本发明公开了用于固态电池负极的导电材料及其制备方法和以其制备的负极复合材料,所述导电材料为对导电炭材料表面改性后得到的改性导电炭材料;改性方法为将偶联剂接枝到导电炭材料表面;再以改性导电炭材料制备固态电池负极复合材料,以此负极复合材料制备复合负极,最终制备得到相应的固态电池。本发明的有益效果为:本发明提供的固态电解质颗粒与三维导电炭网络之间由无机纳米颗粒胶结,可以有效加强复合材料的结构强度和韧性,具有更好的耐冲击性能;另一方面,导电炭不会因锂金属反复在其表面溶解‑沉积而脱离固态电解质,避免负极内阻增大,能够有效提高全固态电池的循环性能。
本发明涉及功能材料领域,公开了一种用于阻燃复合材料的组合物和氧化石墨烯阻燃薄膜及其制备方法和应用。所述用于阻燃复合材料的组合物中含有阻燃剂和氧化石墨烯,以所述组合物的总量为基准,所述阻燃剂的含量为3-45重量%,所述氧化石墨烯的含量为55-97重量%。本发明提供的所述氧化石墨烯阻燃薄膜热稳定性好、阻燃性能好、形变小且拉伸强度大。本发明提供的氧化石墨烯阻燃薄膜还能够用于火灾警报装置领域。
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本发明公开了一种金属基复合材料的三维打印成形方法,属于复合材料成型技术领域,包括如下步骤:对金属基复合材料零件CAD模型沿Z向进行分层,生成零件的截面轮廓信息;根据截面轮廓信息逐层分别打印液态金属和增强材料;完成所有层打印后,经过机加工后完成金属基复合材料制备。该方法成形工艺简单,可操作性强,增强材料可按设计角度任意取向,可设计性强。
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本发明提供一种氟改性的碳包覆磷酸亚铁锂复合材料的制备方法。包括:将锂源化合物、磷酸铁、碳源、改性添加剂氟化物按一定的摩尔比例混合,以去离子水、无水乙醇或丙酮为球磨介质球磨0.5-24h,得到浆料,将所得浆料干燥后,在惰性气体保护下按特定温度制度进行热处理,得到一种氟改性的碳包覆磷酸亚铁锂复合材料。添加改性剂氟化物的目的在于诱导磷酸亚铁锂晶粒的成核生长,显著降低磷酸亚铁锂晶粒的成核温度,抑制生成杂相Li3Fe2(PO4)3、Fe2O3的副反应的发生;同时在磷酸亚铁锂表面形成富氟的碳包覆层,可以提高材料的倍率和低温性能。本发明方法制备的磷酸亚铁锂正极材料在动力电池领域具有很好的应用价值。
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本发明公开一种夹芯复合材料管件及其快速成型方法,主要应用于电力支撑结构工程中。它包括内蒙皮、外蒙皮和夹设在内蒙皮和外蒙皮之间的夹芯层,其特点为:夹芯层由竹帘和不饱和聚酯树脂胶液复合而成。其快速成型方法,包括在涂有脱模剂的模具上成型内蒙皮的步骤,以及在夹芯层表面成型外蒙皮的步骤;还包括步骤如下:1)在内蒙皮上表面铺设竹帘;2)竹帘长向相邻2根竹条之间的缝隙用不饱和聚脂树脂胶液填实;3)在竹帘上缠绕经不饱和聚酯树脂胶液浸润的玄武岩纤维纱成型外蒙皮;4)在外蒙皮表面再缠绕脱模布;固化后脱模;一次成型为夹芯复合材料灯杆。其具耐酸、耐碱性能,质轻,变形量小,成本低,成型速度快易于推广应用。
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本发明涉及一种超声辅助纤维增强复合材料增材制造方法及装置,其中,一种超声辅助纤维增强复合材料增材制造方法,包括以下步骤:将纤维材料预热,将树脂材料熔化成浆料状后进行增材制造;将预热后的纤维材料和浆料状的树脂材料在基板上混合,所述基板上连接有弹簧,所述弹簧连接有超声波发生器;同时,采用超声波发生器通过弹簧带动基板摇摆振动,所述振动频率低于纤维材料和浆料状的树脂材料的固有频率,直至纤维材料和树脂材料融合逐层形成复合材料增材制件。本发明属于复合材料增材制造技术领域。
