宽温域、高速、耐腐蚀的工况下,且通过复合材料制得的密封件具有长寿命、长期服役“零泄漏”。
本发明提供了一种制备螺旋碳纤维增强金属复合材料的模具及方法,涉及复合材料成型技术领域,能够制备螺旋碳纤维增强金属复合材料,提高复合材料的力学性能,使其具有承受大变形的能力;该模具包括能够实现合模的第一模具和第二模具,所述第一模具和所述第二模块合模后能够在其内部形成型腔;所述型腔的两端分别设有一条碳纤维固定孔槽,用于固定螺旋碳纤维;所述型腔的一端设有向上的用于浇注金属液的冒口;所述螺旋碳纤维的直径为3~25mm,所述螺旋段的螺距为5~15mm;制备时将铜管和碳纤维固定在型腔内,再通过冒口浇注铝液。本发明提供的技术方案适用于铜包铝或纯铝复合材料制备的过程中。
本发明提供了一种基于相态控制技术的高韧性液体成型树脂、复合材料及其制备方法,液体成型树脂包括液态热固性树脂60~75%,固化剂20~30%,增韧剂为余量。复合材料的增强相为纤维织物,树脂相为液体成型树脂。本发明中复合材料的制备方法,利用了相态控制技术,采用的增韧剂可随温度的变化以及树脂的固化发生物相变化,随着温度的升高,增韧剂可以在基体树脂中溶解形成均一稳定的混合物,均匀分布在基体树脂中,在液体成型过程中,增韧剂不会被纤维滤出,可以随基体树脂渗透到纤维周围,随着温度的进一步提高,基体树脂与固化剂发生交联反应,增韧剂与基体树脂的相容性降低,增韧剂与基体树脂发生相分离,均匀分布在复合材料中,提高复合材料韧性。
一种PET纳米复合材料,所述PET纳米复合材料是由混料经熔融共混制得;所述混料包括PET,PET颗粒上结合有纳米材料和液体介质。本发明还公开了PET纳米复合材料的制备方法,具体步骤包括A、将纳米材料与液体介质混合搅拌,形成膏状的纳米材料混合物;B、将步骤A中的纳米材料混合物与PET颗粒混合搅拌形成共混物;C、将步骤B的共混物经过熔融共混,即得所述PET纳米复合材料。所述纳米复合材料的拉伸强度和冲击强度在PET基料的基础上均得到提升,并且制备方法简单,生产成本低,易推广。
本发明提供一种天然桑/柞蚕丝纤维织物增强环氧树脂复合材料的制备方法,其步骤如下:桑/柞蚕丝织物的挑选和预处理;手糊+热压成型工艺及真空树脂传递模塑成型工艺(VARTM)制备桑/柞蚕丝纤维织物增强环氧树脂复合材料。本发明采用的原材料蚕丝纤维属于天然来源,可生物降解,具有环境友好性;蚕丝织物获取容易,纺织工艺成熟;制得的蚕丝纤维复合材料属于低碳、环保的绿色工程材料。本发明可采用不同的成型工艺,制备方法简单,最终的复合材料成品具有较高的拉伸、弯曲强度和韧性,在高速冲击载荷条件下,蚕丝纤维复合材料体现出优异的能量吸收能力。
本发明提出一种基于气动力降阶模型的复合材料机翼优化设计方法,属于飞行器设计技术领域。首先建立参考模型的结构模型和气动模型,采用参考模型的有限元模型的模态,得到对应的气动力降阶模型;基于参考模型的模态作为假设模态,得到参数化有限元模型的降阶模型;然后进行参数化模型的气动弹性分析;以复合材料铺层厚度、角度作为设计变量,进行实验设计,将实验设计得到的设计变量作为输入,气动弹性分析作为输出,得到参数化模型的代理模型;基于代理模型,进行复合材料机翼的优化设计。本发明提高了机翼气动弹性分析的准确性,提高了分析的效率,适用于对复合材料结构设计的优化计算,以便能够获取性能更好的复合材料机翼结构。
本发明是一种纤维增强复相陶瓷基复合材料的制备方法,该方法以碳纤维或碳化硅纤维作为增强体,结合料浆法制备出纤维预浸料,进而通过热压成型、炭化、熔渗制备出纤维增强复相陶瓷基复合材料。本发明在料浆中直接添加ZrB2、ZrC、HfB2、HfC等粉体,从而引入了超高温组元,提高了复合材料的耐超高温性能,该方法避免了传统纤维增强超高温陶瓷基复合材料制备周期长、成本高的缺点,能够短周期、低成本制备出性能优异的超高温陶瓷基复合材料。
