921
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本发明公开的基于板理论的二维复合材料水翼流固耦合特性预测方法,属于复合材料水翼性能预测技术领域。本发明实现方法为:基于板理论建立复合材料水翼的运动学模型,结合流体动力计算的涡格法,形成简化二维流固耦合方法,分析有限展长水翼在无限流域中的流固耦合特性,获得复合材料水翼的水动力性能,实现对复合材料的有效力学行为、物理行为深入分析及预测,能够应用于复合材料水翼的水弹性性能预测,解决复合材料水翼强度及稳定性等相关工程问题。复合材料水翼流固耦合特性预测方法的应用领域包括流固耦合特性预测、水翼水动力性能预测、复合材料水翼的优化设计领域。本发明能够有效预测复合材料水翼产生的水动力变形,具有预测效率高的优点。
本发明涉及一种碳化钛MXene官能化石墨烯纳米复合材料薄膜制备方法及应用。然而制备高强度和高电导率的石墨烯纳米复合材料薄膜一直以来是一个挑战。为了解决这个问题,采用亲水性和高导电性MXene纳米片,利用Ti‑O‑C共价键去官能化氧化石墨烯,再通过有机分子进行化学交联,制备出超韧性MXene官能化石墨烯纳米复合材料薄膜。引入的MXene纳米片和有机分子不仅减少石墨烯薄膜的孔隙率,也提升了石墨烯纳米片的取向度。因此,由于界面协同作用,制备出石墨烯纳米复合材料薄膜呈现超高韧性42.7MJ m‑3以及高电导率1329.0S cm‑1。并且基于此种超韧性和高导电MXene官能化石墨烯纳米复合材料薄膜,组装成柔性超级电容器表现出高体积能量密度和极好的柔性。
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本发明属于高分子/无机纳米复合材料的领域,特别涉及能够形成两相结构的两种聚合物的共混物作为基体,添加无机纳米导热填料制备的导热复合材料及其制备方法。将占导热复合材料总量的质量百分数为40%~88%的聚乙烯和聚乙烯-醋酸乙烯酯,质量百分数为1.5%的润湿剂以及质量百分数为0.5%的抗氧剂在混合机中搅拌混合均匀;然后向上述的混合物中加入占导热复合材料总量的质量百分数为10%~58%的纳米氧化铝,在混合机中搅拌混合均匀;将混合均匀的原料经过螺杆挤出机熔融挤出、冷却、牵引和切粒,得到所述的导热复合材料;其中:聚乙烯和聚乙烯-醋酸乙烯酯的质量比为1∶1。本发明的材料具有低填充、高热导率和良好的力学性能。
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一种炭基复合材料用低温粘接剂的制备方法,该方法有三大步骤:一、炭基复合材料的表面处理,用刚玉粗砂纸在粘接面上打磨出规则的细槽,再将试样浸入无水乙醇内用超声波清洗机清洗30分钟,最后在80℃的环境下干燥4小时;二、粘接剂的制备;粘接剂由20~30WT.%(质量百分比)的有机硅树脂,40~50WT.%的低熔点填料,30~35WT.%的铝粉和0~0.5WT.%的炭纤维混合而成;三、粘接固化及高温热处理工艺,将粘接好的炭基复合材料放入高真空加热炉内使其在真空环境下260℃固化2小时,在固化期间给材料施加2.5MPA的压力。实践证明:经本发明粘接后的炭基复合材料具有很好的剪切强度、抗老化性能和耐热疲劳性能,它在炭基复合材料领域内具有广泛的实用价值和应用前景。
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本发明提供了一种提高RTM成型聚酰亚胺复合材料热氧化稳定性的方法,属于树脂基复合材料领域。该复合材料采用RTM工艺制备,且复合材料树脂基体成分随厚度梯度变化,即复合材料表层基体成分为设计分子量在1500~10000g/mol之间的热固性聚酰亚胺树脂A,芯层基体为最低流变粘度在1Pa·s以下的热固性聚酰亚胺树脂B。本发明所提供的方法在使得复合材料可通过RTM工艺制备的同时,有效提高了复合材料的热氧化稳定性能,从而延长复合材料寿命。本发明可以应用于航空发动机、航空、航天等高技术领域。