本发明公开了一种钴氮共掺杂的氮碳材料载体负载的纳米氮化镍铁复合材料,所述复合材料以钴氮共掺杂的氮碳材料为载体;所述钴氮共掺杂的碳材料的表面原位负载氮化镍铁纳米颗粒。本发明采用二氧化硅保护沸石咪唑酯骨架结构材料前驱体的方法,得到高分散碳基纳米颗粒材料,再将镍铁水滑石原位生长于碳材料上,煅烧得到钴氮共掺杂的氮碳材料载体负载的纳米级氮化镍铁复合材料。本发明的钴氮共掺杂的氮碳材料载体负载的纳米级氮化镍铁复合材料不仅在催化氧气氧化还原反应中显示优异的活性,而且可作为高效的锌空气电池负极材料使用。
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本发明提供一种热塑性聚烯烃防渗复合材料,属于防渗材料技术领域,其可解决现有的防渗材料柔韧性不够,不可直接暴露应用于大坝防渗的问题。本发明的热塑性聚烯烃防渗复合材料包括由交叉层压聚烯烃层、热塑性聚烯烃层复合的热塑性聚烯烃复合层和土工织物层。该复合材料具有优异的耐穿刺性能,其耐顶破强度高、耐静水压高、热焊接性能优异,能够承受200m以上水压冲击,满足高防渗水头水电工程应用。本发明的复合材料中不含任何增塑剂,且具有类似橡胶材料的柔韧性,可直接暴露使用,服役寿命长。
本发明公开了一种Ag@AgCl/rGO三明治纳米复合材料及其制备方法和作为等离子体增强型光催化剂的应用。本发明主要通过化学沉淀和光还原相结合的方法合成Ag@AgCl/rGO三明治纳米复合材料。本发明充分利用石墨烯的物理特性以及Ag@AgCl作为光催化剂的化学特殊属性,将两者的优良性能共同作用下,制备出具有阵列结构三维等离子体效应的Ag@AgCl/rGO三明治纳米复合材料,这种纳米复合材料有效地解决了石墨烯的聚集,提高了Ag@AgCl的耐久性,效率和活性。
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本发明涉及一种可用于处理地下水含氯烃有机污染物的淀粉负载纳米铁镍高效脱氯复合材料及其制备方法。该脱氯复合材料是以硼氢化钠作为还原剂还原硫酸亚铁,以氯化镍置换出一部分纳米铁作为纳米铁镍双金属,以淀粉为载体,通过液相还原法,获得一种高效脱氯复合材料。本发明制备出的淀粉负载纳米铁镍双金属复合材料不仅可以利用淀粉的还原性实现对纳米铁镍双金属脱氯性能的保护,而且还可以避免纳米铁镍双金属的团聚,增大纳米铁镍双金属的比面积,增强对目标污染物的吸附,从而促进了纳米铁镍双金属对三氯乙烯、氯仿的高效还原脱氯效果。
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本发明一种含短纤维的聚酰亚胺复合材料中短 纤维为5—60重量份, 聚酰亚胺树脂为40—95重量份, 所用溶剂 为甲醇或乙醇, 经湿法混合, 烘干后, 粉碎, 加热固化制得。本发明 复合材料可用于航空航天或民用领域的耐温、耐磨、抗辐射或 绝缘材料方面。
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本发明涉及一种基于三维微观晶须构成的复合材料力学性能评估方法,属于复合材料力学领域。本方法采用欧拉法与蒙特卡洛法相结合的方法,实现了空间随机三维晶须微观构形的对增强复合材料力学性能的预估。该发明全面表征了晶须的微观结构,充分考虑了晶须数量、针脚长度与空间随机分布状况,具有晶须单元生成效率高、预估力学参数准确以及使用简单方便等优点。不但可以为四针状晶须增强聚合物的刚度分析、应力分布规律提供定性的研究,还可以推广应用到随机分布的晶须增强复合材料有效弹性性质、细观力学分析和细观损伤失效的数值计算,相比二维方法具有十分明显优势。
本发明公开了属于复合材料制备技术领域的一种金属氧化物/碳或金属氧化物/金属/碳的一维纳米复合材料及其制备方法。具体技术方案为:称取水杨酸盐和金属盐分别用去离子水配制成溶液,两种溶液同时加入四口瓶中,用氢氧化钠溶液调节pH值,晶化,离心洗涤,干燥,得到一维层状金属氢氧化物纳米棒前驱体;将制备得到的前驱体在不同条件下焙烧,得到金属氧化物/碳或金属氧化物/金属/碳的一维纳米复合材料。与现有技术相比,本发明所述复合材料中的金属氧化物或金属/金属氧化物分散均匀,粒径、组成及石墨化程度可调控,而且制备工艺简单,产率高,且成本低廉,适合批量生产。