本发明提供一种各向同性的短纤维增强铝基复合材料的制备方法,属于铝基复合材料制备技术领域。该方法将铝基合金粉末和经预处理的增强体进行混料;再将混料结束后制得的复合粉末真空干燥、研磨;最后将经过研磨的复合粉末通过超声振动,控制烧结气氛进行松散粉末的无压烧结,制得全致密的各向同性的粉末冶金铝基复合材料。该方法采用全新的活化烧结致密化工艺,将复合粉末在气氛保护下不经压制直接进行超声振动致密化烧结,制备出全致密的各向同性的纤维增强铝基复合材料,制备出的铝基复合材料增强相分布均匀,产品性能优异,该方法对产品大小及形状无限制,成本低廉并且适于规模化生产。
本发明公开了一种基于声发射的复合材料气瓶健康监测系统及方法,其中,该系统包括传感器、前置放大器、主放大器、模数转换器、采集器和处理器;其中,传感器用于检测复合材料气瓶内部的声发射机械波,并将声发射机械波转换为电压震荡信号;前置放大器用于将电压震荡信号放大得到第二电信号;主放大器用于将第二电信号放大得到第三电信号;模数转换器用于将第三电信号转换为数字信号;采集器用于实时采集并传输数字信号;处理器用于接收数字信号并对其分析处理,得到复合材料气瓶健康监测所需的声发射信号特征参数。本发明解决了复合材料气瓶使用状态下的健康监测的问题,有效地评定及预测了复合材料气瓶损伤状况和疲劳寿命。
本发明属于复合材料结构无损检测技术,涉及一种用于复合材料检测的超声探头的换能传感器。其特征在于,所说的声透镜[3]由环氧树脂制造;所说的压电晶体[2]由压电单晶体材料制造;所说的声阻尼块[4]的材料由钨粉、氧化硅纳米颗粒和环氧树脂混合组成;所说的声阻尼块[4]与压电晶体[2]按一定的体积比制造。本发明提出了一种高分辨率无盲区的用于复合材料检测的超声探头的换能传感器,提高了复合材料缺陷检测的能力,以及对复合材料中相近铺层缺陷的定量识别和深度定位能力。
本实用新型涉及一种复合材料客车车身的连接结构,适用于双层板复合材料客车车身的连接要求。复合材料客车车身侧围由内外两块板组成,在复合材料客车车身侧围下方外板的外侧设置L型金属连接板,内板的内侧设置平板型金属连接板,平板型金属连接板的底面置于L型金属连接板的横板上并焊接,L型金属连接板纵板与平板型金属连接板通过螺栓将内外两块板连接在一起。本实用新型由金属连接带板通过螺栓连接加焊接的方式将复合材料客车车身侧围下方内外板连接在一起的结构。与单纯的螺栓连接相比,在满足使用条件的情况下,此连接可有效的减少螺栓连接数量,提高装配效率,并在一定程度上提高连接区域的刚度。
本实用新型提出一种复合材料测试试样表面快速加工装置,包括底板、挡块、压板、法兰盘、顶杆、挡边和支架,挡块固定安装在底板的前后两侧,挡边固定安装在底板一端,支架固定安装在挡块上,顶杆穿过支架并与支架螺纹连接,顶杆上端与法兰盘固定,顶杆下端与压板固定连接,复合材料测试试样放置在底板上,底板、挡块、压板和挡边共同固定复合材料测试试样,限制复合材料测试试样在X、Y、Z三个方向的移动。本实用新型能实现复合材料测试试样的批量打磨,提高加工效率95%以上;本实用新型能够保证试样打磨的均匀性和表面状态的一致性,较大程度地减小力学性能测试结果的离散系数,提高测试结果的可靠性。
本实用新型公开了一种纤维增强复合材料增强3D打印结构,属于土木工程增强技术领域。其中,本实用新型提出的纤维增强复合材料增强3D打印梁,包括:3D打印梁;FRP梁外覆层,FRP梁外覆层位于3D打印梁的外表面,FRP梁外覆层包括:FRP梁底板、FRP梁侧板以及FRP梁箍中的一种或多种的组合。另外,本实用新型提出的纤维增强复合材料增强3D打印柱,包括:3D打印柱;FRP柱外覆层,FRP柱外覆层位于3D打印柱的外表面,FRP柱外覆层为环向封闭。本实用新型的纤维增强复合材料增强3D打印结构的承载能力和延性提升显著,灵活合理、高效经济,不影响原结构美观及使用功能,且可与其他增强技术结合使用。
