本发明涉及一种考虑时变失效阈值的复合材料结构可靠性实时评估方法,它包含以下六个步骤:步骤一:建立系统方程,步骤二:滤波器初始化,步骤三:时间更新,步骤四:量测更新,步骤五:失效阈值估计,步骤六:可靠性评估。步骤三到步骤六重复运行直至最终时刻。本发明的有益效果是:采用自校准卡尔曼滤波算法对复合材料结构所面临的未知输入进行估计与补偿,提升了结构损伤状态的估计精度,并结合状态相关的结构失效阈值,可对复合材料结构可靠性进行实时评估,促进了复合材料结构从被动的计划性维修向主动的视情维修转变,对于复合材料结构的精细化维护具有重要意义。
本发明公开了一种海水养殖用复合材料网衣,包括多个复合材料绳索(1)、多个连接扣(2),复合材料绳索(1)包括合成纤维绳索(3)和铜合金箔材(4),铜合金箔材(4)缠绕于合成纤维绳索(3)的外表面;连接扣(2)包括公扣和母扣,公扣包括四个插板(5),插板(5)包括头部和尾部,每个插板(5)的尾部互相连接,每个插板(5)的头部的一端加工有第一凸起(6);母扣加工有与四个插板(5)的头部互相匹配的四个通孔,通孔的一端加工有第二凸起(7);多个复合材料绳索(1)交错放置,每两个复合材料绳索(1)的交接处用一个公扣和一个母扣连接。本发明既能保留铜合金网衣的优点、又能实现网衣的大幅减重。
本发明涉及金属复合材料领域,具体涉及一种高强高导铜基复合材料及其制备方法。所述制备方法包括:(1)将两层以上沉积有石墨烯的铜箔层叠后进行热压成型,制成石墨烯‑铜复合材料;(2)在700‑900℃下通过惰性气体对所述石墨烯‑铜复合材料施加80‑120MPa的压力进行热等静压致密化处理。本发明所制备的金属高强高导铜基层状复合材料的复合效果好,具有高强度与高导电性。此外,制备方法流程短、效率高,有利于降低生产成本并节约资源,同时对环境友好,便于推广应用。
本发明提供了一种MAB相陶瓷‑金属层状复合材料及其制备方法与用途,所述复合材料包括交替叠加的金属层与MAB相层,所述MAB相层附着于金属层,所述复合材料的制备方法包括如下步骤:制备MAB相浆料;将MAB相浆料涂覆于金属基材的表面;干燥固化涂覆MAB相浆料的金属基材,然后进行叠层,得到叠层坯料;预处理叠层坯料,得到预产品;烧结预产品,随炉冷却后得到MAB相陶瓷‑金属层状复合材料。由所述制备方法制备得到的复合材料的界面强度高、质轻、高强、耐磨、防腐,能够满足载运工具领域、输变电领域或军工材料领域的应用需要。
本发明涉及一种对称层状梯度复合材料及其制备方法和应用,其中,所述方法采用等离子活化烧结工艺制备钼/氮化硅/钼对称层状梯度复合材料,通过温度场、电场以及压力场的耦合作用,实现了烧结前对粉体颗粒的活化作用,进而在较低烧结温度以及较短烧结时间内完成了梯度复合材料的制备,结合等离子活化烧结方法以及梯度复合材料的梯度化最终快速制得了致密度高、杂质含量少、界面结合好的钼/氮化硅/钼对称层状梯度复合材料。
本发明公开了一种复合材料油箱及其制造方法,涉及储油装置制造技术领域,解决了现有油箱的制造工艺复杂、重量大,焊接处漏油渗油的技术问题。本发明的主要技术方案为:该复合材料油箱的制备方法包括如下步骤:成型出第一壳体,第一壳体的一端敞口设置;成型出第二壳体,第二壳体的一端敞口设置;将第一壳体的敞口端和第二壳体的敞口端粘接,形成一中空壳体,中空壳体为复合材料油箱的内壳;在内壳四周成型出包裹内壳的第三壳体,第三壳体为复合材料油箱的外壳。本发明主要用于以简单的制造工艺制造出强度较高、重量轻的复合材料油箱。