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本发明涉及一种基于修正梁理论的复合材料I型分层桥联律确定方法,包括以下步骤:(1)开展复合材料层合板I型分层试验,测得其P‑δ曲线;(2)建立I型载荷下试样的二维修正梁力学模型;(3)将P‑δ曲线、材料基本属性、几何尺寸输入上述模型计算程序,在Matlab软件进行迭代计算,确定分层长度a、初始裂尖张开位移δ*以及能量释放率GIc;(4)建立GIc与δ*之间的关系,进而得到桥联律σg(δ*)。本发明适用于任意铺层角度下复合材料层合板I型分层扩展过程中桥联律的确定,其优势包括:(1)本方法律仅要在试样的P‑δ曲线作为输入,不需要对裂纹位置进行观测,减少了试验装置;(2)利用Matlab程序实现,计算成本较低;(3)可以用于确定高温下复合材料层板I型桥联定律。
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本发明提供一种碳包覆氧化镍的纳米复合材料及其制备方法和应用,该纳米复合材料含具有外膜和内核的核膜结构,外膜为石墨化碳膜,内核包含氧化镍纳米颗粒,其中,碳含量占纳米复合材料的含量不大于5wt%。该纳米复合材料作为催化剂具有优异的活性,可有效催化分解一氧化二氮,有助于解决己二酸厂和硝酸厂等生产过程中产生的高浓度N2O的消除问题,对于保护环境、减少大气污染具有重要意义,具有良好的工业应用前景。
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一种镧铁硅基室温磁制冷复合材料,其为由镧铁硅基化合物与高分子材料及助剂均匀混合,之后经模压和加热成型的复合材料;镧铁硅基化合物与高分子材料及助剂的重量份配比为10~500∶10∶0.1~1;其制备方法:将镧铁硅基粉末、高分子材料和助剂按上述比例均匀混合;之后装入磨具,用模压机冷压成型;再升温熔融粘结固化成型;其优点在于:在原有制备LaFeSi基化合物的基础上,解决了LaFeSi基磁制冷材料硬度大、脆性大、难于加工成型等问题;该室温磁制冷复合材料可与换热流体隔绝,防止磁制冷工质在使用过程中的氧化;利用模压成型的方法将复合材料一次压制成型,便于组装后形成高比表面积和低阻流通道磁制冷部件。
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本发明一种含碳纤维和液晶聚合物的复合材料是含有热致液晶聚合物(TLCP)和碳纤维混杂增强聚醚砜复合材料,其热致液晶聚合物为主链型对羟基苯甲酸与对苯二甲酸乙二酯的共聚酯或对羟基苯甲酸、氯代对苯二酚、间苯二酚与对苯二甲酸的无规共聚酯,由于TLCP具有很强的切力变稀的流变特性,从而降低了复合材料加工时熔体粘度和提高了聚醚砜复合材料的力学材料。
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一种多巴胺改性碳纳米管/橡胶复合材料及其制备方法,属于橡胶纳米复合材料技术领域。表面由多巴胺修饰的碳纳米管均匀地分散在橡胶材料中。制备方法:将原始碳纳米管分散去离子水中,使pH值稳定在5~8之间;再加入多巴胺室温沉积聚合,得到表面由多巴胺修饰的碳纳米管;将改性的碳纳米管加入到去离子水中形成碳纳米管-去离子水悬浮液;将所得悬液液滴加到胶乳中,不断地机械搅拌,得到碳纳米管-胶乳混合液,并滴加到破乳剂中,进行絮凝,破碎干燥,得到“母胶”状态的碳纳米管/橡胶复合材料;采用传统的机械共混法,将助剂加入到“母胶”中。复合材料的拉伸强度、定伸应力、导热性都能得到相应的提高。