本实用新型属于复合材料自动铺放成型技术领域,具体提供一种单驱动的复合材料铺丝头一体化装置及其重送轮轴系统。本实用新型旨在解决现有的单驱动的复合材料铺丝头一体化装置在进行转角铺放或变曲率曲面的铺放过程中铺放质量较差的问题。为此,本实用新型的重送轮轴系统包括传动轴和多个单向轮装置;每一个单向轮装置都包括与传动轴同轴固定的内圈和与重送轮装置匹配的外圈,外圈与内圈同轴连接,并且外圈和内圈之间的连接设置成使外圈仅能朝一个方向相对于内圈自由转动。本实用新型具有上述重送轮轴系统的单驱动的复合材料铺丝头一体化装置能够允许多条丝束的铺放路径长度不一致,允许多条丝束的铺放速度不一致,维持每一条丝束的铺放张力稳定,提高了铺放质量。
本发明涉及土工膜领域,公开了一种用于土工膜表面加糙的复合材料和糙面土工膜及各自的制备方法,该复合材料包含组分Ⅰ、组分Ⅱ、组分Ⅲ和组分Ⅳ,组分I为低密度聚乙烯,组分Ⅱ选自聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚酰胺中的至少一种,组分Ⅲ选自聚丙烯和/或高密度聚乙烯,组分Ⅳ为橡胶粉末;以所述复合材料总重量为基准,组分I、组分Ⅱ、组分Ⅲ和组分Ⅳ的含量分别为32‑65重量%、15‑26重量%、3‑16重量%和10‑30重量%。该复合材料经喷丝工艺喷涂于聚乙烯光面土工膜上,该膜无需加热,同喷丝结合良好,喷丝稳定,喷后不脱落,能达到对聚乙烯光面土工膜加糙的目的。
本发明公开一种铁尾矿复合材料及其制备方法和应用,所述铁尾矿复合材料的组分包括铁尾矿、改性粘土矿物以及阳离子表面活性剂,所述铁尾矿和改性粘土矿物的质量比为4:3~9:1,所述阳离子表面活性剂占所述铁尾矿及所述改性粘土矿物总质量的1%~5%。将该铁尾矿复合材料应用于食品发酵废水脱色中,脱色效果较好,环境污染小,在添加量为0.1%~0.6%时,对浓度为150mg/L、色度1043.46CU的焦糖溶液脱色5~30min,脱色效率达95%以上,选用的原料铁尾矿为大宗固体废弃物,成本极低,可实现铁尾矿资源化,达到以废治废的目的。本发明还提供一种制备上述铁尾矿复合材料的方法,该方法制作工艺简单,成本较低。
本发明公开一种氧化铝纤维增强陶瓷复合材料的制备方法,涉及氧化铝纤维增强陶瓷复合材料技术领域,包括如下步骤:球磨制备氧化铝浆料:将氧化铝纳米粉和水混合后进行球磨,得到氧化铝浆料;氧化铝纤维或布层预处理:另外取氧化铝纤维,浸入到溶剂中进行加热至70‑90℃,然后取出氧化铝纤维并在室温下干燥,得到除去溶剂的连续氧化铝纤维;将上述连续氧化铝纤维浸渍上述氧化铝浆料,然后缠绕到芯模上,再经过烘干,脱模后进行900‑1200℃热处理,得到氧化铝纤维增强陶瓷复合材料。本发明省去氧化铝纤维预制体编织过程,采用氧化铝纤维作为增强相来增强氧化铝基体的强度,提高复合材料的拉伸强度和孔隙率。
本发明属于纤维增强陶瓷基复合材料的制备技术,涉及一种单向纤维束增强ZrB2‑SiC复合材料的制备方法。该方法中,首先将碳纤维或者碳化硅纤维束单向平行放置于沉积炉中,沉积界面层,然后将两种前驱体混合均匀,并将沉积界面层后的纤维束浸渍于混合前驱体中,随后将浸渍后的纤维束放置于管式炉中,高温处理,随后重复浸渍步骤,得到不同致密度的复合材料,随后采用化学气相沉积工艺沉积涂层,得到表面含封闭层的纤维束增强ZrB2‑SiC陶瓷基复合材料。该方法工艺简单、周期短、可设计性强。