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本公开涉及一种三维编织复合材料的车辆配件及其制作方法。所述三维编织复合材料包括碳纤维和玻璃纤维。所述方法包括:根据预定的细观模型,确定所述三维编织复合材料的刚度与编织工艺之间的关系;根据所述关系建立由所述三维编织复合材料制作的所述车辆配件的力学模型;根据所述力学模型、遗传算法和预设的初始编织工艺,确定目标编织工艺,使得根据所述目标编织工艺制作的所述车辆配件密度最小,并且力学性能不低于根据所述初始编织工艺制作的所述车辆配件的力学性能;根据所确定的目标编织工艺制作所述车辆配件。这样,在满足车辆配件的力学性能的情况下,使车辆配件的质量最小,从而实现了车辆的减重。
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本发明公开了一种风机塔筒用复合材料电缆夹板及其制备方法,属于风电机组领域。复合材料电缆夹板包括夹板本体,夹板本体上设置有电缆槽;夹板本体的材质为采用树脂传递模塑工艺形成的纤维织物和酚醛树脂体系复合材料。使用该复合材料的电缆夹板适于高空电缆的固定,性能可靠,该复合材料具有优异的阻燃性能,能使电缆夹板阻燃性能优异,不会引起火灾的继续蔓延。本发明还提供一种该电缆夹板的制备方法:包括如下步骤:在RTM模具上铺设若干层纤维织物;按照树脂传递模塑工艺在一定压力下将RTM酚醛树脂体系灌注到纤维织物中;灌注完成后,固化、脱模切割加工,即得所述电缆夹板。本发明的方法工艺简单、易操作、产品性能优异。
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本发明涉及一种简易且高效的石墨烯薄片及其纳米复合材料的制备方法。以工业应用的插层石墨为原料,通过热膨胀、超声分散及离心干燥制备了仅有3~4石墨烯单片,2~4纳米厚度,含氧量仅仅只有7%的石墨烯薄片,再将其与橡胶基体熔融共混,制得了石墨烯薄片均匀分散的弹性体纳米复合材料。在稳定的提高了复合材料力学性能的前提下,复合材料的导电和导热性能也有显著地提高。本发明用插层石墨替代了现在普遍采用的通过化学法合成的氧化石墨作为主体原料,工艺简单,产量大,成本低廉,且可以直接通过熔融共混得到石墨烯纳米复合材料,可良好的运用于工业生产中。
本发明涉及一种球形沸石介孔复合材料,该球形沸石介孔复合材料的制备方法,由该方法制备的球形沸石介孔复合材料,含有该球形沸石介孔复合材料的负载型催化剂,该负载型催化剂的制备方法,由该方法制备的负载型催化剂,该负载型催化剂在酯化反应中的应用,以及使用该负载型催化剂的制备乙酸乙酯的方法,其中,所述球形沸石介孔复合材料含有沸石和具有一维孔道双孔分布结构的介孔分子筛材料。采用本发明的所述球形沸石介孔复合材料作为载体制成的负载型催化剂在酯化反应过程中可以显著提高反应原料的转化率。
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本发明提供了一种二维材料量子点复合材料及其制备方法,其中,所述二维材料量子点复合材料包括:二维材料和量子点材料;所述二维材料和量子点材料沉积于基材表面。所述二维材料量子点复合材料的制备方法,包括以下步骤:首先将基材放置在容器底部;其次将二维材料与量子点材料分别加入到溶剂中并分散均匀,将溶液倒入容器内;最后待二维材料与量子点材料全部沉积到基材表面后取出基材,静置至溶剂蒸发完全,即得二维材料量子点复合材料。制得的二维材料量子点复合材料制备方法简单,无需后处理;应用面较广,可作为固体润滑剂应用于高低温、高真空、强辐射等特殊工况,以及粉尘、潮湿、海水等恶劣环境中。
