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本发明涉及金属基复合材料领域，具体为一种以钛或钛合金纤维增强的镁基复合材料及其制备方法。该复合材料由钛或钛合金纤维编织而成的增强体骨架与镁或镁合金基体组成，钛或钛合金纤维直径为0.5μm～500μm，以体积百分数计，钛或钛合金含量为15％～80％，其余为基体。该复合材料的制备方法为：首先利用钛或钛合金纤维编织增强体骨架，然后将镁或镁合金加热熔化使其浸渗入增强体骨架中，凝固冷却后得到复合材料。本发明的复合材料在不明显增加比重的前提下，显著提高镁和镁合金的室温和高温强度，并且具有良好的塑性、断裂韧性和抗冲击性能，其力学性能通过调节增强体的编织结构进行控制，因而作为轻质结构材料具有可观的应用前景。
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本发明公开了一种轻质泡沫白榴石陶瓷复合材料的制备方法，利用无机聚合物前驱体转化法，将白云石微珠作为造孔剂引入可发泡无机聚合物中，富了复合材料多级孔结构，高温处理获得轻质泡沫白榴石陶瓷复合材料。本发明的制备过程为：1.无机聚合物前驱体激发液的制备；2.可发泡的含白云石空心微珠的无机聚合物前驱体混合浆料配置；3.固化成型；4.陶瓷化。本发明克服了多孔白榴石基陶瓷复合材料的绿色制备问题，实现了大尺寸泡沫陶瓷基复合材料的低成本制备，降低了复合材料的密度，提高了强度，获得的材料可用于环境保护，水土保持、吸附过滤等领域。该方法成本低廉，原料来源官方，成型工艺简单，绿色环保无污染，适宜大尺寸大规模生产。
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为了改善粉末合金的硬度、耐磨性，设计了一种多元陶瓷增强Cu基复合材料。采用Cu基预合金粉，多元陶瓷SiC、Si3N4、B4C粉末，块状石墨为原料，所制得的多元陶瓷增强Cu基复合材料，其硬度、致密化程度、抗弯强度都得到大幅提升。其中，随着SiC、Si3N4、B4C多元陶瓷质量分数的增加，SiC、Si3hi,B4C多元陶瓷/Cu基复合材料的相对密度逐渐下降，孔隙率逐渐增加，复合材料内部的晶界、晶格畸变、位错等缺陷增加了晶格波散射，减小了平均自由程，使复合材料的热导率降低。通过退火以及二次挤压等方法进一步处理来提高材料致密度，减少烧结体内的位错、孔隙等缺陷，提高导热性能。本发明能够为制备高性能的Cu基复合材料提供一种新的生产工艺。
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一种考虑BVID冲击损伤影响的复合材料开口分析方法，1)通过冲击损伤后结构的剩余强度得到最危险的损伤距离，确定引入的BVID到复合材料大开口结构孔边的危险距离；2)确定复合材料开口设计许用值的计算公式及修正系数计算公式；3)设计可求出修正系数的试样级试验矩阵；4)基于试验结果计算许用值修正系数的参数，得到复合材料开口结构设计许用值。5)根据开口的几何特征、曲率半径变化确定开口区的危险位置，基于有限元方法提取工作应变，确定强度分析公式。本发明通过上述方法，提供了一种能够降低研发成本、提高复合材料结构效率，缩短设计周期的一种考虑BVID冲击损伤影响的复合材料开口分析方法。
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本发明涉及复合材料技术领域，特别涉及一种有机无机杂化复合材料及其制备方法。复合材料为第一组分多异氰酸酯或改性多异氰酸酯和第二组分金属盐溶液或类金属盐溶液的混合，两组分质量占比为10:1‑1:5。复合材料制备方法为1)按上述比例取第一组分多异氰酸酯，待用；2)经水溶解金属盐溶液或类金属盐溶液调节溶液浓度为质量分数20％‑90％的第二组分，待用；3)将第一组分加入至第二组分中两组分占比10:1‑1:5，两者充分混合，25℃±3，湿度50％±10，固化24小时，即得到有机无机杂化复合材料。本发明得到的有机无机杂化复合材料有机无机分布均匀，结构致密，无机组分尺寸达到纳米尺寸。本发明采用金属盐溶液或类金属盐溶液替代碱金属硅酸盐生成新型无机组分,强度高、模量高、耐高温、耐腐蚀、力学性能好、反应速率快、成本低等特点。
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本发明涉及仿生复合材料领域，具体为一种以纳米碳材料增强的金属基仿生复合材料及其制备方法。该复合材料由纳米碳材料和金属组成，以体积百分数计，纳米碳材料含量为0.5％～40％，其余为金属；所述的复合材料微观上具有仿生定向结构，表现为纳米碳材料以片层形式在金属基体中定向排列。本发明通过采用浆料配制、冷冻铸造、真空冷冻干燥、去有机质和致密化处理的工艺流程制备以纳米碳材料增强的金属基仿生复合材料。本发明的复合材料具有轻质、高强、耐磨等优异性能，同时保留基体金属的电磁屏蔽、导电、导热等功能特性，并且其组织结构和性能可以通过调整制备工艺进行有效控制，因此作为吸波材料、结构材料等具有可观的应用前景。
