本發明公開了一種鋰離子電池硅基負極復合材料及其制備方法。該負極復合材料是一種具有多孔結構的Si/CuOx/C復合材料(0≤x≤1),以多孔結構的硅為基體,CuOx顆粒嵌入孔內,不同形態的碳均勻分布于硅基材料的表面和孔壁上。該負極復合材料的制備方法:在CuOx的催化作用下,硅材料通過硅與鹵代烴反應原位催化成孔,通過調節反應條件參數,調控硅材料的孔徑大小、分布及孔隙率;采用后改性修飾技術對多孔硅的表面和孔內壁進行修飾,獲得具有多孔結構的Si/CuOx/C復合材料。該多孔硅基負極復合材料生產成本低、工藝簡單、無污染,適合于工業化生產,并且充放電容量高、首次不可逆容量小、循環性能優良。
本發明提供了一種納米碳管/納米鐵磁性金屬線復合材料,是在納米碳管內部填充有鐵磁性金屬納米線,該鐵磁性金屬納米線為結晶態。本發明還提供了所述復合材料的制備方法,即:在生長納米碳管的同時,在納米碳管內部原位填充鐵磁性金屬或其化合物納米線,生成填充物為非晶態的復合材料;再將復合材料中的納米鐵磁性金屬線進行結晶化轉變。本發明的復合材料,其電磁特性得到改善,耐腐蝕能力得到提高,微波吸收能力得到顯著改善。本發明的復合材料均勻分散在環氧樹脂/乙醇溶液中,在烘箱中固化即得微波吸收材料或電磁屏蔽材料。
本發明公開了一種復合材料的設計方法,包括以下步驟:a、確定樹脂基體和增強纖維的機械性能和復合方式;b、確定工藝因素對復合材料的纖維含量的影響范圍:c、采用均一化數值方法從細觀上計算單層復合材料的工程彈性常數;d、基于步驟c獲得的單層復合材料的工程彈性常數從宏觀上獲得復合材料的層合結構的工程彈性常數;e、基于步驟d獲得的所述層合結構的工程彈性常數獲得復合材料的承載性能;和f、判斷步驟e獲得的復合材料的承載性能是否滿足設計要求,并確定復合材料的最佳工藝因素和結構參數。該方法充分考慮材料組分、工藝因素變化對復合材料承載性能影響的影響,并且設計周期縮短,成本降低。
本發明涉及蒙脫土/ZSM-5分子篩復合材料及其制備方法。通過將蒙脫土與ZSM-5分子篩凝膠及導向劑混合均勻,然后進行原位晶化,并經過濾、洗滌和干燥制得所述復合材料。本發明方法制得的復合材料,同時具有蒙脫土和ZSM-5分子篩的結構特征,蒙脫土和ZSM-5分子篩互生。通過對合成過程及條件的控制,合成的蒙脫土/ZSM-5分子篩復合材料具有小晶粒分子篩的特點。該制備方法過程簡單,分離容易,制得的復合材料水熱穩定性好。該復合材料主要應用于各類催化劑及吸附劑,尤其是加氫催化劑的制備。
本發明提供一種木塑復合材料及其制備方法和應用,涉及由木質纖維改性塑料而得的復合材料。該復合材料包含有回收塑料、木質纖維以及樹脂相容劑等組分。其中樹脂相容劑由EVA、丙烯酸或丙烯酸酯的聚合物和氯化聚乙烯混合組成,可提高塑料與木質纖維的相容性,而改善力學性能;樹脂相容劑與塑料的重量份數比為2∶100~15∶100,木質纖維與回收塑料的重量份數比為100∶100~250∶100。本發明的木塑復合材料通過所述組分通過塑料加工中通用的熔融共混方法而制備。該木塑復合材料不僅在強度及韌性方面大大提高,其成型加工性也得到很大改善,大大提高了木塑復合材料的生產效率及應用前景。本發明的木塑復合材料可應用于如建材、裝飾材料、發泡材料、板材、包裝材料、玩具、汽車零件等領域。
