本发明涉及一种制备超抗疲劳仿生石墨烯纳米复合材料的方法,首先通过无机氧化石墨烯与多巴胺(DA)反应构建氧化石墨烯‑聚多巴胺(GO‑PDA)异质基元材料,然后加入二氯化镍(NiCl2)溶液与聚多巴胺形成螯合结构,最后得到的均匀混合液经真空抽滤制得氧化石墨烯‑聚多巴胺‑Ni2+(GO‑PDA‑Ni)纳米复合材料,最后经过化学还原,制得还原氧化石墨烯‑聚多巴胺‑镍离子(rGO‑PDA‑Ni)仿生石墨烯纳米复合材料;获得的仿生石墨烯纳米复合材料不仅具有超强的抗疲劳特性,而且还具有优异的导电性能。在290MPa的拉力下,经过1.0×105次周期性拉伸测试后电导率仍然达到144.5S/cm。此外,其最大强度是天然鲍鱼壳的2.1倍,最大韧性是天然鲍鱼壳的7.5倍。
硼化物颗粒强化Fe-Cr-Al复合材料及其制造方法,属于复合材料技术领域。强化相(TiB2+Cr7(B,C)3)体积为22~25%,复合材料元素组成:0.28-0.34C,2.6-3.0B,1.4-1.6Ti,1.8-2.2Al,10.0-11.5Cr,0.10-0.15Mg,0.06-0.10N,0.06-0.09Nb,0.06-0.09Zr,0.18-0.25Y,0.06-0.10Ca,0.08-0.12Ba,1.2-1.5Si,Mn<0.35,S<0.03,P<0.04,Fe余量。采用原位反应铸造法。复合材料具有高强度、高温硬度和较好的韧性和高温耐磨性。
本发明提供了一种混编纤维增强复合材料及其制备方法,涉及复合材料技术领域,该制备方法包括:(1)将芳纶纤维、PBO纤维、玻璃纤维和聚酯纤维进行交替编织,得到混编层;(2)在混编层上铺放陶瓷粉,得到单层混编复材;(3)将至少两层单层混编复材依次叠放后,再叠放一层混编层,得到混编纤维织物;其中,相邻的混编层之间中均有陶瓷粉;(4)将混编纤维织物置于模具中,并向模具内注入树脂胶液进行固化,得到混编纤维增强复合材料。本发明提供的混编纤维增强复合材料具有优异的强韧性度和导热性,在提高纤维体积含量的同时,能避免所制备的混编纤维增强复合材料出现白斑、渗透不充分等缺陷。
本发明公开了三元正极材料@氮化钛核壳结构复合材料,属于锂离子电池正极材料技术领域。该复合材料为致密双层结构:内层为镍钴铝或镍钴铝三元正极材料,外层为高结晶度钛氧化物TiN;以复合材料的总重量为100%计,内层的质量分数为30‑95%,外层的质量分数为5‑70%;所述外层为高结晶度的TiN,其结晶度不低于90%,其纯度不低于99.5%。此外,本发明还公开了该复合材料的制备方法。该复合材料与未经过包覆处理的原始三元正极材料相比,复合物导电性显著提高、比容量较高、循环稳定性好、倍率性能提高、内阻降低的特点。该制备过程简单、无污染、成本低、流程短、易于工业放大。
本发明公开了一种氧化锌基传感气敏复合材料及其制备方法和应用。其中制备方法包括:通过溶液还原法在氧化锌纳米聚团表面负载纳米铜/银颗粒,利用纳米铜/银还原效应制备得到同时负载钯和纳米铜/银的氧化锌复合材料;通过原位生长在氧化锌复合材料表面包覆含锌ZIF层,和/或采用涂布法在复合材料表面包覆微孔分子筛层,形成氧化锌基传感气敏复合材料。本发明可以实现对甲烷的高灵敏快响应、高选择性的传感检测,为煤矿、天然气等行业的甲烷传感提供了一种新途径。
一种掺杂氧化铝颗粒的铁‑镍磁性纳米复合材料的生产方法,属于复合材料制备技术领域。工艺过程为:(1)将铁源、镍源、燃料、铝源、按比例配成溶液;(2)加热并搅拌,溶液挥发、浓缩后分解,得到前驱体粉末;(3)将前驱体粉末于300~600℃温度范围内,在保护气氛下反应1~3小时,得到合金粉末。(4)将合金粉末进行压制成型,并在800~1300℃进行煅烧致密化;将粉末直接在600~750℃放电等离子烧结或在烧结温度700~900℃下热等静压成型,得到铁‑镍/氧化铝复合材料。本发明原料廉价易得,制作过程简便、快捷,工艺能耗少、成本低,得到的铁‑镍/氧化铝复合材料,氧化物颗粒细小弥散、分布均匀,可有效提高铁镍磁性复合材料的力学性能,磁学特性良好。
