一种金属层状复合材料放电等离子体制备方法,属于金属层状复合材料制备技术领域。采用表面经过简单处理后的两种或两种以上块体金属为待复合原材料,借助在真空条件或惰性气氛以及合理匹配的放电等离子体制备工艺参数条件下,在脉冲放电产生的放电冲击波以及电子、离子在电场中反方向的高速流动作用下,块体金属待复合表面在一定程度上可被击穿,使待复合表面得以进一步快速净化、活化,使叠合在一起的块体金属待复合界面间发生冶金结合,在较小的压力下低温快速复合成形,直接获得界面平直、结合强度高、产品形状尺寸精确控制的金属层状复合材料。优点是对待复合的金属表面清洁度要求不高;节能环保,操作简单,可重复性强;流程和周期短,成本低。
本实用新型公开了一种纤维增强复合材料汽车板簧。纤维增强复合材料汽车板簧,包括:本体,所述本体包括多个复合材料层合件,多个所述复合材料层合件沿第一预设方向层叠设置;剪力键,所述剪力键沿所述第一预设方向穿设在至少两个所述复合材料层合件上;和缠绕布,所述缠绕布缠绕在所述本体的外表面。本实用新型实施例的纤维增强复合材料汽车板簧,具有轻质、高强、耐腐和耐疲劳的特点,可大幅降低传统汽车板簧的重量,从而提高燃油汽车的燃油经济性或电力汽车的电力经济性。
本发明属于复合材料领域,提出了一种具有多尺度快速自组装界面的碳纤维树脂基复合材料及其制备方法。通过将碳纤维增强体交替浸入纳米粒子季铵盐溶液与高极性多官能度环氧树脂溶液中,在微波辐照下诱导纳米粒子快速层层自组装在碳纤维增强体表面,制备出一种表面纳米粒子均匀分布且接枝量可控的多尺度碳纤维增强体;采用阶梯式功率递增微波固化工艺,促进多尺度碳纤维增强体与树脂基体充分浸润与界面反应,快速固化成型制备了碳纤维树脂基复合材料,实现了多尺度碳纤维增强体与树脂基体模量平稳过渡,解决了传统热固化成型碳纤维树脂基复合材料制备效率低且界面结合弱等问题,该方法可用于航空航天、汽车工业和体育用品等高性能复合材料应用领域。
本发明涉及一种二维编织绿色环保高强度木基复合材料的制备方法,属于复合材料制造领域及木材加工领域。采用旋切工艺将实木制成单板,对单板进行部分脱除木质素,再将脱除木质素单板同向对齐排列组坯,放入模具中,高温热压促使板坯密实;冷却压机取出板坯,将每层单板分离,然后切成适宜编织的长条形木薄片,即基元单板;将基元单板按照纵横交叉原理进行二维编织;将编织成型的单板表面施加胶黏剂,对齐层叠排列,然后将排列好的组坯板材放入冷压机磨具中,施加高压;将冷压机的模具升温,促使胶黏剂高温固化,待固化完成后,冷却出模,得到复合材料。该复合材料的吸水厚度膨胀率小、尺寸稳定性好、易于加工,有利于推动复合材料绿色化发展。
本发明是一种短周期碳化硅纤维增强碳化硅复合材料的制备方法,该方法以碳化硅纤维作为增强体,首先在纤维表面制备界面层,进而通过PCS前驱体浸渍裂解法进行预制体定型、再通过熔融渗硅的方法实现材料的致密化,制备出碳化硅纤维增强碳化硅复合材料。本发明通过结合制备陶瓷基复合材料的前驱体浸渍裂解工艺与熔渗工艺两种工艺,即解决了前驱体浸渍裂解工艺周期长的缺点,又降低了熔渗工艺中纤维易受到损伤的缺点,有效缩短了陶瓷基复合材料的制备周期,有利于批量化制备碳化硅纤维增强碳化硅复合材料。
本发明属于复合材料技术领域,提供了一种镀锆金刚石颗粒增强铝基复合材料的制备方法,具体包括:通过磁控溅射或真空微蒸发在金刚石颗粒表面镀锆;对磁控溅射获得的镀锆金刚石颗粒进行热处理,加热温度为950~1050℃,保温时间为0.5~2h;将装填好镀锆金刚石颗粒和纯铝块的模具放置在炉内感应加热区;炉体抽真空后将模具加热;向炉内注入高纯氩气保温保压;冷却至室温即得复合材料。本发明所制的金刚石/铝复合材料具有优异的导热性能并且比重较小,热导率可达622W/mK,密度≦3.3g/cm3,可满足航空航天领域大功率器件散热对高导热及轻量化热管理材料的迫切需求;减少了易水解碳化铝界面相的生成,有利于复合材料在潮湿环境中的使用和储存。