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本发明提供一种抗氧化炭/炭复合材料板材的制备方法,以炭/炭复合材料板材自身为发热体,以金属硅粉为浸渗剂,进行熔融浸渗硅化,其特征在于:在炭/炭复合材料板材的一面均匀地涂覆一层硅粉,将涂有硅粉面朝上水平装入硅化炉中,两端与电极连接,通电使硅粉熔融后渗入炭/炭复合材料板材内部,发生硅化反应生成SiC防护层;硅粉熔融浸渗、硅化反应的温度为1414～2000℃;硅粉熔融浸渗、硅化反应过程在非氧化条件下进行。该方法的优点在于:生产周期短,耗电量少,制备成本更低,对环境无污染;可以批量生产大尺寸抗氧化炭/炭复合材料板材;整个制备过程在微正压下进行,对设备要求不高,投资小;制备的炭/炭复合材料板材密度高,耐磨损,抗氧化。
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本发明公开了一种具有非均匀结构的高强韧碳纳米管增强铝基复合材料及其制备方法，属于复合材料制备技术领域。采用在球磨过程中先预磨高含量的碳纳米管/铝复合材料粉末，再每隔一段时间添加较低含量的碳纳米管/铝复合材料粉末球磨，最后添加铝合金粉末，由此在冷焊作用下复合材料微区形成碳纳米管含量的梯度变化。此外，由于后加入的复合材料粉末经历球磨时间短，晶粒细化程度小，从而形成微区的晶粒尺寸梯度分布。将粉末进行后续致密化及二次加工得到最终的复合材料，表现出远高于均匀结构复合材料的强韧性。
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本发明一种钛基非晶/钛合金层状复合材料及其制备方法，属于金属基复合材料技术领域。该复合材料由钛基非晶层和钛合金层组成，钛基非晶合金与钛合金层相间排布，形成层状结构。该层状复合材料通过瞬间液态连接法制备，即将选定的钛基非晶带和钛合金带相间叠制成预制体，然后加热熔化、保温、水淬，得到钛基非晶/钛合金层状复合材料。该复合材料的非晶相层和钛合金层在二维空间连续均匀分布，协同变形，相互强化，使得材料的强度和塑性同时得到了明显改善。该复合材料具有优良力学性能、高比强度、微观结构均匀可控等特点，具有广阔的应用前景。
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本发明公开了一种SiC纤维增强Ni合金基复合材料及其制备方法，属于航空发动机用镍基合金复合材料技术领域。通过制作SiC先驱丝预制体、在粘结剂中添加适量钎焊料的方法，采用真空热压技术合成了SiCf/Al2O3/Ni合金基复合材料。该复合材料纤维排布均匀，纤维与基体结合良好无孔洞,弹性模量等力学性能得到明显提高。本发明在制备过程中所涉及的添加剂(钎焊料)的使用，有效地降低了材料合成温度、抑制过度的界面反应，显著改善了纤维与基体的界面结合，对于SiC纤维增强Ni合金基复合材料的研究和实际应用具有重要意义。
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本发明涉及材料性能的仿真测试技术领域，特别涉及一种双连续相复合材料的仿真模拟方法。该方法包括：步骤一、采用Cahn‑Hilliard方程对双连续相复合材料的结构进行模拟，得到所述双连续相复合材料的结构的模拟方程；步骤二、采用中心差分方法对所述模拟方程进行离散处理，得到差分方程；步骤三、根据所述差分方程获取双连续相复合材料所有组分相坐标位置信息；步骤四、将所述所有组分相坐标位置信息嵌入有限元软件，得到双连续相复合材料的仿真模型。本申请能够获取能够描述双连续相复合材料力学行为的计算模型，该模型不仅能够描述双连续结构的空间分布，而且基于该模型的有限元分析可以预测双连续相复合材料的力学性能，方法简单，效率高，成本低。
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一种陶瓷增强Fe‑Cr‑B合金复合材料及其应用和制法，属于合金复合材料领域。该陶瓷增强Fe‑Cr‑B合金复合材料包括金属陶瓷复合材料增强块体和浇注用合金材料；金属陶瓷复合材料增强块体之间为浇注用合金材料；浇注用合金材料为浇注用Fe‑Cr‑B合金装甲用钢或铸铁；金属陶瓷复合材料增强块体中陶瓷增强颗粒为增强相，陶瓷增强颗粒均匀分散在Fe‑Cr‑B基体合金中；在制备过程中，将金属陶瓷复合材料增强块体均匀摆放于砂型中，再在金属陶瓷复合材料增强块体之间的缝隙中浇入浇注用合金材料，并经过热处理，使得整个防弹和/或耐磨金属陶瓷复合板性能提升，并且无裂纹，无明显空洞、偏析等宏观缺陷。