本发明提供一种碳化镍纳米复合材料的制备方法,及采用该方法制备的碳化镍纳米复合材料和应用,该方法包括将镍源、含胺基的羧酸及碱金属盐混合制备前驱体;前驱体在惰性气氛下进行热解,得到纳米复合材料;其中,热解的温度为325℃~390℃。通过采用该热解金属盐前驱体的方法,选用特定的反应原料并精确控制反应条件,可获得特定的碳化镍纳米复合材料。该制备方法工艺简单、绿色环保且成本低,所得材料在催化加氢反应或电催化反应等具有良好的应用前景。
本发明提供了一种铝基复合材料及其制备方法。所述铝基复合材料包括铝合金基材、石墨烯和陶瓷材料。特别是,以所述铝基复合材料质量为100%计,所述石墨烯的量为0.5%至2%;所述陶瓷材料的量为5%至20%,余量为所述铝合金基材。本发明的铝基复合材料具有良好的耐冲蚀性能,具有较高的强度,以及良好的可降解性或可腐蚀性。
本发明涉及一种二氧化硅气凝胶复合材料的制备方法,包括如下步骤:(1)采用含氟硅烷偶联试剂在酸性催化条件下进行水解‑缩聚反应,在溶胶颗粒表面构建耐温疏水层结构;(2)使得到的二氧化硅溶胶在催化条件下浸渍纤维增强体,经溶胶‑凝胶、老化、溶剂置换、干燥,得到疏水型纤维增强的气凝胶复合材料;(3)在高温下清除表面不稳定残余活性基团和水分以实现表面活化;(4)采用含氟硅烷疏水化试剂进一步进行疏水化处理;(5)对疏水化处理后纤维增强的气凝胶复合材料进行干燥。本发明制得的气凝胶复合材料可高低温循环使用、隔热效果优异且具有防潮性能。
一种制备碳纳米管定向排布的铜基复合材料的方法,属于铜基复合材料领域。本发明通过将碳纳米管均匀分散于水中形成碳纳米管分散液,同时应用铜丝来制备铜基碳纳米管复合材料,将铜丝放入碳纳米管分散液中,铜的比重大会沉入碳纳米管分散液底部,利用液体自身的流动性配合超声振动使得碳纳米管分散液完全包裹住铜丝,再经过干燥得到混合好的铜基碳纳米管原材料,最终经热压烧结制得铜基碳纳米管复合材料。采用该工艺碳纳米管在铜基体中沿着铜丝轴向呈定向排列,压缩、抗弯强度较纯铜均提高了50%以上,导热导电性能与纯铜相比没有下降。
本发明涉及一种弱刚性薄壁复合材料构件型面轮廓测量系统及方法,属于型面测量技术领域,解决了现有弱刚性薄壁复合材料构件易变形,型面轮廓难以测量的技术问题。本发明的弱刚性薄壁复合材料构件型面轮廓测量系统,包括模具单元、固定单元、密封单元和抽真空单元;模具单元用于固定并矫正待测构件;固定单元设置于模具单元与待测构件贴合的轮廓,用于固定待测构件;密封单元用于密封待测构件,将待测构件密封在密封空间里;抽真空单元用于将待测构件所在的密封空间抽真空,以矫正待测构件,再对待测构件进行型面测量。本发明的弱刚性薄壁复合材料构件型面轮廓测量系统及方法能够对待测构件型面进行矫正,进而精确的测量型面轮廓。
本发明属于复合材料领域,具体地,涉及一种碳纤维增强树脂基复合材料及其制备方法。本发明通过改性Hummers法制备表面含有活泼官能团的石墨烯,碳纳米管的添加能和石墨烯形成协同效应,大大提高纳米级填料石墨烯和碳纳米管在树脂基体中的分散性,同时石墨烯和碳纳米管的存在可以提高碳纤维和树脂基体之间的界面结合力。溴化环氧树脂可以提高复合材料的阻燃特性,而氰酸酯具有高的强度和反应性,能提高环氧树脂和碳纤维的界面结合能力,同时,氰酸酯又作为溴化环氧树脂的固化剂。本发明具有工艺简单,环境友好,复合材料性能优异等优点。
本发明提出一种制备陶瓷基复合材料的方法,通过制备混合树脂、将混合树脂涂抹在C/C复合材料所需熔渗表面、预固化、高温反应熔渗等步骤制备陶瓷基复合材料。本发明通过配制混合树脂,熔渗原料能容易地布置在所需熔渗的构件部位,解决因毛细渗透作用的深度局限导致的熔渗反应不均匀,可有效调节熔渗反应,得到反应均衡的陶瓷基复合材料,适宜制备大尺寸构件。