本发明公开了一种长碳链聚酰胺/碳纳米管复合材料及其制备方法及在FDM中的应用,所述复合材料包括按照质量百分数计的如下组分:长碳链聚酰胺85~99%,碳纳米管0.1~12%,抗氧剂0.1~3%;所述复合材料包括以长碳链聚酰胺与碳纳米管复合而成的粉体母料,所述粉体母料与长碳链聚酰胺熔融共混后的复合材料经SEM表征,在其任一面积为25μm2的截面上都均匀分布有碳纳米管,且碳纳米管数量与复合材料中的碳纳米管的添加量呈正相关。本发明通过添加碳纳米管,能够明显提高长碳链聚酰胺的拉伸模量、拉伸强度、热导率、电导率、尺寸精度和界面结合,扩宽了FDM打印丝材的种类与应用领域。
一种大尺寸复合材料构件贴模度非接触检测方法,步骤如下:1)在复合材料成型模具四周布置基准检测点;2)利用测量相机测量基准检测点坐标,获得测量坐标系下的坐标值,求出测量坐标系和模具理论坐标系之间的转换矩阵;3)根据上一步建立的坐标转换矩阵,将数据点从测量坐标系转换到理论坐标系下;4)取下成型构件,测量模具成型表面数据点值,并将其转换到理论坐标系下;5)利用测厚仪测量复合材料结构件的成型厚度;6)结合步骤4)所测的模具成型表面数据点值计算复合材料成型构件的贴模度;通过以上步骤,能够快速测量计算复材成型构件的贴模度,避免了因复合材料弱刚性产生的误差,测量精度较高。
本发明涉及一种光纤光栅传感器保护方法,属于光纤传感和结构健康监测技术领域;首先将复合材料层压板(2)固定于工作台上;光纤光栅传感器(5)的两端套上保护套管(4)后置于复合材料层压板表面,套管伸入复合材料层压板端面一定距离,用快干胶将光纤和套管固定,在复合材料层压板表面上均匀地涂μmm厚的粘接剂将光纤(3)和保护套管固定;然后将玻璃纤维布(1)整齐地平铺在粘接剂上,在纤维布周边安装腻子条,用腻子条固定抽真空专用薄膜,常温下利用抽真空装置对整个玻璃纤维布面进行抽真空操作,直至相对真空度达到‑0.1MPa;最后将整个结构常温固化γ小时。对比现有技术,本发明工艺流程简单,对复合材料结构件的力学性能和装配影响较小。
一种碳纤维/石墨烯/环氧树脂预浸料及碳纤维复合材料的制备方法,属于碳纤维复合材料制备领域。本发明通过对采用改进Hummers法制备得到的石墨烯进行表面改性,在石墨烯表面或者边缘接枝?NH2,提高其在树脂基体中的分散性,同时能够有效增加微米级碳纤维与环氧树脂基体间的界面间粘附力,减少空隙缺陷的存在,进而提高环氧树脂基复合材料的力学性能。本发明提供的碳纤维/石墨烯/环氧树脂复合材料在石墨烯的添加量为0.5wt%时力学性能最优,弯曲强度达到1525.4MPa,层间剪切强度达到91.14MPa,相比碳纤维增强环氧树脂复合材料分别提高了15.41%和14.14%。本发明具有工艺简单、溶剂毒性小、适合工业化生产等特点。
本发明属于无损检测技术领域,涉及一种检测复合材料结构筋条区的超声可视化成像方法。本发明方法基于超声反射原理,通过选用超声反射镜阵列线性扫面阵列换能器构建了一种快速超声扫描可视化成像方法,实现了复合材料结构筋条区不同部位的快速超声扫描可视化成像检测,通过选择不同扫查方式和入射方向及阵列换能器,实现不同复合材料结构筋条区的超声可视化成像检测。实际检测效果表明,明显提高了超声对复合材料结构筋条区不同部位检测的可视化程度和缺陷检出率及检测效率,可检测出复合材料结构筋条区不同部位中Ф3mm的分层,可视化成像质量非常清晰,取得了很好的实际检测效果。
