一種氮摻雜三維石墨烯負載納米銀的復合材料,其是一種氮的摻雜量為2.3~8.8%的石墨烯片層在溫度和壓力的作用下發生自組裝、形成多孔的三維網狀結構、其顆粒尺寸為80~120nm的銀顆粒均勻地分散在三維石墨烯表面且負載量為12~51%的復合材料。該復合材料的制備方法主要是以石墨紙為陽極,碳棒為陰極,濃硫酸為電解液,進行氧化剝離,制備出薄層氧化石墨烯材料;將乙二胺和硝酸銀依次加入到氧化石墨烯懸浮液中,通過一步水熱反應,經干燥后得到。本發明操作簡單、成本低,在電催化過程中,該復合材料擁有的多孔結構,極大地增加了三相反應界面,從而提高了氧氣的傳質速度;同時該復合材料具有較高的電導率。
一種含α?Fe2O3的復合材料及其制備和應用方法,屬于光催化劑技術領域,其中,所述含α?Fe2O3的復合材料由NiO、CuO、α?Fe2O3組成,該復合材料顆粒尺寸為10~80nm。采用化學中和沉淀—煅燒法制備含α?Fe2O3的復合材料,工藝簡單,環境友好。經對該含α?Fe2O3的復合材料進行有機染料的降解應用,結果表面,本發明方法制備的含α?Fe2O3的復合材料對甲基橙有機染料的降解率為≥90%,對亞甲基藍有機染料的降解率為≥90%。
本發明涉及復合材料技術領域,具體涉及一種聚酯玻璃鋼復合材料及其制備方法;本發明以不飽和樹脂、玻璃纖維、碳纖維、碳酸鈣、防老劑、硅樹脂甲基支鏈硅油、增稠劑、過氧化二碳酸二異丙酯和鈦酸酯偶聯劑作為制備本發明的聚酯玻璃鋼復合材料的原材料,使得聚酯玻璃鋼復合材料具有耐熱性能高、阻燃性能好、軟化溫度高等優點,同時聚酯玻璃鋼復合材料硬度高和抗沖擊能力強;本發明的制備方法中通過對玻璃纖維和碳纖維對改性,使得玻璃鋼復合材料的耐熱性能和阻燃性能得到顯著提高,同時制備方法簡單,適合大面積推廣。
本發明提供了一種二硫化鉬/氟化石墨烯?聚四氟乙烯復合材料,組成上包括聚乙烯吡咯烷酮、接枝4?氨基苯乙烯的聚四氟乙烯和負載有二硫化鉬的氟化石墨烯。所述復合材料具有優異的抗腐蝕、抗磨損、抗氧化和防水性能以及良好的機械性能;本發明還提供了所述二硫化鉬/氟化石墨烯?聚四氟乙烯復合材料的制備方法,所述制備方法簡便、實施過程易于控制,復合材料制備成本低廉,可適用于大批量生產。
一種添加金屬硫化物的鎂基儲氫合金復合材料,其是由鎂基儲氫合金與是其質量10~30%的金屬硫化物組成,其中,所述的鎂基儲氫合金為Mg、REMg3或RE2Mg17(RE=La,Ce,Pr,Nd),金屬硫化物為MoS2、CoS2、CoS中的一種。上述添加金屬硫化物的鎂基儲氫合金復合材料的制備方法主要是:(1)將鎂基儲氫合金在氫化反應器中充分吸氫,(2)在氫氣氣氛保護下進行球磨。本發明制備的復合材料吸/放氫速率比未添加金屬硫化物的鎂基儲氫合金提高1.5倍以上,同時其初始脫氫溫度比鎂基合金降低15~100K。這種復合材料制備工藝簡單,性能穩定,可用于電動汽車及燃料電池等領域中氫的存儲和供應。
一種金屬空心球/聚合物復合材料一體型構件,它是一種里層為堆積的金屬空心球和空隙內充滿聚合物的復合材料、外層為圓形、方形、管形、板形或其它形狀的金屬空心構件組成的一體型構件,其制備方法是將金屬空心球堆積在預設的金屬空心構件中,再將聚合物注入到金屬空心球的空隙中形成一種復合材料一體型構件。本發明制備方法簡單,構件質量輕、沖擊吸能特性好,可以根據實際需要設計成不同的構型,也可根據需要選擇不同材質的金屬空心球和聚合物得到不同力學性能的復合材料構件。在汽車制造、交通運輸、工民建筑等領域具有廣闊的應用前景。