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本发明涉及一种木塑复合材料及其制造方法。该木塑复合材料,是将包括下述重量份数的原料进行混合、共聚反应,并在螺杆挤出机中反应挤出制成的,木粉或植物纤维100、高熔融指数聚烯烃10-30、常规聚烯烃30-50、马来酸酐0.1-1、过氧化物0.015-0.15,其中,高熔融指数MI为20~50。利用塑料接枝技术,塑料合金技术及共混材料互穿网络结构概念,制造出适合建筑模板使用的木塑复合材料,利用该制造技术制备木塑复合材料,可以用不同品种,不同牌号的混杂回收塑料作基材,降低了木塑复合材料对塑料原料较严格的要求,同时,使本木塑复合材料的机械性能得以提高。该方法的特别之处在于将不利于加工制造木塑复合材料的不利因素通过有效加工技术和方法,变为有利于木塑复合材料机械性能的因素。
本发明公开了一种具有优异的吸波及电磁屏蔽性能的复合材料及其制备方法,属于纳米复合材料及其制备技术领域。所述的复合材料包括rGO@MoS2粒子和PVDF,所述的rGO@MoS2粒子在复合材料中的质量分数为2.5~30wt%。当所述的质量分数为5wt%时,所述的复合材料具有吸波性能;当所述的质量分数为25wt%时,所述的复合材料具有屏蔽性能。本发明提供的复合材料制备工艺简单,二硫化钼纳米球稳定,且与氧化石墨烯复合的成功率很高,有望大量生产;本发明提供的复合材料同时具有优异的吸波及电磁屏蔽性能。
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一种双面斜纹立体玻璃纤维织物及制备复合材料的方法,玻璃纤维织物具有2/6双面斜纹仿立体结构,其面密度为600±30g/m2,厚度为0.70±0.05mm,具有优异的柔韧性、表面平整性以及力学性能,特别适合作为树脂基复合材料中的增强材料使用;复合材料制备首先,将树脂溶液,通过溶液法浸胶机连续浸渍到本发明的织物里制成预浸料;然后,将预浸料根据设计要求分别制造成具有层压结构的复合材料或是具有夹层结构包括蜂窝夹层以及泡沫夹层结构的复合材料,制备出的复合材料的各项力学性能表现优异,尤其是复合材料中固化后预浸料的单层厚度达到0.55~0.60mm,显著高于同等单位重量下的缎纹、平纹、斜纹等类型的玻璃纤维织物预浸料的厚度,因此,可以广泛在高铁、船舶等舱内装饰方面进行推广应用。
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本发明公开了一种高强耐久复合材料及其制造方法与应用,目的是提供一种高强耐久复合材料及其制造方法,同时提供一种由该高强耐久复合材料为主要材料制成的高强耐久材料杆状构件及其制造方法。本发明所提供的高强耐久复合材料,基本上由以下原料配比组成:结合剂,30-60%;水,3-15%;骨料,30-60%;纤维,0-15%;添加剂,0-5%。本发明提供的高强度耐久复合材料克服了现有技术的缺点和不足,各项性能(包括耐久性)都比混凝土好;和钢材相比,本发明的复合材料虽然抗拉强度较低,但抗压强度相当,而且具有优越的耐久性和耐火度;和钢材相比,本发明的复合材料还具有轻质的优点。
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本发明实施例提供了一种氧化亚钴纳米晶?石墨烯复合材料。本发明实施例还提供了一种复合材料的制备方法,包括:1)、将氧化石墨加入到第一有机溶剂中并分散;2)、加入乙酰丙酮钴和十八胺,将混合物加热至120~140℃,维持20~50分钟,然后升温至溶液沸腾回流,维持1~5小时;3)、加入第二有机溶剂将反应猝停,分离出固体,洗涤并干燥固体;4)、将干燥后的固体在惰性气体中热处理1~3小时。本发明实施例还提供了一种复合材料在有机体系Li?O2电池中作为正极催化剂的应用。本发明实施例提供的复合材料中,氧化亚钴纳米晶均匀地生长在石墨烯基底上,分散性好,无团聚现象,从而使得复合材料的催化性能较好。