本發明涉及一種用于C/ZrC?SiC復合材料的抗氧化涂層及其制備方法??寡趸繉影ㄔ贑/ZrC?SiC復合材料上依次交替形成的HfC?HfB2涂層和SiC涂層。制備方法包括在C/ZrC?SiC復合材料的表面刷涂含有Hf粉、B粉、乙醇和酚醛樹脂的陶瓷料漿,裂解后形成HfC?HfB2涂層,然后再沉積SiC涂層;重復上述步驟(N?2)/2次,從而在C/ZrC?SiC復合材料的表面上形成抗氧化涂層。本發明方法工藝簡單、制備成本較低,解決了HfC?HfB2、SiC均勻分布以及與基體的結合問題,顯著提高了C/ZrC?SiC復合材料的耐燒蝕、抗氧化性能,進一步提高C/ZrC?SiC復合材料的使用溫度。
本發明提供一種防刺復合材料及其制備方法,所述的防刺復合材料包括多個帶微孔的單層復合材料,所述的單層復合材料包括高性能纖維形成的增強體、復合到增強體上的樹脂基體。進一步地,所述的防刺復合材料還可以包括緩沖材料以制成軟質舒適型防刺復合材料。
本發明提供一種復合材料部件與金屬部件的連接結構及連接方法、復合材料主體與金屬轉動體的連接結構、船舶局部上層建筑復合材料與金屬窗或金屬門的連接結構。連接結構包括:金屬部件,中部設有燕尾槽,燕尾槽的寬口側與窄口側分別貫穿金屬部件底面與頂面;復合材料部件,設有燕尾狀凸起,與燕尾槽榫接;復合材料部件包括:復合材料主體板,設于燕尾槽的窄口側;復合材料連接板,設于燕尾槽中;外表面與燕尾槽內表面貼合;兩端從燕尾槽的窄口側延伸出,并與復合材料主體板層疊、一體成型;復合材料嵌件,填充于復合材料連接板所形成的間隙中。本發明的連接結構及連接方法,實現了復合材料與金屬結構之間的高強度、高穩定性、高可靠性連接。
本發明提供了一種改性的C/C復合材料及其制備方法,制法包括:對炭纖維預制體進行界面改性,得到界面改性的C/C復合材料,改善復合材料中炭纖維與基體界面的結合性能以及保護炭纖維,從而提高C/C復合材料的高溫抗氧化性能;進一步對界面改性的C/C復合材料進行基體改性,得到改性的C/C復合材料骨架,大大提高C/C復合材料基體碳的高溫抗氧化與耐沖刷性能;并且,采用高溫真空壓力浸滲法將銅浸入改性的C/C復合材料骨架中,得到改性的C/C復合材料,利用銅的自發汗冷卻和熱冗作用,降低C/C復合材料燒蝕時的熱量聚積程度和溫升速度,從而提高C/C復合材料的耐燒蝕性能。
本發明涉及一種復合材料疊層彎曲振動元件及其制備方法。該復合材料疊層彎曲振動元件包含疊堆的厚度相同的至少兩層壓電復合材料。壓電復合材料的疊層形式可以是雙疊片、多疊片及帶金屬板的疊片形式等。壓電復合材料為壓電陶瓷復合材料或壓電單晶復合材料。該制備方法包括:設計并制備相應尺寸的壓電復合材料;將尺寸相同的壓電復合材料按照電路并聯方式進行粘接,制成復合材料疊片壓電振子。粘接時,施加外力對復合材料進行擠壓,以使其粘接緊密。本發明彌補了現有低頻換能器振動位移較小的缺陷,最終能夠實現換能器發射電壓響應的提高。