本发明公开了一种金刚石复合材料坯料热处理方法,依次包括如下步骤:步骤一,将组装好的金刚石复合材料坯料放置真空炉膛内,真空条件下升温至第一温度后保温一定时间;步骤二,将步骤一得到的所述坯料在真空条件下继续升温至第二温度后,保温一定时间,保温的同时对真空炉进行间断式充入氢气和抽真空处理;步骤三,将步骤二得到的所述坯料在真空条件下降温至第三温度后,充入惰性气体或氮气至常压,所述坯料继续冷却至常温。与现有的净化真空处理方法相比,金刚石复合材料坯料内混合粉末氧含量由600ppm下降100ppm以下,生产的金刚石复合材料样品界面结合强度提高5%‑10%,实现了金刚石复合材料坯料整体的高度洁净化。
本发明涉及表面韧化的氧化铝纤维刚性隔热瓦多层复合材料、涂层组合物、制备方法及其应用。所述复合材料包括多孔氧化铝纤维基体、表面韧化氧化铝致密陶瓷层、高发射率氧化物热障涂层和低化学催化系数玻璃涂层。所述涂层组合物包括表面韧化氧化铝致密陶瓷层组合物、高发射率氧化物热障涂层组合物和低化学催化系数玻璃涂层组合物。所述复合材料的制备方法包括依次制备所述基体、所述致密陶瓷层、所述热障涂层和所述玻璃涂层。本发明还提供了所述复合材料在飞行器外表面的热防护材料中的应用。本发明采用新颖的工艺技术,利用独特的基体和涂层组合物,制得具有可在1600℃环境中长时间可重复使用、具有优越的耐温性的复合材料。
一种复合材料层合板双轴向拉伸性能的测试方法,它有三大步骤:首先,选用进行设计方案优化的复合材料层合板双轴向拉伸试验件,由夹持区、椭圆形过渡区、中心减薄倒角区和中心减薄标定区组成;然后,进行复合材料层合板双轴向拉伸试验件的双轴向拉伸测试,测得加载过程的夹持区的载荷‑位移曲线和中心减薄标定区的载荷‑应变曲线;最后,通过有限元方法对试验数据进行处理,获得复合材料层合板双轴向拉伸时的模量和强度。本发明的有益效果是其有益效果是设计了一种优化的复合材料层合板双轴向拉伸试验件方案及其双轴向拉伸性能测试方法,简单且便于实施。
本发明提供了一种金属氧化物/氮化碳复合材料及其制备方法,该金属氧化物/氮化碳复合材料的制备方法为:将金属盐、沉淀剂、络合剂溶于水形成溶液,向其中加入氮化碳,经过超声、充分搅拌均匀后,放入水热釜中进行反应,生成双金属氢氧化物/氮化碳(LDH/C3N4)复合材料,在空气或惰性气氛下焙烧,使双金属氢氧化物脱水、脱除层间阴离子,结构转变为复合金属氧化物,而氮化碳在此过程中结构未发生变化,得到复合金属氧化物/氮化碳复合材料。该复合材料用作光驱动生产H2O2过程的催化剂,即用作以水和氧气为原料、生产H2O2的催化剂,在常温、常压下即可实现H2O2的清洁生产。
本发明公开一种己二酸-对苯二甲酸-丁二醇三元共聚酯/氧化石墨烯复合材料,所述复合材料包括己二酸-对苯二甲酸-丁二醇三元共聚酯和氧化石墨烯,所述复合材料中氧化石墨烯的重量分数为0.01-1%;所述氧化石墨烯的厚度为0.8-10nm。本发明的氧化石墨烯能够均匀的分散在聚合物基体中,使得复合材料的阻隔性能大幅度提高。本发明还公开了己二酸-对苯二甲酸-丁二醇三元共聚酯/氧化石墨烯复合材料的制备方法,该方法工艺简单,可操作性强,易于工业化生产。
本发明提供了一种具有颜料二氧化钛性质的绢云母/TiO2复合材料及其制备方法。本发明使用高品位绢云母粉体为包核基体,结晶TiO2为包膜物,在湿法超细研磨体系中,通过粒-粒包覆改性方式,实现TiO2在包核基体表面的反应包覆和改性修饰,由此制备具有颜料二氧化钛性质的绢云母/TiO2复合材料。在本发明材料中,TiO2在绢云母表面包覆均匀、两者间结合稳定。复合颗粒表面TiO2性质及TiO2与绢云母性能的综合导致绢云母/TiO2复合材料呈现强烈的遮盖能力和与应用体系良好相容等颜料性能,当包膜物为金红石型TiO2时,还具有等同或优于金红石型TiO2的吸收抗紫外线功能。绢云母/TiO2复合材料还具有制造工艺简单、成本低廉等特点,在涂料等制品中应用可取得与使用钛白粉相同的技术性能,且较大幅度降低成本。绢云母/TiO2复合材料还可用于塑料、造纸等利用白色颜料物理性能的场合,起到改善应用产品性能和降低成本的作用。