本发明公开了一种考虑频率的树脂基复合材料循环应力应变的确定方法。该方法根据树脂基复合材料具有的粘弹性特性,将总应变分为弹性应变和粘性应变。其中考虑了载荷频率对粘性应变的影响,通过研究应力率与粘性应变的关系,引入频率、应力率、应力和平均应力来描述粘性应变,很好的描述了树脂基复合材料在单轴和多轴循环加载下的应变行为。并且与不同加载条件下的试验数据对比,验证了该方法的准确性。由于树脂基复合材料具有优异的力学性能,目前已经在航天航空、汽车、建筑、医疗、体育等行业得到了广泛的应用。本发明提出的方法不仅简单,而且准确性非常高,对于复合材料产品的安全设计具有非常重要的意义。
连接是复合材料零部件中必不可少的环节,连接的性能直接影响整个结构的性能,但是目前的复合材料的螺栓或铆钉连接存在开孔破断纤维、容易产生应力集中、结构可靠性差等问题。为了解决上述问题,本发明提供了一种形状记忆复合材料连接装置,属于新材料技术领域,该装置基于形状记忆复合材料的形状记忆恢复功能,采用电加热控制温度变化,控制连接管上的凸起锁合环的变形,实现与接头沟槽的机械锁合。装配时,将连接管加热后插入接头,加热停止,冷却至室温实现机械锁合。该连接装置是一种轻量化、可无损拆卸、可自动控制的复合材料结构用连接装置,可应用于航空航天、汽车、高铁等领域备中,具有非常广阔的应用前景。
本发明提供了一种PBAT复合材料及其制备方法和应用。所述PBAT复合材料原料按重量份数计包括:PBAT100份、生物基填料15‑30份、新型增塑剂9‑18份、抗菌剂0.05‑0.15份。所述生物基填料为淀粉、壳聚糖、竹粉、木粉中的至少一种。所述新型增塑剂组分包括氯化胆碱和甘油、氯化胆碱和硫脲、氯化胆碱和甘油和硫脲中的至少一种。本发明的新型PBAT复合材料与传统的PBAT复合材料相比,机械性能得到较大提高,拉伸强度高,断裂伸长率更好,材料的韧性强度及透明度均有所改善,具有阻燃及抗菌性能,并且所述材料的降解速度比传统复合材料相比更快。
本发明提供了一种复合材料叶片榫根疲劳强度测试装置,包括:榫根固定槽、表面应变监控单元、径向载荷施加轴、周向载荷施加块、径向施力工装、无损检测单元,待测复合材料叶片的榫根放置于榫根固定槽内,榫根固定槽与待测复合材料叶片的榫根尺寸贴合,径向载荷施加轴、周向载荷施加轴通过径向施力工装向复合材料叶片榫根施加组合力载荷,通过无损检测单元开展榫根的实时内部分层及损伤检测,测试叶片榫根的抗疲劳强度,本方案能够采用等效的方法来实现针对复合材料榫根结构的静态加载研究以及载荷调节,实现包括径向和周向载荷单独及组合施加,更准确反映榫根处受到的静载荷、交变载荷情况。
本发明提供一种用于印刷的复合材料及其制备装置、制备方法,涉及复合材料技术领域。本发明提供的用于印刷的复合材料中,按重量百分比计,所述复合材料由80%~95%金属油墨,0%~15%粘结剂,0.5%~5%非金属填料,1%~8%偶联剂和0%~5%附着力改善剂组成,所述金属油墨为熔点低于300℃的低熔点金属及其氧化物的混合物。本发明的技术方案能够使用于印刷的复合材料的电导率均一,且在高温下不易发生鼓泡、膨胀或变形,使得印刷制备的导电结构的电性能较好。
一种PBT纳米复合材料,所述PBT纳米复合材料是由混料经熔融共混制得;所述混料包括PBT,PBT颗粒上结合有纳米材料和液体介质。本发明还公开了PBT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助剂混合搅拌,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PBT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PBT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PBT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。