本发明属于与复合材料制造以及结构吸波材料领域,涉及一种间断阻抗渐变结构吸波复合材料。采用含透波层、低浓度电损耗层、透波层、高浓度电损耗层、透波层的五层间断阻抗渐变结构,所用的吸收剂为电损耗类吸收剂短切碳纤维,采用喷涂工艺将混合液喷涂到石英玻璃纤维布上,使短切碳纤维均匀分布。电损耗吸波复合材料采用阻抗渐变结构设计,能够实现阻抗匹配,有效拓宽吸收频带。短切碳纤维作为一种电损耗吸收剂,具有质量轻,损耗机理多元化,不增加吸波复合材料重量,具有较强的电磁波损耗能力。本发明设计和制造吸波复合材料在X、KU波段具有良好吸波能力。
本发明提供一种低成本制备高精度金刚石/Al复合材料零件的方法。金刚石/Al复合材料硬度很高,很难通过机械加工来保证零件的尺寸精度,此外金刚石与Al二者在制备过程中易发生界面发生,生产有害的Al4C3。本发明先制备多孔金刚石预制坯然后再采用熔渗工艺与Al合金进行复合来制备金刚石/Al复合材料。制备金刚石预制坯采用热固性酚醛树脂做粘合剂。Al合金的主要成分为Al-(2-5)%Si-(1-3)%Ti。采用该工艺所制备的金刚石/Al复合材料的尺寸精度可以控制在±0.5%范围内,复合材料的导热率高于450W/mK,并且成本较低、界面处也无Al4C3有害相。
本发明属于复合材料制备技术,涉及一种用液态成型工艺制备蜂窝夹层结构复合材料的方法。采用蜂窝、预浸料、液态成型树脂作为原材料,先将与液态成型树脂相容的树脂体系制备的预浸料贴覆在蜂窝芯材的上下表面,并将完成贴覆预浸料的蜂窝芯材在热压罐中完成预固化或固化,完成预固化或固化后的玻璃化温度高于后续的注射温度50℃,将完成预固化或固化的蜂窝夹层结构用不高于0.3MPa的注射压力进行液态成型,获得液态成型工艺制备的蜂窝夹层结构复合材料。本发明提高了液态成型的适用范围,可用于航空航天应用的液态成型蜂窝夹芯结构复合材料,对于表面质量要求较高和尺寸精度要求较高的蜂窝夹芯结构复合材料提供了新的设计思路和制备方法。
本发明属于炭/炭复合材料防氧化涂层技术领域,涉及一种炭/炭复合材料防氧化剂及处理方法。本发明防氧化剂由(重量百分比):25-35%SiO2,15-25%TiO2,8-20%SiC,10-20%B4C,5-15%NaAlO2,5-15%Al(OH)3(Al(OH)3以7mL/g的比例溶解于H3PO4中),1-3%十六烷基三甲基氯化铵组成,将上述防氧化剂涂刷在炭/炭复合材料表面,经550℃-800℃保护气氛加热处理后,防氧化涂层与炭/炭复合材料基体结合牢固,防氧化效果好,尤其适合于飞机炭/炭复合材料刹车盘非摩擦表面的防氧化处理。
本发明公开了一种硅砂复合材料作为疏水疏多元醇材料的用途,所述硅砂复合材料由骨料颗粒和防水胶黏剂粘结而成,所述骨料颗粒外包覆有疏水性树脂膜,所述防水胶黏剂实现了上述包覆有疏水性树脂的骨料颗粒之间的黏结结合,同时使得上述骨料颗粒之间的间隙被防水胶黏剂填充,构建了以防水胶黏剂为交织物链接包覆于骨料颗粒外的疏水性树脂膜的体系,从而在整体上保证了硅砂复合材料疏水和疏多元醇的特性,这种整体性进一步使得所述硅砂复合材料作为疏水疏多元醇的材料使用时即使受到外界的磨损,其磨损后所露出的新生表面仍然具有疏水疏多元醇的特性,从而使得所述硅砂复合材料作为疏水疏多元醇的材料使用时具有疏水疏多元醇寿命长的优点。
本发明涉及一种低热膨胀和高强度的AlN-Si-Al混杂复合材料及其制备方法,材料的重量百分比组成为:AlN:10wt.%~25wt.%,Si:40wt.%~45wt.%,Al:30wt.%~50wt.%,其中,AlN和Si作为增强材料以颗粒形式弥散分布在连续的铝基体中,形成AlN颗粒和Si颗粒混杂增强的铝基复合材料,采用粉末冶金制备工艺制备。本发明所得的铝基复合材料具有低热膨胀和高强度,复合材料微观组织均匀、完全致密且具有良好的机加工工艺性能;AlN-Si-Al混杂复合材料有望成为高硅含量Si/Al和高SiC含量SiC/Al封装材料的替代材料。