一种高耐磨性石墨烯尼龙6复合材料制备方法,属于高分子复合材料领域。采用原位共聚法,在己内酰胺中添加较高含量的氧化石墨烯,然后进行己内酰胺的开环聚合,通过和表面官能团之间的接枝反应,将尼龙接枝到氧化石墨烯上,并且氧化石墨烯被还原为石墨烯,从而制备出石墨烯尼龙6母粒。然后采用熔融共混挤出的方法,将该母粒按一定的比例与纯尼龙6进行共混,从而制备出高耐磨性的石墨烯尼龙6复合材料。本发明所涉及到的石墨烯尼龙6复合材料具有高耐磨性,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。
本发明属于复合材料构建成型技术领域,尤其涉及一种适用飞机油箱、汽车电池箱、浴缸、装甲车方箱等容器类结构的生产的复合材料模具及其使用方法,复合材料模具包括用于成型的主体部分,用于固定连接主体部分的连接件部分;主体部分包括由轻质材料制成若干面板单元拼接而成,各个面板单元之间通过连接件部分连接固定。本公开实施例的主体结构部分采用蜂窝夹层结构作为面板模具,减少了因模具与待成型的复合材料之间的热膨胀系数的差异性,降低了固化变形的风险。蜂窝夹层结构的自身刚度保证了模具在整体刚度,并且因此自身的大厚度和低密度提供了装配的方便性。整体密度很轻,方便操作者进行搬运和打袋。制作工艺简单,原料成本较低,易于推广。
本发明涉及高聚物复合材料技术领域,尤其是涉及一种高储能密度复合材料及其制备方法。所述高储能密度复合材料主要由核壳结构的钛酸盐粒子与高聚物混合得到;其中,所述核壳结构的钛酸盐粒子是在钛酸盐粒子表面包覆二氧化硅层得到的。本发明以二氧化硅作为绝缘层包覆在超细钛酸钡粒子的表面形成核壳结构的钛酸盐,可以有效的削弱局部电场集中和电荷聚集,并阻止漏电流通道的形成降低介电损耗并整体提高材料的耐电压性能,并且所述钛酸盐的均匀分散和二氧化硅层所带来的高界面兼容性可以提高薄膜的击穿;与高聚物复合,在较低填充量即可得到优异储能性能的复合材料。
一种室温一步法无模制备粘接圆筒层状磁电复合材料的方法,属于磁电复合材料技术领域。制备工艺如下:将具有压电效应的压电陶瓷烧结成圆筒状,切成所需尺寸,并进行打磨、涂镀电极、极化等粘接前处理;将制备好的具有磁致伸缩磁性材料粉末与环氧树脂按比例均匀混合,环氧树脂的质量分数为7~15%;将混合混合物(TDE)直接填充到圆筒压电材料模具内,在室温下,沿圆筒轴向施加3~5Mpa压力并固化24~48小时即得到粘接圆筒层状磁电复合材料。本发明以压电陶瓷材料作为模具,无需另外制作模具和脱模工序,室温下一步成形即可得到粘接圆筒层状磁电复合材料,该制备工艺具有工艺简单、快速、成本低、实用性强、应用推广价值高等优点。
本发明涉及一种汽车用铁基复合材料的制备方法,包括如下的步骤:(1)配料:称取以下重量份数的配料:4.5-7.0份的Mo粉,6.0-8.2份的Ni粉,10.5-17.5份的Cr粉、2.15-2.65份的C粉,1.5-1.8份的Nb粉、2.0-2.5份的稀土粉、1.0-1.2份的Ti粉、7.5-8.5份的Cu粉、100-120份的Fe粉,所述粉末粒度均为250-400目,加入5-6重量份的润滑剂进行球磨混合,混合时间为2-8小时;得到混合粉末;(2)压制;(3)烧结;(4)冷却;(5)挤压;(6)热处理;空冷到室温得到车用铁基复合材料。通过对制备过程中原料的选择,工艺参数的优化,如分段烧结制度的温度时间的选择、热处理制度的优化等,使得铁基复合材料也能代替铝基、镁基复合材料应用于汽车零部件上。
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