本發明涉及納米復合材料領域,具體地說,涉及一種ABS納米復合材料,ABS納米復合材料是由混料經熔融共混制得;混料包括ABS,ABS顆粒上結合有納米材料和液體介質。還涉及一種ABS納米復合材料的制備方法,包括:(1)將納米材料、液體介質混合,制得膏狀物;(2)將膏狀物和ABS混合,使膏狀物粘覆在ABS顆粒表面,制得混料;(3)將混料熔融共混,制得納米復合材料。本發明的混料加入到擠出機等設備中后不會打滑,可直接制備納米復合材料,無需在制備過程中加入其它物質,便于生產加工,且避免了現有技術中液體介質過早氣化導致的納米復合材料性能較差的問題,經實驗發現,相比于現有技術,本發明的混料制得的納米復合材料性能更加優越。
本發明提供了一種鈦基復合材料裝甲及其制造方法。該鈦基復合材料裝甲包括上層、中間層和下層,上層和下層均為鈦合金層,中間層為鈦合金與陶瓷復合材料層,并且中間層具有鈦合金空間點陣結構,該空間點陣結構將該鈦合金與陶瓷復合材料層劃分為多個單元模塊。該鈦基復合材料裝甲的制造方法為:通過CAD軟件設計具有空間點陣結構的夾層結構,采用電子束選區熔化技術實現該夾層結構的成型;在成型后的夾層結構中填充鈦合金與陶瓷混合物;然后進行熱等靜壓,得到該鈦基復合材料裝甲。該鈦基復合材料裝甲具有多層結構,中間層具有鈦合金空間點陣結構,進而將鈦基復合材料模塊化,能夠限制單發子彈打擊時的破壞范圍,提高裝甲材料的抗多發打擊能力。
本發明涉及一種熱結構復合材料長壽命復合涂層及其制備方法。熱結構復合材料長壽命復合涂層的制備方法,包括如下步驟:將熱結構復合材料在第一預設溫度下,保溫第一預設時間進行預氧化后,將熱結構復合材料自然冷卻至室溫;在保護氣氛下,將熱結構復合材料埋入第一包埋粉料中,在第二預設溫度下,保溫第二預設時間,得到具有SiC涂層的熱結構復合材料;將具有SiC涂層的熱結構復合材料埋入第二包埋粉料中,置于保護氣氛下,并以預設升溫速率將溫度升至第三預設溫度,保溫第三預設時間。根據本發明的一種熱結構復合材料長壽命復合涂層的制備方法,長壽命抗氧化性能優異,制備工藝簡單,操作方便,原料易得,制備成本較低。
本發明屬于航空制造技術領域,具體涉及一種復合材料成型模具,用于單側閉角封閉緣條結構復合材料零件的成型。目前復合材料成型模具包括金屬模具、復合材料模具、橡膠模具、泡沫模具、石膏模具及可溶聚合物模具等。傳統的異性結構復合材料零件的制造可采用橡膠收縮模、泡沫、石膏等零件成型過后可通過破壞模具的方式得到零件,但這些模具僅適用于一次或幾次成型,不利于批量生產,而且采用這些模具制造的復合材料零件表面精度、質量等總體上不如金屬模具。本發明提供一種設計合理、制造簡單的用于單側閉角封閉緣條結構復合材料零件的成型模具,同時解決了單側閉角結構復合材料零件的成型及脫模問題。
本發明涉及一種鎂基復合材料的制備方法,包括以下步驟:提供大量鎂基金屬粉體和大量納米級增強體;將鎂基金屬粉體與納米級增強體混合;以及將混合后的粉體高速壓制,形成鎂基復合材料。本發明還涉及一種制備鎂基復合材料的高速壓制裝置,包括一壓制錘頭、一模具及一通氣設備,所述壓制錘頭位于模具正上方,所述的高速壓制裝置進一步包括一密封腔體,通氣設備位于密封腔體外部,并與密封腔體連接,壓制錘頭與模具位于密封腔體中。采用本發明提供的制備裝置及方法,提高了所制備工件的致密性,簡化了鎂基復合材料粉末冶金法的生產步驟,可廣泛地應用于3C產品、汽車零部件、航天航空零部件等方面。