本發明涉及一種立方氮化硼聚晶(PcBN)復合材料的制備方法,以非化學計量比的氮化鈦(TiNX,0.3≤X≤0.6)作為立方氮化硼聚晶復合材料中結合劑的基本組份,與氮化鋁(AlN)、碳化鈦(TiC)中的一種或二種組成結合劑的組份,與立方氮化硼單晶(cBN)通過高溫高壓燒結制備出立方氮化硼聚晶(PcN)復合材料,其中采用壓力4-6.5GPa,并加熱至1400-1650℃,在此壓力、溫度下保持1-25分鐘。其優點是:通過采用立方氮化硼單晶與非化學計量比氮化鈦(TiNX,0.3≤X≤0.6)為主的結合劑制備立方氮化硼聚晶復合材料,聚晶中不存在單質元素或合金相,避免了軟點的存在,獲得的立方氮化硼聚晶復合材料(PcBN)硬度達到38-55GPa,斷裂韌性達3.31-4.12MPa·m1/2。
本發明公開了一種球狀核核殼結構的S@PDA@MXene復合材料及其制備方法和應用,該復合材料由內到外依次為納米硫球、聚多巴胺涂層和MXene包覆層,所述S@PDA@MXene復合材料以納米硫球為核,所述聚多巴胺涂層包覆在納米硫球表面,所述MXene包覆層包覆在聚多巴胺涂層表面。納米硫球可以實現高的載硫量;聚多巴胺包覆在納米硫球上可以保證復合材料S@PDA表面具有羥基官能團且粒徑進一步增大以及對多硫化物的第一層物理阻隔和化學吸附雙重作用;將MXene(Ti3C2)包覆在聚多巴胺涂層表面,可以保證復合材料的高導電性能和起到第二層吸附多硫化物作用。
一種二硫化鉬?石墨?鎳磷析氫復合材料的制備方法,其主要是首先采用化學復合鍍工藝制備了石墨?鎳磷粉末,然后對其進行氧化處理,使其載有含氧官能基團,之后以氧化處理后的石墨?鎳磷粉末為載體,在其表面生長二硫化鉬納米微晶,制備了二硫化鉬?石墨?鎳磷復合材料。在該復合材料制備中,鎳磷合金發生從微晶和非晶向磷化鎳的晶型轉變,二硫化鉬也發生了從堆積層狀結構向單層結構的剝離轉變。本發明方法簡便、成本低廉,制備的二硫化鉬?石墨?鎳磷復合除了具有優良的潤滑、耐磨、耐腐蝕性能、使用穩定性好外,還具有優異的電催化析氫性能。
一種石墨烯/二氧化錳納米復合材料,使用自制的薄層石墨烯材料為還原劑,采回流冷凝方法在低溫下將高錳酸鉀還原獲得的復合材料;其制備方法主要是以石墨紙為陽極,碳棒為陰極,濃硫酸(濃度98%)為電解液,進行氧化剝離,制備出石墨烯氧化物粉體;再將其制備成石墨烯材料,將高錳酸鉀加入到石墨烯懸浮液中,經過加熱、分離、洗滌、在真空下烘干。本發明工藝簡單,成本低,采用本發明獲得的復合材料呈多孔網絡狀,且晶粒尺寸較小,分布較均勻,中二氧化錳的含量為16~82%。同時表面的多孔網狀結構使得質子的擴散系數更大,更容易進入活性物質內部,從而使該復合材料具有良好的電化學性能,導電性能優良,可適合作為超級電容器的電極材料使用。