本发明涉及复合材料技术领域,具体提供一种硅铝复合材料及其制备方法与应用。该方法在真空高温保温条件下,在含有铝块的二氧化硅容器中,使铝块变成铝液与二氧化硅容器反应原位生成硅,所述硅通过晶界扩散进入铝液内部,生成三维网状硅在铝基体中分布的复合材料;将所述三维网状硅在铝基体中分布的复合材料经致密化工艺处理,得到所述硅铝复合材料。该方法利用二氧化硅容器中的硅元素,在铝基体中原位形成硅的三维连通网络状结构,从而获得高热导率、低热膨胀系数和低密度的硅铝复合材料。
本发明公开一种二维全封闭复合材料点阵夹层结构及其整体成型方法,属于复合材料构件制造技术领域,该结构包括由复合材料制成的点阵夹层结构以及将点阵夹层结构夹在中间的上面板和下面板;该点阵夹层结构包含相对的两个面,每个面由多个点阵分布的凸起结构和凹陷结构组成一连续的整体。本发明通过整体成型二维全封闭复合材料点阵夹层结构,提高复合材料点阵结构的承载能力以及轻量化水平,以高效低成本工艺制造获得高质量的复合材料点阵结构。
本发明提供了一种金属改性陶瓷颗粒增强金属基复合材料的制备方法,包括:1)将Ti‑Cu‑Ni金属粉末球磨混合均匀;2)将陶瓷颗粒表面包裹上粘结剂后再均匀包裹Ti‑Cu‑Ni金属粉末,并进行烘干处理;3)将Ti‑Cu‑Ni金属改性陶瓷颗粒与金属基体粉末混合压制成型复合材料压坯,采用真空烧结或铸造方法制备陶瓷颗粒增强金属基复合材料或表面局部强化复合材料。本发明制备的复合材料中陶瓷颗粒与金属基体间形成冶金结合,显著提高了复合材料的抗冲击和磨损性能。本发明的技术工艺简单、成本低、无环境污染。
本发明提供了一种基于人工智能的复合材料失效高效模拟方法,属于复合材料结构失效分析技术领域。本发明方法包括:将失效准则公式无量纲化,获取独立变量;采用蒙特‑卡洛方法生成独立参数变量的数据集,基于失效准则选取神经网络模型的训练数据集;分别构建预测复合材料损伤起始和裂纹角度的神经网络模型,并进行训练;采用人工神经网络初步判断复合材料损伤起始以及可能失效位置,然后再进一步搜索失效具体位置;在有限元软件ABAQUS中构建失效准则子程序,进行复合材料失效模拟。本发明在确保预测准确率和精度的同时,也提高了计算效率,可实现采用Puck和LaRC05失效准则进行复合材料结构失效行为的高效模拟。
本发明涉及一种PIP结合原位生长石墨烯/氮化硼纳米管陶瓷基复合材料致密化方法,包括步骤:在预制体表面沉积界面层,然后浸渍裂解,再原位生长石墨烯/氮化硼纳米管,得到陶瓷基复合材料初成品;将陶瓷基复合材料初成品重复浸渍裂解和/或原位生长石墨烯/氮化硼纳米管的步骤,得到原位生长石墨烯/氮化硼纳米管致密纤维增强陶瓷基复合材料。传统纤维增强陶瓷基复合材料致密化过程中由于热处理过程中气体生成造成复合材内部形成孔隙和裂纹等缺陷,影响材料的力学性能,而原位生长石墨烯/氮化硼纳米管增加材料的致密化及韧性可以显著提高复合材料性能。
本发明涉及基于声固耦合的复合材料螺旋桨预应力湿模态预测方法,属于叶轮机械仿真技术领域。本发明基于有限元原理,将复合材料螺旋桨的流固耦合湿模态预测通过声固耦合方法实现,通过建立复合材料螺旋桨模型,同时建立相应的流场区域,对复合材料螺旋桨模型模型和流场区域进行网格划分,导入预应力,然后进行分析参数设置,最后输出模态分析结果,能够得出预应力湿模态频率及振型。本发明可预测复合材料螺旋桨在各种振源作用下产生的实际振动响应,充分考虑流体的附加质量的影响,能够实现对复合材料螺旋桨预应力湿模态的高精度预测,提高预测的真实度与可信度。