本發明涉及聚合物復合材料嵌入式微電容及其制備方法,屬于微電子新材料與器件技術領域。該微電容包括依次層疊的上電極,介電薄膜和下電極,該介電薄膜采用聚酰亞胺/鈦酸鋇(PI/BT)復合材料。該方法包括:使用原位聚合法將BT納米顆粒分散入PI中制備介電薄膜PI/BT復合材料;采用流延法將PI/BT復合材料黏附在基底銅板上,在得到的介電薄膜上鋪一層光刻膠,并根據版圖進行紫外線曝光,得到圖形化的光刻膠;介電薄膜和光刻膠上濺射一層金屬層;在丙酮溶液中浸泡形成了圖形化好的上層電極;在氧氣和三氟甲烷的混合氣體中進行RIE處理后,超聲清洗,即制得微電容。本發明可獲得面積較大的、均勻致密的介電薄膜,并且可以使微電容在較高溫度和低溫下穩定工作。
一種折射率可調的顆粒狀ZnO/SiO2發光復合材料,其由SiO2和均勻分散于SiO2的ZnO量子點組成;ZnO量子點含量為ZnO/SiO2發光復合材料的1-90wt%。其制備如下:先制備無色透明的含ZnO量子點顆粒的乙醇溶液;再將正硅酸乙酯在攪拌情況下加至含ZnO量子點顆粒的乙醇溶液中,磁力攪拌3~8小時;然后加入氨水,在磁力攪拌條件下反應16-28小時,再用乙醇進行離心清洗得到白色沉淀;將白色沉淀在空氣中進行干燥,再在300~600℃煅燒0.5~2小時,得到顆粒狀ZnO/SiO2發光復合材料;該顆粒狀ZnO/SiO2發光復合材料在可見光區的發光,且折射率1.47-1.95之間可調。
本發明涉及一種提高發動機熱端構件用陶瓷基復合材料力學性能的纖維排布方式,所述發動機熱端構件用陶瓷基復合材料包括:多個在空間中重復排列的纖維結構單元;所述纖維結構單元包括:從上至下共4層,共10條纖維;其中,上2層共5條纖維,呈正三角排列;中間2層共6條纖維,呈四方排列;下2層共5條纖維,呈倒三角排列。采用本發明提供的提高發動機熱端構件用陶瓷基復合材料力學性能的纖維排布方式,可以在一定程度上增大陶瓷基復合材料的橫向力學性能,避免因復合材料的橫向力學性能過低而導致的復合材料在縱向失效未達到指標前,復合材料橫向的變形甚至開裂,從而綜合改善陶瓷基復合材料的力學性能。
本發明涉及一種纖維-金屬混雜復合材料零件疊層成型工藝方法,它包含下列步驟:鋁合金板的裁剪、鋁合金及夾層材料的鋪覆、沖壓模具潤滑、疊層材料的加熱及沖壓預成型、剝離沖壓疊層鋁合金零件及纖維-金屬混雜復合材料零件熱壓成型。本發明所設計的成型工藝方法用于成型具有曲率結構的纖維-金屬混雜復合材料零件,與現有技術相比,該方法解決了金屬層及纖維預浸料層在含曲率結構零件中逐步過渡時難以鋪貼到位的問題,克服了金屬傳統的鈑金成型配合精度低的缺陷,提高了鋪貼層在R區等大曲率位置的尺寸匹配性,避免了“架橋”及“塌陷”兩種缺陷的產生,提高了纖維-金屬混雜復合材料零件大曲率結構件的成品率。
本發明公開一種大扭矩復合材料傳動軸結構的設計方法,屬動力傳輸結構件設計領域。其步驟如下:選擇復合材料體系和金屬材料;獲取傳動軸等效彈性模量E和等效剪切模量G;公式計算確定其最小結構尺寸;以[φ]>φ為條件進行校核;用有限元軟件ANSYS對軸體進行結構分析及鋪層優化;對鋪層優化進行校核;對軸體作整體結構分析;是否滿足螺栓應力<[σ0],接觸應力CF<Xt/2條件;保存鋪層組合和連接方式。該結構呈圓柱形空心狀,由兩端金屬法蘭和中空的復合材料軸體聯接構成;本設計方法無需制實體模型,分析過程經濟、迅速,具有自由度和靈活性;簡單易操作;縮短產品開發周期> 50%, 降低產品成本> 20%,提高復合材料結構的材料利用率> 80%。