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本发明公开了一种多孔碳/硫复合材料及其制备方法。该方法包括如下步骤:(1)向海藻酸和金属氢氧化物的混合物中加入水并搅拌均匀得到反应溶液;(2)将该反应溶液蒸去水分,然后在非氧化气氛下进行加热得到多孔碳材料的前体;(3)用水或酸溶液处理所述多孔碳材料的前体,然后经干燥得到多孔碳材料;(4)将所述多孔碳材料与硫粉的混合物进行加热即得所述多孔碳/硫复合材料。本发明还提供了上述多孔碳/硫复合材料在作为电池电极材料中的应用,特别是作为锂硫电池正极材料的应用。与现有技术相比,本发明提供的多孔碳/硫复合材料的制备方法简单,原料易得,适宜大规模生产,实用化程度高;本发明提供的多孔碳/硫复合材料,可直接作为电池的电极材料使用。
一种对金刚石表面镀Mo及金刚石/Cu复合材料的制备方法,属于金属基复合材料和电子封装材料领域。其特征是将金刚石:MoO3=1:2~1:4(wt%)混合均匀,将其装于氧化铝坩埚中,分别置于通有氢气、氩气气氛的管式炉中加热。加热温度为900~1050℃,保温时间2~4h,完成镀钼过程。样品随炉冷却取出后,对金刚石颗粒进行超声波清洗并烘干。按镀钼后的金刚石:Cu=60:40~40:60(体积%)配比称量置于行星球磨机中混合均匀。球磨机转速为300r/min,球磨时间为120min。最后,将球磨后的混合物置于石墨模具中,采用放电等离子烧结法制备金刚石/铜复合材料,烧结完成即得到高导热率的金刚石/Cu电子封装复合材料。本发明制备的电子封装复合材料热导率高,可重复性强。
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本发明涉及一种碳化钼碳纳米纤维复合材料及其制备方法和应用,涉及复合材料领域,所述复合材料包括碳纳米纤维、分散在碳纳米纤维中的碳化钼和位于外表面的石墨化碳层。本发明的激光碳化的碳化钼碳纳米纤维复合材料具有较高的比表面积,碳纳米纤维之间形成二维网络,提升电极材料的导电性,可以增加电极材料与电解液的润湿接触面积,同时,碳化钼均匀分散在碳纳米纤维中,从而暴露了更多的活性位点,提高复合材料的电化学性能,并且激光碳化之后,得到石墨化程度很高和稳定性极高的碳纳米纤维,进一步提升锂离子电池的循环稳定性和电化学性能,有利于电子的传输改善锂离子电池的循环稳定性。
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本发明公开了一种复合材料增强金属管道的设计压力计算方法,在复合材料增强金属管道承压时,承压能力是复合材料和金属管道承载能力的加和,因此在对管道进行设计压力计算时,选取双设计系数的方法,与之前对整个管道取0.5为设计系数不同,对金属层和复合材料层分别确定一个设计系数,对管材的设计压力进行计算。其中金属层的设计系数与未增强的金属管道取值法相同,复合材料增强层的设计系数通过有限元模型分析计算及试验研究,取值为0.2~0.35之间。本发明为复合材料增强金属管道的设计压力提供了计算方法,并与加拿大标准CSA Z662中的计算方法相比,在所有结构层比例范围内与实际管道的承压能力更为符合。
本发明涉及一种密度梯度石英纤维增强二氧化硅陶瓷基复合材料及其制备方法。所述方法包括:(1)采用石英纤维制备沿厚度方向从上至下纤维体积密度递增的密度梯度织物;(2)采用二氧化硅溶胶浸渍所述密度梯度织物,然后进行梯度干燥;所述梯度干燥为:将所述密度梯度织物的上表面和侧面用膜进行包裹密封,然后平放在烘箱的金属网上进行鼓风干燥;(3)重复步骤(2)至少一次,得到复合材料毛坯;(4)将所述复合材料毛坯进行高温处理,得到密度梯度石英纤维增强二氧化硅陶瓷基复合材料。本发明方法通过密度梯度织物和梯度干燥工艺双重梯度效应的叠加,发展了制备密度梯度石英纤维增强二氧化硅陶瓷基复合材料的新方法。