本发明公开了一种高导热带状炭丝增强沥青基C/C复合材料及其制备方法。利用带状炭丝作为增强体,浸渍剂沥青作为炭基体,经模压机加压成型,进行多次浸渍/碳化,最后再通过高温石墨化,最终制得带状炭丝增强的高导热C/C复合材料。与高导热中间相沥青基炭纤维相比,本发明使用的高导热炭丝不仅长度方向导热率高(可达600‑1800W/m.K),而且成本较低。因此能有效降低高导热C/C复合材料的成本,并提高其导热率。用高导热炭丝制得的C/C复合材料,根据体积分数的不同,其导热率可在300‑1000W/m.K之间调整,抗弯强度≥5MPa。本发明提供的方法操作简便、成本低,所制备的高导热C/C复合材料不仅导热性能良好,且具有优异的导电性能。
本发明涉及纳米复合材料领域,具体地说,涉及一种热塑性硫化橡胶纳米复合材料及其制备方法,所述纳米复合材料是由预混料经熔融共混制得的,所述预混料是由结合有液体介质的纳米材料充盈粘附于热塑性硫化橡胶颗粒间形成的,所述热塑性硫化橡胶包括极性塑料和非极性橡胶。所述制备方法包括将液体介质和纳米材料混合得到膏状物,将所述膏状物粘附于热塑性硫化橡胶颗粒表面进行熔融共混得到纳米复合材料。本发明提供的纳米复合材料具有优良的韧性,并且工艺流程短,成本低,适合推广使用。
本发明提出了一种适用于真空袋压工艺的复合材料胶接修理方法,通过在补片和复合材料本体间的胶膜表面施加一层导气材料,使得在真空袋压工艺下,封闭在补片和复合材料本体间的气体、挥发性组分等可能形成胶接缺陷的因素被可靠排出,大大提高了胶接修理结构的内部质量。该胶接修理方法可应用于飞机复合材料外场维修,提高了复合材料胶接修理结构的可靠性及使用寿命,具有很高的社会效益和经济效益。
本发明提供一种复合材料容器内置光纤传感器的标定方法,包括如下步骤:制备用于内置光纤传感器标定的缠绕芯模标定样,且在所述缠绕芯模标定样上设置用于定位光纤传感器的标记;布置所述光纤传感器,并进行纤维缠绕、纤维固化,得到以所述缠绕芯模标定样为内衬的复合材料容器标定样;布置应变片,并将所述光纤传感器与所述应变片分别连接数据采集仪,记录所述复合材料容器标定样在应力下的状态;对采集的数据进行计算,对所述光纤传感器进行标定。本发明还提供了一种复合材料容器内置光纤传感器的标定装置。本发明所述的复合材料容器内置光纤传感器的标定方法具有实施方便、测试准确、数据处理简单等优点。
本发明涉及一种两端收口的管形复合材料零件的成型方法,该成型方法首先是先通过在上模具和下模具管形组合的辅助模具型腔内成型出管状可熔性模具,辅助模具的型腔外型面与管形复合材料零件的内型面相同。然后再通过管状可熔性模具制备出两端收口的管形复合材料零件,在管形复合材料零件成型完成后再通过加热,使管状可熔性模具变软后完成脱模,通过利用管状可熔性模具与管形复合材料零件的玻璃化转变温度差实现脱模,避免了使用金属组合型模具,降低了模具的制造成本和制造难度,可熔性模具使用的热塑性塑料具有可回收的特点,可以重复使用,该方法具有操作简便、成本低等特点。
本发明涉及一种提高颗粒增强铝基复合材料弹性模量的方法,所述方法制备步骤主要包括:步骤1,将不规则陶瓷颗粒和工业纯水按照质量份比为1:5加入循环搅拌球磨机内均匀搅拌混合;步骤2,将陶瓷颗粒浆料加入压力式喷雾干燥机雾化成微液滴;步骤3,使用超声波和机械搅拌辅助清洗多孔陶瓷颗粒粉末,将多孔陶瓷颗粒粉末烘干,然后将多孔陶瓷颗粒粉末及铝合金块放入模具内;步骤4,将模具放入保护性气氛加热炉内,在保护性气氛下采用无压浸渗法制备多孔陶瓷颗粒增强铝基复合材料等,所述方法的优越效果在于,能够获得较低体积分数的多孔颗粒增强铝基复合材料,与同等体积分数的致密颗粒增强铝基复合材料相比,所得多孔颗粒增强铝基复合材料的弹性模量值均能够得到显著提高。