本發明提供了一種氧化鋁陶瓷基復合材料涂層激光熔覆制造過程中應力場的預測方法,屬于激光熔覆技術領域。本發明針對氧化鋁陶瓷基復合材料涂層激光熔覆制造過程,首先建立復合材料模型,在進行應力場預測的數值模擬過程之前使用代表體積元模型方法計算得到氧化鋁陶瓷基復合材料涂層的熱學物理參數。其次,在進行溫度場分析時,因為造成基板和復合材料涂層產生應力的最根本的原因就是熱量輸入造成的溫度變化,本發明建立了與實際情況更貼近的雙熱源耦合熱源模型,使溫度場計算過程中的熱源輸入更加準確。最后,本發明通過熱力耦合方法實現氧化鋁陶瓷基復合材料涂層激光熔覆制造過程中的應力場的分布和演變,實現應力場的預測。
一種整體自潤滑耐磨復合材料,其組分為C0.35-3.2%,Si0.8-1.6%,Mn0.8-1.4%,S1.0-5.0%,Cr0.5-3.5%,Mo0.2-0.9%,W0.2-0.8%,稀土元素0.1-0.2%,Al 0.6-0.9%,V0.1-0.2%,Ti≤0.2%,P≤0.05%,其余為Fe;有時為了調整材料的鑄造性能或機械性能,可加入適量的Cu元素和/或Ni元素;該復合材料具有優良的自潤滑性能及良好的機械性能,適于制造要求高的自潤滑及高耐磨工況條件下工作的零部件,而且該復合材料生產工藝簡單,加工出的零部件一般不用熱處理,無須特殊設備,制造成本低。
本發明提供一種鈮摻雜二維層狀碳化鈦復合材料及其制備方法與應用,屬于鋰離子電池材料技術領域。本發明提供的鈮摻雜二維層狀碳化鈦復合材料包括二維層狀碳化鈦和負載在所述二維層狀碳化鈦上的鈮;所述鈮與碳化鈦中鈦的摩爾比為1:(2~9)。本發明的鈮摻雜二維層狀碳化鈦復合材料為鈮摻雜的312相Ti3C2 MXene材料,有著明顯改善原MXene的二維結構強度,在0.1A/g的電流密度進行循環比容量測試,比容量大致保持在200mAh/g。在500次的循環后性能依舊很穩定,性能衰減不到5%。本發明提供的鈮摻雜二維層狀碳化鈦復合材料的制備方法能夠成功制備出鈮摻雜二維層狀碳化鈦復合材料,且制備流程簡單、易操作。
本發明屬于復合材料技術領域,涉及一種碳化鎢復合材料,碳化鎢復合材料為四元復合燒結材料,為等摩爾或非等摩爾復合材料,包括WC、NbC、VC和TiCx,其中,0.4≤x≤0.9,四種碳化物均為100nm。球磨后的碳化物粉末混合均勻后裝填入石墨磨具中,進行放電等離子燒結,燒結壓力30?50MPa,燒結溫度1400?1800℃,保溫10?30min,制得碳化鎢復合材料。本發明制備的碳化鎢復合材料具有在較低的燒結溫度下,得到致密性較好的燒結體,且燒結體具有較高的硬度與韌性,從而解決了過渡族碳化物較難燒結的問題。
本發明提供一種適用于高低溫的Fe基自潤滑復合材料及其制備方法,其化學成分的體積百分比為:TiCx?5?20vol.%(0.4≤x≤1.1)、Ti3SiC2?10?35vol.%、Cu?1?7vol.%、Ni?0.1?3vol.%、Cr?0.1?3vol.%、圓蔥碳0.1?7.5vol.%,其余為Fe粉;上述復合材料的制備方法主要是將TiCx粉、Ti3SiC2顆粒、圓蔥碳、Fe基合金粉經過混料、預壓烘干以及放電等離子燒結,制得適用于高低溫的Fe基自潤滑復合材料。本發明操作簡單,制備周期短,適用于批量化生產惡劣工況下自潤滑軸承等減摩材料。