本实用新型属于太阳能设备技术领域,具体涉及一种具有显示功能的复合材料板材及太阳能组件。所述复合材料板材,包括:发光组件,用于显示所需信息;复合材料层,一面开设有凹槽,用于嵌设所述发光组件;阻隔层,通过第一粘结层设置于所述复合材料层的另一面。本实用新型首创的将发光组件嵌设在复合材料板材上,节省了空间,使得整个部件的体积变小,便于安装,解决了显示屏在户外使用不方便的技术问题。
本发明属于复合材料制造技术领域,涉及一种复合材料蒙皮结构机加工艺线的制备方法,其特征在于复合材料蒙皮结构在固化完成后不进行脱模工序,而是直接借助激光铺层定位投影系统,利用激光铺层定位投影系统在固化复合材料蒙皮结构的非贴模面生成机加工艺线投影图形,依据机加工艺线投影图形加工制作复合材料蒙皮结构的机加工艺线。该发明方法设计合理,简便易行,所制备机加工艺线的位置精度高,对于普通钢模具所制备的复合材料蒙皮结构,尤其是采用普通钢模具所制备的附带众多装配孔或者减重孔的大尺寸复合材料蒙皮结构,具有一定的工程应用价值。
本发明涉及一种导电性碳、石墨纤维增强树脂基复合材料的自电阻加热速成型及纤维增强的热塑性复合材料的自电阻加热焊接、或修补的方法。本发明充分利用碳纤维复合材料的自电阻,在压力机械上、下台面与预浸料之间分别安装绝缘层,绝缘层与预浸料之间加装电极,形成以预浸料为电阻的导电通道,成型、焊接、修补复合材料。本发明充分利用了复合材料自身电阻的热量,使其加工成型的加热是由里向外进行,极大地节省了能源,由于导电通道的最短距离通常就是复合材料层合板的厚度方向,使碳纤维材料在最短的时间内迅速加热,使其自身的能量得到充分的发挥,该方法操作简单,可以在很短的时间内,以非常低的功耗、制造成本和非常精确的控制,得到高质量的高性能树脂基复合材料。
本发明提供显影复合材料及其制备方法,由以下重量百分比的原料制成:不显影高分子聚合物20%‑80%、不透性改良剂80%‑20%和表面活化剂0‑10%,制备所述复合材料的时候,采用熔融搅拌或挤出机进行物料混合或在溶剂中混合均匀,除去溶剂,然后造粒或挤出成丝或用于医疗器械的制备。进一步,本发明提供了所述复合材料的用途及采用该复合材料的植入性、介入性医疗器械及其制备方法。所述复合材料制备成丝状也具有良好的显影效果,并利用所述方法,可以制备适用于挤出工艺的显影剂含量超过50%的显影复合材料。利用该复合材料制备的医疗器械,具有良好的显影效果,利于手术中操作和术后随访。
本发明属于新型结构复合材料的制备技术领域,涉及一种多重防护复合材料及其制备方法。充分利用各组分的优点和协同作用,结合复合材料结构特征,构建多组分协同增韧、导电、阻燃的层间阻隔结构和表面防护结构,利用碳纳米材料、阻燃剂、增韧剂复合的层间层协同构建层间结构,使复合材料具备层间层内燃烧阻隔作用、层间导静电作用,碳纳米材料起协同阻燃和强韧作用;复合材料表面层也兼具阻隔燃烧和防静电功能。并且适用于现有的复合材料体系以及成型工艺,避免了对复合材料面外性能的影响。
本发明属于高性能聚合物基复合材料的形状记忆功能化应用技术领域,提供一种热致型形状记忆复合材料,包括:形状记忆聚合物和碳纳米管,其中形状记忆聚合物的含量为:15wt%~85wt%;碳纳米管的含量为:85wt%~15wt%。碳纳米管具有优异的力学性能、电性能和热导性能,既可作为聚合物基复合材料的增强体,又可作为热致型形状记忆复合材料的加热体。热致型状记忆复合材料需要加热到一定温度才能实现其功能,采用碳纳米管增强的聚合物基形状记忆复合材料可直接对碳纳米管进行通电加热,实现形状记忆复合材料增强和加热的双重功能。