本发明是关于一种改性SiCf/SiC复合材料及其制备方法,其制备方法包括:1)以炭黑、碳化硅粉体为固相,与液相混合,加入助剂,球磨混合真空超声除气,得到浸渍料浆;2)将碳化硅纤维布置于所述的浸渍料浆中,真空浸渍,层叠压制,干燥,得到含碳预制体;其中,所述的碳化硅纤维为含有氮化硼界面相的碳化硅纤维;3)对硅与金属的二元相图进行计算模拟,高温熔炼、造粉,得到低熔点合金粉;4)采用所述低熔点合金粉包埋所述的含碳预制体,反应熔渗,得到改性SiCf/SiC复合材料。本发明有效降低了SiCf/SiC复合材料的烧结温度,提高了复合材料中游硅及合金的熔点及力学性能,进一步提高SiCf/SiC复合材料的使用寿命和力学性能;降低了生产能耗,降低了生产成本。
本发明公开了一种考虑载荷与材料分散性的复合材料结构可靠性优化设计方法,其步骤如下:(1)根据复合材料结构特征,考虑材料分散性,确定结构的B基准材料强度许用值;(2)考虑结构中载荷的不确定性影响,采用工程设计中的载荷放大系数进行设计;(3)以最大应力准则为判断单层板结构是否发生破坏的标准,利用一次二阶矩方法计算单层板可靠度,进而求解系统总的可靠度指标;(4)根据复合材料结构优化设计理论,以复合材料铺层角度和厚度为设计变量,以保证结构具有不低于之前计算出的系统可靠度为约束,以结构重量最轻为目标,建立多目标优化模型,实现复合材料结构在考虑载荷放大系数与材料B基准值的设计方法下的结构可靠性优化。
本发明涉及一种组合密封结构的耐高温高压快速可钻复合材料桥塞,该桥塞包括包括芯轴,依次套装于芯轴上的上推环、上卡瓦、上卡瓦导锥、组合密封结构、下卡瓦导锥、下卡瓦和下限位体,下限位体与芯轴固定连接,且上推环、上卡瓦、上卡瓦导锥、组合密封结构、下卡瓦导锥、下卡瓦以及下限位体均为耐高温复合材料制备。本发明的有益效果为:桥塞复合材料部件均采用耐高温复合材料制备,在高温下下力学性能不会发生明显下降,保证桥塞的可靠性。其独特的材料设计容易钻铣,磨掉的碎屑轻小,较易循环返出,防止卡钻。另外由于复合材料密度小、质量轻,特别适用于斜井、水平井的分层压裂、封堵等作业,克服了金属桥塞易卡、钻铣困难等缺点。
本发明提出了用于地下水氮污染修复技术的复合材料制备方法,属于地下水污染修复技术领域。所述的复合材料是由沸石粉末、高聚物和碳源物质复合配制而成,先通过反相乳液法(油包水)将沸石粉末和高聚物制成球状颗粒,然后将碳源物质配制成一系列不同浓度的溶液,取一定量上述球状颗粒,将其分别浸润于不同浓度的碳源溶液中,待干燥后即得不同载碳量的复合材料。该复合材料可作为反硝化的载体,并可长效缓释碳源,解决反硝化过程碳源缺乏的问题、避免外加碳源带来的二次污染问题,还可同时通过复合材料中的沸石组分对氨氮吸附去除。
本发明属于金属基复合材料研究领域,涉及一种高导热石墨晶须增强铜基复合材料及其制备方法。复合材料由基体纯铜和已镀覆的增强相高导热石墨晶须两部分组成,其中纯铜的体积分数为40%-65%,镀覆后的石墨晶须的体积分数为35%-60%。复合材料采用生产工艺步骤为:首先采用化学镀或盐浴镀方法,将铜或钼镀覆于石墨晶须的表面,形成0.5-2μm厚的镀层;将经过金属镀覆处理过石墨晶须添加适量的粘结剂后模压成形,随后采用热脱脂,脱除粘结剂制成多孔预制坯;最后将预制坯和纯铜叠放,放入熔渗炉,进行真空压力熔渗,得到最终的石墨晶须增强铜基复合材料零件。
本发明涉及一种石墨烯/聚苯胺纳米纤维复合材料及其制备方法;及将此复合材料作为电极材料应用于超级电容器;及此超级电容器的制备方法。复合材料是经过功能化处理后获得的石墨烯氧化物通过酰胺基团与导电聚合物进行化学键连接而得到的,通过对其的还原,提高了导电性能,结合其固有的结构稳定的特点,使其具有更高的电容量。本发明还涉及到一种超级电容器,包括:一第一电极、一第二电极、一第一集电体、一第二集电体、一隔膜、及一电解溶液,所述第一电极和第二电极由一石墨烯氧化物/聚苯胺复合材料组成,其中,石墨烯/聚苯胺纳米纤维复合材料包括通过酰胺基团进行化学键连接的石墨烯和导电聚合物。