本發明提供了一種自催化的氣凝膠隔熱復合材料,所述的氣凝膠隔熱復合材料由纖維材料和氣凝膠構成,所述氣凝膠采用硅基水溶膠和硅醇鹽來制得。本發明還提供了一種工藝簡單、易操作的制備氣凝膠隔熱復合材料的方法,所述方法包括制備復合溶膠、浸膠和膠凝、老化和超臨界干燥處理等步驟。本發明的氣凝膠隔熱復合材料具有耐高溫、結構和性能可控和工藝簡便等優點,可用于民用保溫隔熱領域,并且可以滿足航空、航天或軍事等方面的特殊要求。
一種鈮酸鉀鈉/銅壓電復合材料的制備方法,屬于壓電驅動器技術領域。以無鉛壓電陶瓷鈮酸鉀鈉為基體,金屬銅為第二相,通過控制燒結氣氛的氧分壓制備鈮酸鉀鈉/銅壓電復合材料。鈮酸鉀鈉/銅壓電復合材料的燒結溫度為1020~1080℃,燒結氣氛的氧含量為0.5%~3PPM,第二相銅的含量為1~20VOL%。優點在于,通過控制氣氛燒結實現了無鉛壓電陶瓷鈮酸鉀鈉與普通金屬銅的復合燒結,生產成本較低,無環境污染。所制備的鈮酸鉀鈉/銅壓電復合材料具有以下突出優點:第二相銅的含量變化可以調控鈮酸鉀鈉壓電陶瓷的壓電性能并形成梯度變化;并且,第二相銅對于鈮酸鉀鈉陶瓷基體具有彌散強化和阻裂增韌效應。
本發明公開了一種浮動式鋼覆復合材料的橋梁防撞設施,其中鋼覆復合材料的橋梁防撞設施外殼為鋼覆復合材料板,由若干節段組裝而成,通過連接接頭互相連接,并通過螺栓固定在橋墩四周。其內部結構由復合材料防腐層、鋼板、復合材料緩沖管和耗能閉孔材料組成。防撞設施內表面設置采用導向滑塊,用來減小防撞設施與橋墩之間的摩擦力。該防撞設施自浮于水面,可隨水位變化沿橋墩軸線上下浮動,部分暴露在水面以上的大氣中,部分位于水面以下。本發明新型中這種浮動式鋼覆復合材料的橋梁防撞設施,當船舶要與橋墩發生碰撞時,與傳統的復合材料防撞設施相比,該設施抗剪強度高,緩沖能力強,抗撞擊能力更強,整體性更好;并且克服了一網復合材料耐腐蝕性不佳的缺陷。該型防撞設施結合了復合材料與鋼材的優勢,因此可有效保護船舶和橋梁不至于局部受損。此外,將該防撞設施引入BIM平臺管理,在BIM平臺后方可對該設施進行實時監控,以便于發生碰撞后的緊急處理。
本發明公開了屬于復合材料制備技術的一種新型結構的陶瓷/金屬復合材料及其制備技術。陶瓷/金屬復合材料是由蜂窩狀封閉多胞狀陶瓷與胞內金屬或合金復合構成。微胞陶瓷/金屬塊體復合材料的制備過程為:選擇幾微米~幾十微米的金屬或合金和幾納米~幾十納米的陶瓷包覆粉末,按一定體積比混合,用研磨法使納米包覆粉末完全均勻包覆于基礎粉末表面,經模具冷壓定型燒結、致密化復合燒結成形。復合材料的工藝簡單,操作方便,燒結過程程序化控制。采用本發明技術方案制備的胞狀陶瓷/金屬復合材料的特殊復合模式使其具有了傳統金屬基復合材料所不具備的陶瓷的性能特點,通過原料組分的調整,使該結構復合材料具有理想的理化及綜合機械性能。