本發明屬于復合材料技術領域,涉及一種無金屬粘結相碳化鎢硬質合金復合材料,碳化鎢硬質合金復合材料為三元復合材料,包括WC和TiC0.4,還包括VC、NbC或TaC,各組分為等摩爾比,顆粒大小為100nm。球磨后的碳化物粉末混合均勻后裝填入石墨磨具中,進行放電等離子燒結,燒結壓力30?50MPa,燒結溫度1400?1800℃,保溫10?30min,制得無金屬粘結相碳化鎢硬質合金復合材料。本發明利用TiC0.4中的空位能降低燒結溫度促進燒結,在此基礎上和碳化鎢及其他過渡族難熔碳化物復合燒結形成無金屬粘結劑碳化鎢復合材料,克服傳統WC硬質合金的高溫軟化導致性能失效的缺點,同時提高其硬度及斷裂韌性,解決了過渡族碳化物較難燒結的問題。
本發明提供了一種無金屬粘結相碳化鎢硬質合金復合材料及其制備方法,屬于復合材料領域。該復合材料是制備復合材料的原料包括WC、NbC、VC和TiCx,其中,0.4≤x≤0.9或x=1.1,WC、NbC、VC和TiCx的摩爾比為1~6:1:1:1。該復合材料不僅具有較強的硬度和耐腐蝕性能,同時還具有較高的斷裂韌性,綜合性能佳。
本發明提供了一種石墨烯/尼龍纖維復合材料及其制備方法與應用,屬于復合材料技術領域。本發明使用多糖溶液為溶劑,一是作為石墨烯的分散介質,二是在石墨烯與尼龍粉末之間起到一個“粘結”的作用,使得石墨烯可以均勻包覆在尼龍粉末表面;同時,由于石墨烯具有較薄的片層厚度(2~50nm),使得該復合材料具有優異的抗菌效果,且在紅外燈照射下實現快速升溫;另外,本發明的制備方法簡單、易操作,適合工業化。實施例數據表明:本發明所得石墨烯/尼龍纖維復合材料對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌以及肺炎克雷伯氏菌的抑菌率均可達到99%以上;同時,將該復合材料置于100℃的紅外燈照射下,樣品表面溫度可在10s內由25℃升至49℃。
一種鎂金屬氫化物磷酸復鹽儲氫復合材料及制備方法,其儲氫復合材料是由MgH2粉末與磷酸復鹽組成,其中磷酸復鹽含量占復合材料質量的15~35%,所述磷酸復鹽為LiFePO4、LiCoPO4中的一種。上述儲氫復合材料的制備方法是:將MgH2粉末和磷酸復鹽在氬氣氣氛保護下置于球磨罐中,在0.1~0.5MPa高純氬氣下進行間歇式球磨處理得到儲氫復合材料。本發明的儲氫復合材料的吸放氫速率比未添加磷酸鹽的MgH2提高2倍以上,同時制備工藝簡單,能源消耗少,制備成本低,易于實現產業化和推廣。
本發明提供一種碳纖維增強Ti3SiC2復合材料及其制備方法,該復合材料屬于復合材料技術領域。其制備方法包括以下步驟:S1:制備碳纖維與Ti3SiC2混合原料粉末;S2:碳纖維與Ti3SiC2混合粉末的預處理;S3:采用熱壓真空?保護氣氛燒結制備碳纖維增強Ti3SiC2復合材料。本發明操作簡單,制備周期短,制得的碳纖維增強Ti3SiC2復合材料不僅在室溫條件下具有較低的摩擦系數和磨損率,而且具有高承載、高強度等性能,且制備方法方便,經濟性價比較高,適用于生產惡劣工況下的摩擦片等減摩抗磨材料。
本發明公開了一種氧化殼聚糖?氧化石墨烯復合材料制備方法及應用,其中,制備方法包括:將殼聚糖?氧化石墨烯復合材料加入到冰乙酸中,獲得第一混合液;攪拌所述第一混合液,并向所述第一混合液中通入NO2氣體,以使所述殼聚糖?氧化石墨烯復合材料均勻分散在冰乙酸中,獲得第二混合液;向所述第二混合液中加入與所述第二混合液體積相同的無水乙醇,獲得第三混合液;對所述第三混合液經洗滌、抽濾和干燥處理,即可獲得氧化殼聚糖?氧化石墨烯復合材料。本發明通過NO2氣體選擇性的將殼聚糖分子中氨基葡萄糖單元的6位羥甲基氧化成羧基,使殼聚糖生成氧化殼聚糖,以實現對殼聚糖?氧化石墨烯復合材料進行氧化處理。