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本发明公开了一种线型纳米羟基磷灰石/高铝水泥复合材料及其制备方法和应用,其中,复合材料包括如下组分按质量份数组成:线型纳米羟基磷灰石1~15份,高铝水泥1000份。本发明创造性地将线状纳米羟基磷灰石与高铝水泥组合配制成复合材料,通过利用线型纳米羟基磷灰石的高柔韧性、良好的力学性能、高热稳定性和耐火性的特点,将线型纳米羟基磷灰石与高铝水泥组合,获得的复合材料通过线型纳米羟基磷灰石提高高铝水泥的抗压强度,使本发明制备的线型纳米羟基磷灰石/高铝水泥复合材料抗压强度高,成本低,具有很好的实用价值。
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一种耐热氧老化的橡胶/粘土复合材料的制备方法属于橡胶纳米复合材料制备领域。制备方法:经过超声剥离预处理的粘土水悬浮液中,加入儿茶酚胺单体在室温有氧碱性条件下,自聚沉积在粘土片层表面;再以乳液共混的方式与橡胶基体复合,絮凝、洗涤、干燥、混炼、硫化后得到橡胶/粘土纳米复合材料。本发明方法制备的复合材料,改性后的粘土以纳米尺度均匀、精细地分散在橡胶基体中;其表面涂层可以与橡胶热氧老化产生的活性自由基反应,高分散片层阻隔活性物质扩散,二者共同赋予复合材料良好的耐热氧老化性能。本发明的制备方法高效环保、耐热氧老化性能提高,效果明确。
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本发明涉及一种聚烯烃 /CaCO3复合材料及其制备方法。 该材料是以从合成塔直接合成出来的粉状聚乙烯或聚丙烯为 主体树脂与经活化处理的活性 CaCO3、功能助剂和加工助剂 混合后,经双螺杆挤出机挤出造粒,制得的聚烯烃 /CaCO3复合材料。根据粉状聚 烯烃的性能(分子量、分子量分布和熔体流动速率)、 CaCO3含量、 CaCO3表面活化方法以及所 用功能助剂不同,可制备具有不同性能、适合不同用途的系 列聚烯烃/CaCO3复合材料。本 发明与目前所采用的以聚烯烃粒料为主体树脂,通过 CaCO3填充母粒途径制备聚烯 烃/CaCO3复合材料相比,工艺简 单、成本低,在CaCO3含量相同 的条件下,复合材料的综合力学性能可提高10-15%,成本可 降低20-30%。
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一种碳纳米管复合材料,包括高分子基体和碳纳米管,其中该碳纳米管以碳纳米管薄膜结构的形式设置于高分子基体中。一种碳纳米管复合材料的制造方法,其包括以下步骤:制备一高分子基体;制备一碳纳米管薄膜;将至少一碳纳米管薄膜设置于高分子基体的至少一个表面形成一碳纳米管薄膜结构,从而形成一碳纳米管复合材料预制体;加热该碳纳米管复合材料预制体,使碳纳米管薄膜结构与高分子基体复合,从而得到一碳纳米管复合材料。
一种高体积分数金刚石颗粒增强铜基复合材料零件的制备方法,属于金属材料领域,其特征为复合材料由铜或铜合金、金刚石颗粒和过渡层组成,其中铜或铜合金体积分数为32-45%,金刚石颗粒和过渡层体积分数为55-68%。采用生产工艺步骤为:先采用真空盐浴镀法在金刚石表面形成TiC和Ti的复合薄镀层,然后再将改性的金刚石粉末添加适量粘结剂后压制成零件形状的多孔预制坯,最后将多孔预制坯和铜或铜合金一起置入真空条件下进行无压熔渗处理,得到具有高体积分数、高致密的金刚石-铜复合材料零件。本发明的优点是可以直接制备出具有高体积分数、形状复杂的金刚石-铜复合材料零件,且复合材料零件的致密度高,组织分布均匀,可实现大批量生产,且生产成本低。
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本发明涉及一种超混杂复合材料异形件的成型方法,包括以下步骤:S1、制备超混杂复合材料层合板,超混杂复合材料层合板包括金属板以及夹设在金属板之间的纤维增强热塑性复合材料层;S2、将超混杂复合材料层合板放在冲压机上,开启冲压机外围的加热套对冲柱、底座及超混杂复合材料层合板加热达到设定温度,冲柱下降将超混杂复合材料层合板冲压成所需形状,得到超混杂复合材料异形件。本发明超混杂复合材料层合板使用了纤维增强热塑性复合材料作为芯材,利用其在加热后具有良好塑形和外表金属层可冲压特性,实现在冲压时金属/纤维/树脂三者的协同变形,不用大面积改变现有汽车零部件冲压成型的生产装备,在汽车轻量化领域潜在巨大使用价值。