本發明屬于復合材料成型技術,涉及消除復合材料陰模成型拐角缺陷的模具和方法。消除復合材料∏形梁熱壓罐陰模成型拐角缺陷的模具,其特征在于,它由底板[1]、兩個側板[2]和兩個墊片[3]組成;消除復合材料∏形截面環形零件熱壓罐陰模成型拐角缺陷的模具,其特征在于,它由中心圓管[6]、兩個端環[4]和兩個墊圈[5]組成;消除復合材料熱壓罐陰模成型拐角缺陷的方法,操作的步驟如下:確定固化時的熱膨脹量差ΔL;確定固化時的收縮量即Δd;計算墊片[3]或墊圈[5]厚度t;鋪疊和吸膠;零件固化。本發明消除了陰模成型復合材料構件拐角結構拐角區架橋和溝痕缺陷,提高了拐角區內部質量。
本發明涉及一種采用“淤漿法(濕法)”制備連續纖維增強熱塑性共混樹脂基預浸料及其復合材料的方法。它以可溶性熱塑性樹脂做載體(第一組分),以不溶性的高分子粒子(第二組分)和/或其他功能性粒子(第三組分)做為懸浮粒子,配制成穩定的粉體懸浮溶液(俗稱“淤漿”),經濕法纏繞,制備出連續纖維的預浸料,再按照常規的熱固性復合材料制備工藝,成型得到共混基的熱塑性樹脂基復合材料。本發明具有通用性,適用于各種熱塑性樹脂之間的搭配,還可以通過引入第三組分對基體及其復合材料進行功能化改性,如阻隔、阻燃、導電、導熱、吸波等,制備得到結構-功能一體化的熱塑性復合材料。同時,利用粒子的粒度分布和纏繞工藝的特定匹配,還可以制備出梯度分布的組分結構。
本發明公開了一種輸電線路用復合材料橫擔及其制備方法,屬輸電桿配套構件領域。該輸電線路用復合材料橫擔結構呈圓柱形實心結構,該圓柱形實心結構由內至外分為三層,芯層、中間層和外層;其中,芯層為一拉擠成型的復合材料實心棒;在該實心棒的外表面纏繞玻璃纖維樹脂基復合材料構成的中間層;在中間層外面包覆一層由傘裙構成的外層。其制備方法包括:由玻璃纖維增強熱固性樹脂拉擠成型芯層的步驟;玻璃纖維纏繞樹脂基復合材料構成中間層的步驟;中間層外包覆一層傘裙構成外層的步驟。利用本方法制備的橫擔,其質量輕、絕緣性和耐老化性能好、應用于實際線路上可有效提高其安全系數,方便安裝并可降低成本。
本發明涉及一種復合材料卡瓦及其制作方法,其卡瓦包括卡瓦基體(1)和牙齒(2),卡瓦基體(1)上設有牙齒孔(3),牙齒(2)傾斜鑲嵌在牙齒孔(3)內,卡瓦基體(1)由復合材料制成,牙齒(2)由硬質陶瓷材料制成;其制作方法包括以下步驟:S1.旋轉下模(102)內的抽芯桿(103);S2.合模;S3.向模腔(104)內填入復合材料;S4.通過平板硫化機加溫,并加壓;S5.保溫保壓;S6.旋轉抽芯桿(103);S7.脫模得到卡瓦基體;S8.將牙齒粘接在牙齒孔內。本發明復合材料的卡瓦易鉆磨、硬度強度高、耐腐蝕,本發明復合材料卡瓦的制作方法簡單,無需進行機加工,可實現連續、快速生產。
本發明涉及一種碳納米管復合材料預制件及其制備方法,該碳納米管復合材料預制件包括一基片及一碳納米管陣列形成于該基片,其中,該碳納米管陣列遠離基片的一端碳納米管之間的間隙大于靠近基片的一端碳納米管之間的間隙。該碳納米管復合材料預制件的制備方法包括以下步驟:提供一碳納米管陣列形成于一基片;將上述形成有碳納米管陣列的基片置于一溶劑中一段時間;將上述基片取出后烘干處理,形成碳納米管復合材料預制件。本發明所提供的碳納米管復合材料預制件中碳納米管之間具有較大的間隙,且制備方法工藝簡單、成本低、周期短、易于實現。
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