本發明提供一種開孔泡沫金屬填充復合材料的制作方法,首先,制備用于制作填充復合材料的開孔泡沫金屬復合體坯料,并進行線切割,得到所需形狀和尺寸的開孔泡沫金屬復合體型芯;然后,在開孔泡沫金屬復合體型芯的表面,制作填充復合材料的金屬壁,并同步完成金屬壁和開孔泡沫金屬冶金結合的制作;接著,對開孔泡沫金屬填充復合坯料,進行粗加工,使得加工后的各部分尺寸略大于所需泡沫金屬填充復合材料的尺寸,并將粗加工后的開孔泡沫金屬填充復合坯料的開孔泡沫金屬孔隙中的復合物進行熔除操作;最后,通過精加工得到開孔泡沫金屬填充復合材料。本發明中開孔泡沫金屬與金屬壁之間為冶金結合,與膠粘粘法結等相比,耐高溫且不易老化。
一種MgH2-BiVO4儲氫復合材料,它是由MgH2與BiVO4組成,其中BiVO4含量占復合材料總質量的10~40%。上述儲氫復合材料的制備方法是:在氬氣保護的手套箱中,將MgH2粉末和BiVO4置于球磨罐中進行球磨,球料質量比為15~35 : 1,轉速為450~550r/min, 在0.1~0.5MPa氬氣的保護下,球磨1~3h,每球磨20~45min,間歇15~25min,待球磨結束后自然冷卻至室溫,得到MgH2-BiVO4儲氫復合材料。本發明的儲氫復合材料在相對較低的溫度下,吸氫速率以及最大吸氫量比未添加BiVO4的MgH2提高了1倍以上,同時制備方法簡單,制備成本低,適用于工業化規模制備。
本發明提供了一種MoO2/rGO復合材料及其制備方法和應用,所述方法包括以下步驟:(1)向氧化石墨烯分散液中加入四水合鉬酸銨和抗壞血酸,磁力攪拌;(2)將步驟(1)得到的混合液轉入高壓釜中加熱生長MoO2/rGO復合材料前驅;(3)將步驟(2)所述MoO2/rGO復合材料前驅洗滌、干燥、煅燒,得到所述MoO2/rGO復合材料;其中,步驟(1)所述氧化石墨烯分散液的pH為1.5~3。本發明的MoO2/rGO復合材料的制備方法步驟簡單、成本低廉、操作可控度強,制備得到的MoO2/rGO復合材料,中空球型MoO2均勻分布在石墨烯表面,顆粒均勻,比表面積大、孔隙結構豐富,結構穩定,循環性能和倍率性能優良,具有廣闊的應用前景。
本發明屬于自潤滑材料技術領域,涉及一種二硫化鉬?鎳磷?聚四氟乙烯復合材料的制備方法,其包括以下步驟:S1、對聚四氟乙烯粉末進行等離子處理,輻照60~120s后,置于空氣中靜置15~30min;S2、聚四氟乙烯粉末進行敏化和活化處理:用無水乙醇浸潤處理等離子處理后的聚四氟乙烯粉末后,分別進行敏化和活化處理;S3、制備鎳磷?聚四氟乙烯復合材料和胺化處理:配制化學鍍鎳磷鍍液,對敏化和活化后的聚四氟乙烯粉末進行施鍍,得到鎳磷?聚四氟乙烯復合材料粉末,并進行胺化處理;S4、制備二硫化鉬?鎳磷?聚四氟乙烯復合材料:首先制備二硫化鉬?鎳磷?聚四氟乙烯復合材料粉末,然后對粉末進行成型處理,得到耐磨減摩的二硫化鉬?鎳磷?聚四氟乙烯復合材料。