本发明提供一种含有含氟磷酸钛化合物的复合材料及其制备方法,其中,所述复合材料包含以复合材料重量计60%~99%的含氟磷酸钛化合物和以复合材料的重量计1~40%的电子导电材料,其中,所述含氟磷酸钛化合物的化学式为Na3[Ti2P2O10F]。本发明还提供了包含所述复合材料的锂离子电池负极材料和钠离子电池负极材料及其相应电池。此外,本发明还涉及含氟磷酸钛化合物和所述复合材料在锂离子电池和钠离子电池中的应用,特别是在室温锂离子电池和室温钠离子电池中的应用。本发明的复合材料具有低成本、低电压、高容量以及环境友好等优点。
一种高延伸率、高模量TiB2颗粒增强铝基复合材料及其制备方法,属于铝基复合材料制备技术领域。以Al‑Zn‑Mg‑Cu‑Zr‑Sc为基体,TiB2颗粒为增强体,按下述步骤进行:①按材料成分配料进行熔炼,通过半连续铸造技术得到Ф280mm复合材料铸锭;②采用400℃/6h+465℃/30h对铸锭进行均匀化退火,③将均匀化后的复合材料在420℃预热2h后进行第一步热锻造或热挤压处理;④将一步变形后的复合材料继续在420℃下预热2h后,沿正交方向进行二次热变形,即锻造、挤压、轧制,得到正交复合热变形的TiB2增强铝基复合材料。复合材料有优异的强度、延伸率、弹性模量。
本发明涉及一种TiNi形状记忆合金丝增强镁合金复合材料的制备方法,属于金属基复合材料制备的技术领域。所述方法为:镁合金板和TiNi形状记忆合金丝先形成复合材料预制件,进行真空热压得到复合体;复合体进行变形处理后,得到一种TiNi形状记忆合金丝增强镁合金复合材料。在低温条件下将复合体进行变形处理后,升温到马氏体逆相变温度以上,得到的TiNi形状记忆合金丝增强镁合金复合材料中的TiNi形状记忆合金丝发生马氏体逆相变并恢复原始形状,基体镁合金的约束使其难以恢复形状,从而在复合材料内部产生压应力,使复合材料实现自增强效果。
本发明属于复合材料应用技术领域,涉及一种用于汽车复合材料轮毂的快速固化环氧树脂的制备方法。针对汽车复合材料轮毂的使用工况、制造特点、制造效率,提出了一种兼顾快速固化和低温固化高温使用,适合复合材料轮毂模压成型的环氧树脂体系。本发明提出一种可快速固化,可在135℃/10‑30min,或150℃/3‑10min条件下实现固化,固化时间较常规环氧树脂缩短1‑3h的复合材料轮毂用快速固化环氧树脂。可满足复合材料轮毂在使用过程中的耐温要求。本树脂的力学性能优异,满足各种使用工况。本发明提供的快速固化环氧树脂可大大缩短复合材料轮毂的制造周期,提高制造效率,降低能耗,带来明显的经济效益和社会效益。
本发明涉及一种利用激光选区微结构加工和激光选区加热连接金属与热塑性复合材料的方法,通过在金属与热塑性复合材料连接界面形成互锁结构提高接头连接强度,解决了使用现有连接方法连接金属材料与非金属材料后接头存在连接强度低的缺陷。本发明利用激光选区加工连接金属材料与热塑性复合材料的方法按以下步骤实现:一、使用激光清洗技术去除金属材料表面氧化层;二、采用激光加工系统在去除氧化层后的金属材料表面选区加工出微结构;三、使用夹紧装置将金属与热塑性复合材料夹紧并固定在激光加工平台上,采用激光加工系统选区加热金属材料表面,通过热传导在金属材料与热塑性复合材料搭接区域接触界面形成互锁结构,即实现金属材料与热塑性复合材料之间的连接。本发明连接方法连接的金属材料与热塑性复合材料之间的连接强度高、疲劳寿命高。
本发明涉及一种低成本碳/碳复合材料的快速制备方法,属复合材料领域,主要用于降低高致密度碳/碳复合材料的制备周期和成本。通过对定型后的碳纤维织物进行纤维束内复合形成低密度碳/碳复合材料,然后通过碳纤维束间填充碳颗粒,变大孔为微孔,然后通过低压液相浸渍碳化或化学气相渗透,联合高温热处理获得高密度碳/碳复合材料。本发明制备碳/碳复合材料的方法与传统方法相比,可以实现高致密度碳/碳复合材料制备周期的大幅缩减和制造成本的大幅降低。