本发明提供了一种碳纳米管/聚丙烯抗静电复合材料及其制备方法,主要涉及以碳纳米管(CNTs)为主要抗静电改性材料、聚丙烯(PP)为主要改性对象的碳纳米管/聚丙烯抗静电复合材料及其制备方法。本制备的聚丙烯/碳纳米管(CNTs)复合材料,解决了CNTs极易团聚、分散困难以及在聚丙烯难分散、界面结合差、复合材料的力学性能差,特别是冲击性能差的问题,成功制得了抗静电性能与力学性能俱佳的CNTs/PP复合材料。
本发明属于钠离子电池负极材料制备技术领域,具体涉及一种含硒化物复合材料及其制备方法和应用。该制备方法包括金属氧化物微球、含硒溶液和含硒化物复合材料三个步骤。通过共沉淀法制备得到了过渡金属氢氧化物,有效引入了双金属组分(锡和过渡金属),通过煅烧后得到金属氧化物微球结构,硒粉通过还原剂得到硒离子,以金属氧化物微球结构为模板,硒离子与金属氧化物微球结构中氧发生交换,进而得到纯度高、晶型好、结构完整可控的含双金属组分的硒化物,通过控制金属氧化微球的结构,实现了含硒化物复合材料结构可控;该含硒化物复合材料为蛋壳结构,该结构可以增加材料的比表面积和活性位点,进而提提升了含硒化物复合材料的储钠容量。
本发明提供一种复合材料气瓶及其制备方法,复合材料气瓶包括由内至外依次设置的:内胆;粘接过渡层,粘接过渡层的制备原料包括玻璃纤维布和粘接剂,粘接剂的制备原料包括:环氧树脂、固化剂、促进剂;玄武岩纤维复合材料层,玄武岩纤维复合材料层的制备原料包括双马来酰亚胺树脂基体和玄武岩纤维增强材料。该复合材料气瓶以双马来酰亚胺为基体材料,玄武岩纤维为主要增强材料,其耐高温性能好、成本低。
本发明提出一种吸附水中有机物的分子筛复合材料、制备方法及其应用,属于环境污染物治理领域。所述吸附水中有机物的分子筛复合材料中,Pt质量百分比为0.3~1.0wt.%,Ni质量百分比为1.0~2.0wt.%。该分子筛复合材料使用高硅USY(ultra‑stable Y)分子筛作为骨架,并负载Pt、Ni,得到PtNi/分子筛复合材料,复合材料在吸附水体中有机物后,可以通过升温使吸附的有机物实现原位分解,PtNi掺杂提高了活性位点的催化活性,分子筛骨架在热再生过程中保持稳定,有效避免传统吸附材料难再生、产生二次污染等问题,从而实现水体中有机物高效处理。
本发明公开了一种陶瓷基复合材料耦合损伤力学性能的预测方法,针对陶瓷基复合材料多尺度特点及拉、剪耦合受载特征,建立了一套考虑耦合损伤的力学性能预测方法,首先输入复合材料初始细观性能参数,其次建立RVE模型,并通过纤维束损伤仿真及解耦分析,建立均匀化后的纤维束初始损伤和损伤演化模型,在此基础上,通过单轴拉伸试验修正原始细观材料性能参数,最后利用修正后的细观材料性能参数计算材料在复杂载荷下的力学性能。本发明适用于不同预制体、沉积工艺、材料组分的陶瓷基复合材料力学性能计算,提高了复合材料力学性能预测的准确性。
本发明属于复合材料结构制备技术领域,涉及一种半层热固性树脂基复合材料结构的制备方法。该工艺方法的特征是,首先制备热塑性树脂/热固性树脂叠合预浸料,然后以热固性树脂预浸料作为模具贴合面的方式制备热塑性树脂/热固性树脂叠合复合材料结构,最后经热塑性树脂组分溶解以及织物结构的打磨处理获得最终的半层热固性树脂基复合材料结构。该工艺方法简单有效,可以借助热塑性树脂在单层织物增强体部分厚度区域内的体积占位,获得各种亚单层织物厚度且兼具良好表面的半层热固性树脂基复合材料结构,具有一定的工程参考价值。
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