本發明提供了一種磷化二鈷/碳復合材料及其制備方法和用途。本發明提供的所述磷化二鈷/碳復合材料包括碳材料基底以及嵌入在所述碳材料基底中的Co2P納米片。所述制備方法包括:(1)將鈷源、磷源和表面活性劑與水混合后,進行水熱反應,得到Co2P前驅體;(2)將Co2P前驅體與有機碳源溶液混合后,進行水熱反應,得到Co2P/C復合材料前驅體;(3)將Co2P/C復合材料前驅體在保護性氣氛下進行煅燒,得到所述磷化二鈷/碳復合材料。本發明提供的磷化二鈷/碳復合材料導電性好,比容量高,倍率性能和循環性能好。本發明提供的制備方法原材料廉價易得,制備過程簡單,操作可控度強。
本發明屬于復合材料制備領域,特別涉及一種Ti?22Al?25Nb/Al2O3復合材料的制備方法,其中Ti、Al、Nb三種粉末的原子比為53:22:25,Al2O3粉末的重量是Ti、Al、Nb粉末總重量的5%。其包括以下步驟:S1、以質量比25:6:23:2.84稱取適量的Ti粉末、Al粉末、Nb粉末和Al2O3粉末加入到球磨罐中,以預設球料比加入不銹鋼磨球,并對球磨罐抽真空、充氬氣;S2、將球磨罐放在球磨機上,以380r/min~450r/min的速度進行機械合金化,每球磨一定時間后停機休息,總機械合金化時間為60~80h;S3、機械合金化完成后,將球磨罐在充滿氬氣的手套箱中打開鈍化,鈍化時間不小于72h,得到合金化的Ti?22Al?25Nb/Al2O3復合粉末;S4、將復合粉末裝入石墨模具中,并移至放電等離子燒結機中進行燒結,得到晶粒細小的Ti?22Al?25Nb/Al2O3塊狀復合材料。
本發明公開了一種Fe基耐高溫自潤滑復合材料,其化學成分的體積百分比為:TiCx(0.4≤x≤1.1)5?20vol.%、Ti3SiC2?10?40vol.%、Cu?1?7vol.%、Ni?0.1?3vol.%、Cr 0.1?3vol.%,其余為Fe粉;上述復合材料的制備方法主要是將TiCx粉、Ti3SiC2、Fe基合金粉進行均勻球混,預壓烘干以及放電等離子燒結,制得以Ti3SiC2和TiCx為潤滑相的Fe基耐高溫自潤滑復合材料。本發明操作簡單,制備周期短,制得的Fe基耐高溫自潤滑復合材料不僅具有較低的摩擦系數和磨損率,而且具有高承載、高強度等性能,適用于批量化生產惡劣工況下自潤滑軸承等減摩材料。
一種Fe基自潤滑復合材料,它的化學成分的體積百分比為:Ti3SiC2?10?40%,其余為Fe合金粉末;上述Fe基自潤滑復合材料的制備方法主要是將Ti3SiC2和Fe合金粉末均勻球混,干燥后,裝入模具中進行預壓成型,隨后將預壓粉末烘干,通過放電等離子體燒結(SPS)或熱壓真空?保護氣氛燒結得到毛坯;將制備的毛坯進行表面磨削、去毛刺處理,得到Fe基自潤滑復合材料。本發明的Fe基自潤滑復合材料不僅具有耐疲勞、耐沖擊、耐高溫、承載能力強等優點,而且還能夠實現自潤滑,降低摩擦系數,高溫狀況下自潤滑性能更優異,適合于較高溫度下無潤滑界面之間的器件材料應用,如重型機械滑動軸承等。
本發明提供了一種碳化鎢復合材料及其制備方法,屬于復合材料技術領域。本發明提供的碳化鎢復合材料包括以下制備原料:TaC、WC、NbC、VC和TiCx。本發明提供的碳化鎢復合材料不含粘結金屬,能夠避免硬質合金高溫軟化失效,且具有良好的斷裂韌性。實施例的結果表明,本發明的碳化鎢復合材料的斷裂韌性為4.96~12.51MPa/m1/2,具有良好的斷裂韌性。
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