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本发明公开了一种粉煤灰提铝残渣/聚丙烯复合材料,所述粉煤灰提铝残渣/聚丙烯复合材料由包括以下重量份数的原料制备得到:聚丙烯40.9?96.7,粉煤灰提铝残渣3?50,聚乙二醇0?9,加工助剂0.1?2。本发明还公开了该粉煤灰提铝残渣/聚丙烯复合材料的制备方法。本发明的粉煤灰提铝残渣/聚丙烯复合材料,用粉煤灰提铝残渣作为无机填料与聚丙烯复合制备复合材料,且利用聚乙二醇增加二者的相容性,不仅能够变废为宝,避免粉煤灰提铝残渣直接排放对环境造成污染,同时还能在不降低聚丙烯塑料制品的性能的基础上,降低聚丙烯塑料制品的成本,提高经济效益。制备方法简单,易操作。
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本发明提供了一种制备具有高体积分数金刚石/铜复合材料零件的方法,采用盐浴镀覆技术在金刚石表面镀覆一层均匀的Mo2C用来改善金刚石与铜的润湿性,然后采用化学镀覆方法继续在Mo2C层表面镀铜,通过控制镀液中Cu2+含量来控制镀铜层厚度,从而制备出含铜体积分数为30~50vol.%的双镀层Cu?Mo2C?Diamond粉末。通过超高压冷压方法对Cu?Mo2C?Diamond粉末进行成形,并采用真空无压烧结方法制备Diamond/Cu复合材料零部件。本发明的优点在于可直接制备出具有复杂形状的高体积分数(50~70vol.%Diamond/Cu)复合材料零部件,同时,复合材料组织均匀、致密度高,可实现批量生产Diamond/Cu复合材料零件,生产成本低。
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本发明公开了一种制备聚噻吩或其衍生物-多壁碳纳米管复合材料的方法,涉及一种制备导电聚合物-碳纳米管复合材料的方法。本发明采用原位化学氧化聚合法制备聚噻吩或其衍生物-多壁碳纳米管复合材料。首先对多壁碳纳米管进行表面处理,使其能在氯仿中很好的分散,然后,将单体吸附在多壁碳纳米管上,再加入引发剂引发聚合反应,制备出所述复合材料。用这种方法制备的复合材料的结构是聚噻吩或其衍生物包覆在碳纳米管上形成以碳纳米管为核以聚噻吩或其衍生物为壳的核壳纳米线结构,其溶解性可以通过改变噻吩环上取代基的种类进行调节。这种材料可在光电显示、纳米器件、场发射器件等领域内取得应用。
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本发明属于颗粒增强铝基复合材料技术领域,特别涉及一种包铝颗粒增强铝基复合材料及其制备方法。其特征在于:所述包铝颗粒增强铝基复合材料其表面层为纯铝,芯部夹层为颗粒增强铝基复合材料。所述包铝颗粒增强铝基复合材料是在粉末冶金法真空热压或热等静压同时实现铝包覆的。本发明的方法通过真空热压或热等静压使颗粒增强铝基复合材料粉末致密化的同时在高温高压下使铝制模套与复合材料坯料形成冶金结合,获得包铝颗粒增强铝基复合材料。所述包铝颗粒增强铝基复合材料可以再次进行挤压、锻造、轧制和热处理中的一种或几种的后续加工,以获得各种规格不同和性能各异的包铝颗粒增强铝基复合材料,可用于有防腐或电磁屏蔽要求的场合。