一种复合材料结构谱载疲劳寿命的渐进损伤算法,该方法有三大步骤:步骤一、指定应力比下的复合材料疲劳剩余强度性能曲面模型;步骤二、考虑应力比效应的复合材料疲劳剩余强度性能曲面模型;步骤三、载荷谱作用下复合材料结构疲劳寿命的渐进损伤算法。本发明简单实用、计算精度高,克服了现有技术的不足,可有效评估复合材料结构谱载疲劳寿命,为复合材料飞机结构寿命设计提供技术支持。
一种金银合金/铜基层状复合材料及其制备方法,属于贵/廉金属层状复合材料领域。本发明采用金银合金为覆层材料,铜基金属为基体,借助金银合金中的银与铜基金属中的铜在一定温度下发生反应生成低熔点的银铜共晶合金,形成结合强度高的界面过渡层。本发明金银合金/铜基层状复合材料具有优良的导电导热性、耐蚀性、抗氧化性、化学稳定性和综合力学性能,材料界面状态的一致性和均匀性好、结合强度高,材料成本较低。本发明生产流程和周期短;有利于拓宽金银合金在高端微型精密仪器、微型电控仪表、无线电元件以及半导体器件等方面的应用。
本发明涉及一种MnO2、多孔碳、Fe2O3层层复合的纳米复合材料的制备方法。该复合材料是以Fe2O3为核,多孔碳为中间层,MnO2为外壳的层层结构的纳米复合材料。首先以铁盐、尿素、糖、离子液体为原料,一步水热合成单分散的C/Fe2O3复合材料,再以C/Fe2O3为核,高锰酸钾、锰盐为原料,水热合成具有层层结构的MnO2/C/Fe2O3纳米复合材料。该复合材料尺寸均一,作为超级电容器电极材料具有广阔的应用前景。
本发明涉及一种二硫化钼-硫化镉纳米复合材料及其制备方法与在光催化分解水产氢中的应用。该纳米复合材料包括纳米硫化镉,以及在其上原位生长的无定型结构的层状纳米二硫化钼。本发明采用纳米硫化镉作为载体,由于其具有纳米结构,一方面有利于缩短电子空穴的传输路径,另一方面其比表面积大,有利于控制二硫化钼的负载量。并且其中的二硫化钼呈层状且为无定型结构,作为光催化分解水产氢催化剂使用时,为光电子与水中氢离子反应提供了大量活性位点,从而提高了催化活性。采用本发明的二硫化钼-硫化镉纳米复合材料作为催化剂,具有方法简单、成本低、催化活性高等诸多优点。
本发明公开了一种三氧化钼和二硫化钼复合材料的制备方法,该制备方法包括步骤如下:选取基底片,清洗选取的基底片,以三氧化钼粉末为生长源,利用物理气相沉积的方法,以清洗干净的基底片为基础制备三氧化钼纳米片,得到三氧化钼纳米片;以得到的三氧化钼纳米片作为基片,以硫粉作为硫源,利用化学气相沉积法高温硫化制备三氧化钼和二硫化钼复合材料,得到三氧化钼和二硫化钼复合材料。本发明的三氧化钼和二硫化钼复合材料的制备方法简单易行。本发明制备的三氧化钼和二硫化钼复合材料可实现在可见光区域的光催化响应,大大提高了太阳光的利用率。两种材料之间能带匹配,可以实现光生电子空穴的有效分离,从而复合材料表现出较高的光催化效率。
本发明涉及一种芳纶纤维增强的3D石墨烯/环氧树脂复合材料及其制备方法,芳纶纤维均匀分散负载于3D石墨烯上,所述复合材料导电性在102S/cm以上,压缩强度为115Mpa以上。所述的芳纶纤维增强的3D石墨烯/环氧树脂复合材料具有高压缩强度和高导电性,可作为具有优良缓冲能力的导电材料或电磁屏蔽材料。
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