本发明公开一种碳‐碳复合材料工装表面制抗氧化涂层的方法及所制工装,包括以下步骤:S100、加工碳‐碳复合材料工装,所述碳‐碳复合材料工装的直径至少为1500mm,厚度为60mm;S200、对碳‐碳复合材料工装表面进行喷砂毛化;S300、使用喷涂设备在所述工装表面制备粘结层;S400、使用喷涂设备在所述工装表面制备抗氧化涂层;S500、使用真空热处理炉对所述工装进行热处理。本发明有效解决了大型碳‐碳复合材料工件无法用传统包埋法、烧结法等工艺制备表面抗氧化涂层的缺点,工艺简便、可控性好,质量稳定,制备的防渗碳、抗氧化耐磨涂层与碳/碳复合材料结合牢固,涂层致密、连续、没有裂纹,可有效保证碳‐碳复合材料工装在高温环境中长期、安全、稳定的连续工作。
本发明涉及一种高韧性、耐高温聚酰亚胺复合材料及其制备方法,属于聚酰亚胺复合材料技术领域,解决了现有的耐高温聚酰亚胺复合材料层间断裂韧性差的问题。高韧性、耐高温聚酰亚胺复合材料包括热固性聚酰亚胺基体、热塑性聚酰亚胺和增强纤维;所述热塑性聚酰亚胺为无纺布形式,所述热塑性聚酰亚胺的玻璃化转变温度与所述热固性聚酰亚胺基体的玻璃化转变温度的差值不超过50℃。制备方法包括:制备热固性聚酰亚胺预浸料和热塑性聚酰亚胺无纺布;将所述热固性聚酰亚胺预浸料与所述热塑性聚酰亚胺无纺布交替铺层,加压成型得到高韧性、耐高温聚酰亚胺复合材料。本发明实现了聚酰亚胺复合材料的高韧性和耐高温的兼得。
一种对有机‑无机复合材料中无机相迁移三维可视化及动力学计算方法,属于材料结构可视化及定量分析技术领域。本发明采用荧光示踪三维成像分析方法,对无机相在复合材料中的迁移过程进行了原位可视化分析。通过对复合材料内部不同深度纳米粒子数量的统计,分析无机相迁移方向及迁移过程。进一步采用统计学模型计算无机相的迁移量、迁移速度及方向,研究在不同外界条件、不同聚合物基质中的无机相迁移差异,进一步探究无机相迁移与复合材料性能的内在联系。本方法实现了对无机相早期迁移过程的原位、无损、三维定量分析,为研究复合材料构效关系、设计高性能复合材料提供有效依据。本方法简单灵敏、准确,具有广泛的适用性和实用价值。
本发明提供了一种高致密纤维增强石英陶瓷复合材料及其制备方法,涉及复合材料技术领域,该方法包括:将纤维预制体浸没在浆料中,然后依次进行真空浸渍、干燥、烧结和增密,得到复合材料基体;将所述复合材料基体浸没在硅溶胶中,然后依次进行真空浸渍、干燥、烧结和增密,得到所述高致密纤维增强石英陶瓷复合材料。本发明制备的高致密纤维增强石英陶瓷复合材料的制备成本低、生产周期短,工艺适应性强。
本发明涉及一种层间增强复合材料3D打印装置,包括打印模块和纤维铺放模块,层间增强复合材料3D打印装置安装在3D打印机运动执行机构末端,可沿X轴、Y轴和Z轴移动,其中打印模块负责打印模型轮廓及填充,纤维铺放模块负责短纤维层间铺放;本发明实现了短纤维铺放层间增强的复合材料3D打印,通过控制纤维铺放模块振动频率、振幅和网筛的筛网孔径,实现不同长度短纤维的均匀定量精确铺放。本发明的复合材料3D打印装置可以有效提升纤维增强树脂基复合材料的层间性能,实现纤维增强复合材料的高性能、高精度、低成本3D打印成形。
本发明涉及一种多功能性聚丙烯复合材料及其制备方法。该复合材料由热塑性聚丙烯树脂基体、无机粒子导热填料或无卤阻燃剂、炭基导热填料、增韧填料以及其它加工助剂制成,其最高导热系数大于5.0W/m·K,绝缘性能优异,垂直燃烧等级为UL94?V-0且力学性能良好。该操作简单,成本低廉,一步即可制备综合性能优良的多功能性复合材料,易于实现工业化生产,可广泛应用换热器,仪表外壳、电路元件,汽车,化工能源及航空航天等领域。
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