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本发明涉及了一种环境友好型阻燃尼龙6纳米复合材料及其制备方法,解决了尼龙6/层状硅酸盐纳米复合材料的易燃性难题。该阻燃纳米复合材料的主要特点是采用环境友好型膨胀阻燃剂三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)和粘土片层协同阻燃,达到了垂直燃烧的V-0等级。同时该阻燃型纳米复合材料的锥形量热仪测试结果相比于纯尼龙6材料有了明显的提高。该阻燃型纳米复合材料由尼龙6单体、MPP、环氧树脂和有机粘土或粘土复合而成。其中尼龙6单体、MPP、环氧树脂和粘土为已有材料,有机粘土为本发明中自己制备。本发明可广泛应用于汽车、电子、装饰等领域。
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本实用新型涉及一种修复复合材料的装置,属于复合材料表面处理技术领域,解决现有的机械挖除法挖除易对修复后的强度造成一定的损伤;现有的复合材料热补仪进行固化时,固化时间较长,修复效率低的问题。修复复合材料的装置包括激光器、低温等离子体表面处理设备、超声装置和复合材料热补仪;激光器能够发射激光,用于去除复合材料的机械损伤层;所述超声装置为所述复合材料热补仪对复合材料的待修复区域提供修复时超声波辐照。本实用新型的修复复合材料的装置对复合材料的待修复区域进行修复时能够去除机械挖除产生的机械损伤层,活化界面,提供超声波辐照,缩短固化时间,提高修复效率,提高修复效果。
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本发明公开了属于电化学技术领域的一种用于电化学可逆储锂的磷复合材料及其制备方法。一种用于电化学可逆储锂的磷复合材料,所述磷复合材料由两部分组成,一是作为导电基体的碳材料或导电聚合物,另一部分为红磷,磷复合材料中,按重量百分含量,红磷含量为15~90%,碳材料或导电聚合物含量为10~85%。制备方法为将碳材料或有机聚合物与红磷混合、干燥、在惰性气氛下热处理得到以有机聚合物脱氢反应形成的导电聚合物或者以碳材料为导电基体的电化学可逆储锂的磷复合材料。本发明制备的磷复合材料可作为二次化学电源的电极材料,以磷复合材料为活性物质的电池可在-20~80℃温度范围内可逆充放电。
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一种制备碳化硅晶须增强碳化硅复合材料零件的方法,属于陶瓷基复合材料及其零部件的制备技术领域。是采用粉末注射成形与先驱体转化相结合工艺制备SICW/SIC复合材料零件。将SIC微粉和SIC晶须与所配制的粘结剂按照一定的比例混合成均匀的喂料。喂料经制粒后通过模具在注射成形机上注射成形,得到所需形状的SICW/SIC复合材料零件成形坯。所得的SICW/SIC复合材料零件成形坯经过热脱脂后,在1300~1500℃温度下预烧结,最后将SICW/SIC复合材料零件置于烧结炉烧结致密化。优点在于,减少了粉末注射成形SIC陶瓷粘结剂的使用量,提高了零件的性能和尺寸精度以及生产效率,实现了复杂SICW/SIC复合材料零件的近终形、低成本和批量化生产。
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本发明涉及石墨烯聚合物复合膜及其改性树脂基复合材料和制备方法,属于高性能复合材料领域。本发明提供石墨烯聚合物复合膜及其改性树脂基复合材料由石墨烯材料、热塑性聚合物和树脂基复合材料组成,其中石墨烯材料、热塑性聚合物以具有微观多孔结构的石墨烯热塑性聚合物复合膜的形式存在于树脂基复合材料的层间。本发明提供石墨烯聚合物复合膜改性树脂基复合材料的制备方法将石墨烯材料和热塑性聚合物制备成石墨烯聚合物复合膜,进一步制备改性树脂基复合材料。本发明中石墨烯聚合物复合膜的多孔结构有利于和树脂在成型过程中的相互结合,提高复合材料层间均匀性、耐热性,并有效改善复合材料力学性能,具有较大的实际应用价值。
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