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本发明涉及一种纳米金刚石增强钛基复合材料,属于复合材料技术领域。所述复合材料通过以下制备方法制得:(1)用纳米金刚石粉和钛粉为原料,以300r/min以上转速球磨2h以上,混合均匀后得到浆料,去除料浆中的球磨分散介质,然空干燥,得到干燥粉末;磨球的直径为3mm~10mm;纳米金刚石粉的体积百分含量为1~1.8%;(2)将干燥粉末装入模具,在无氧条件下热压烧结,升温至900~1300℃,升压至30~50MPa,保温保压1h,得到所述复合材料。所述复合材料具有极高的动态强度。
本发明属于复合材料的超声无损检测技术领域,特别涉及用于超声检测复合材料组织均匀性的对比试块及制备方法。该对比试块通过在颗粒增强金属基复合本体材料中不同区域内置与本体材料体积分数不同的复合材料形成,主要采用冷等静压、热等静压和机加工制备而成;使用超声检测仪对试块进行检测,可获得颗粒不同体积分数区域的检测波形图,在实际复合材料检测中,将检测结果与对比试块图谱对照,结合理论计算,即可获知在该复合材料内部的颗粒偏聚程度;本发明提供的对比试块为超声检测复合材料组织均匀性提供了一种真实有效的对比及评价标准,提高了检测效率。
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本发明公开一种具有高热导率的铜/金刚石复合材料的制备方法,属于复合材料技术领域。通过在铜基体中添加合金元素钛,利用气压浸渗法制备铜/金刚石复合材料。最佳制备参数为:合金元素钛含量0.5wt.%,熔渗温度1150℃,保温压力1.0MPa,保温时间30min。所制备铜/金刚石复合材料的热导率为752W/mK,热膨胀系数为6.5×10-6/K。本发明所提出的铜/金刚石复合材料制备方法为大功率器件的高效散热提供了较佳的技术解决方案。
本发明涉及一种热压烧结/前驱体裂解法制备Cf/ZrC-SiC超高温陶瓷复合材料的方法,具体为利用前驱体裂解法结合热压烧结法原位制备Cf/ZrC-SiC超高温陶瓷复合材料的方法。该方法将ZrSi2粉体引入到碳纤维织物内部,通过热压烧结法原位生成ZrC、SiC陶瓷基体,采用前驱体裂解法进行最终致密化处理,获得致密的Cf/ZrC-SiC超高温陶瓷复合材料。该方法制备的超高温陶瓷复合材料具有优异的高温使用性能,且该方法工艺过程简单、耗时短。所获得的Cf/ZrC-SiC超高温陶瓷复合材料能够基本满足一些防热结构件的实际应用;在高超声速飞行、大气层再入、跨大气层飞行和火箭推进系统等极端环境中有着广泛的应用前景。
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本发明公开了一种可用于3D打印的聚丙烯纳米复合材料及其制备方法和应用。所述的聚丙烯纳米复合材料是利用包括纳米粒子载体型催化剂的催化剂通过催化丙烯聚合获得,复合材料呈颗粒状,粒子直径为50~1000μm。由于这种复合材料具有小而均匀的颗粒形态,通过加入热稳定剂,可以直接用于3D打印的原料使用,特别适合通过3D打印制备高熔体粘度、难加工成型的聚丙烯纳米复合材料制品。
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本发明公开了一种防火玄武岩纤维中空织物复合材料及其制备方法。将玄武岩纤维中空织物裁剪成块状,使用水性无机硅树脂进行第一次浸渍,然后固化;再使用水性无机硅树脂进行第二次浸渍,然后固化;最后将防火涂料刮涂到材料表面,完成第三次固化,制得防火玄武岩纤维中空织物复合材料。本发明所使用的水性无机硅树脂具有使用寿命长、强度高、耐热性能好等优点,它和玄武岩纤维中空织物的结合极大提高了复合材料的综合性能;防火涂料的涂覆可使复合材料能承受600℃以上的高温,极大提升了材料的防火性能。本发明制备的防火玄武岩纤维中空织物复合材料拥有优异的力学性能、阻燃性能、耐高温性能,可广泛应用于舰船、航空、航天等领域。
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