本发明提供一种插入cohesive单元的颗粒随机分布增强复合材料微观有限元建模方法，包括以下步骤：简化材料结构并构建微观模型；分析复合材料中颗粒相、基体相和界面相的尺寸参数及成分占比；设置基体区域，所有增强相颗粒均在所述基体区域内生成；根据所述基体区域通过随机分布算法建立颗粒随机分布增强复合材料模型；通过中性轴算法对所述颗粒随机分布增强复合材料模型进行网格划分；基于有网格的有限元模型，建立插入0厚度cohesive单元的颗粒随机分布增强复合材料模型；获取整体模型。本发明为建立插入cohesive单元的颗粒随机分布增强复合材料有限元模型提供了经济而有效的方法，此方法适用于不同材质颗粒增强的复合材料，为有限元模拟提供了更好的基础，同时减少此类材料的实验加工的成本。
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本发明公开了一种用于锂离子电池负极的硅-锡复合材料及其制备方法，该负极复合材料呈锡纤维缠绕硅颗粒复合结构，由硅、锡两种元素组成，其中硅含量为20-70at.％，余量为锡。所述负极复合材料的制备方法为，将硅与锡粉末混合，采用高能球磨的方法在氩气气氛保护下对混合粉料进行球磨；在高能冲击下金属锡颗粒发生剧烈变形、冷焊以及撕裂形成锡纤维；在继续球磨的过程中，经过高能球磨后形成纤维状结构的韧性相金属锡与在球磨过程中经高能撞击下粉碎细化的硅颗粒复合，形成锡纤维缠绕硅颗粒复合结构。这种新型纤维缠绕包裹型含硅复合材料制备工艺简单、成本低，同时，该复合材料的结构新颖、独特，电化学性能优异，具备非常好的应用前景。
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一种利用磁场制备原位形变Cu-Ag复合材料的方法,属于材料技术领域,按以下步骤进行:(1)以无氧铜和电解银为原料,制成Cu-Ag合金液或Cu-Ag合金锭;(2)置于真空电炉中,保温后随炉冷却,同时施加稳恒磁场或交流磁场,获得铸态Cu-Ag合金;(3)将铸态Cu-Ag合金保温后热锻,制成形变Cu-Ag合金;(4)将形变Cu-Ag合金拉拔制成形变Cu-Ag复合材料;(5)将形变Cu-Ag复合材料真空热处理,然后再次拉拔;(6)依次重复步骤(5),获得原位形变Cu-Ag复合材料。本发明的方法有效改善Cu-Ag合金的极限抗拉强度和导电率,制备的复合材料中性能上有较大提高。
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一种纳米吸波薄膜功能化改性复合材料层压板的方法，按以下步骤进行：一种纳米吸波薄膜功能化改性复合材料层压板的方法，包括如下步骤：(1)?将纳米粒子与聚芳醚树脂配制成均一稳定的树脂溶液；(2)?采用薄膜制备工艺将配制好的树脂溶液制备成纳米吸波薄膜；(3)?将连续纤维或纤维织物与树脂基体充分浸渍制备复合材料预浸料；(4)?将纳米吸波薄膜铺覆于复合材料预浸料的铺层间，按照复合材料成型工艺制备结构/功能一体化隐身复合材料层压板。本发明所达到的有益效果是：将吸波功能层集成于复合材料层压板的制备过程中，大幅度而又低成本地同步提升复合材料整体的吸波功能和力学性能。制品兼具优异的承载和隐身双重功能，在航空航天工程领域具有广阔的应用前景。
一种大批量自动化的复合材料动态疲劳耐久性试验系统及方法，系统包括三层立体封闭环形机架，机架底层设为试样动态疲劳测试区，机架中层设为试样存储区，机架顶层设为试样疲劳损伤检测区，机架中间设有机械臂。方法为：通过机械臂在试样存储区夹取复合材料试样，先将复合材料试样移至试样疲劳损伤检测区内，通过区内悬臂梁反向共振疲劳试验机构对复合材料试样进行热环境下的动态疲劳耐久性试验，直至复合材料试样发生疲劳破坏，再将发生疲劳破坏的复合材料试样移至试样疲劳损伤检测区，复合材料试样先放置到试样托盘上，再移动载有复合材料试样的托盘至试样疲劳损伤检测箱内完成疲劳损伤检测，判断是否需要人工二次检测，并分别移至对应回收箱中。
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本发明提供了一种利用富硼渣制备MGALON基复合材料的方法,其特征在于:第一步采用MGO含量为30～40%的富硼渣为主要原料,先将块状富硼渣制成富硼渣粉,然后将富硼渣粉细磨、筛分;将筛分后的富硼渣粉与含铝化合物和炭黑混合,制备成混合坯料;然后将混合坯料压制成圆坯,经过烧结制备成MGALON复合粉体;第二步将制备好的MGALON复合粉体与添加剂混合,压制成圆坯,经过烧结制备成MGALON基复合材料。本发明的特点在于利用冶金废渣为原料制备MGALON基复合材料,降低材料的生产成本,合成的MGALON基复合材料具有各种优异性能,可以广泛应用于冶金及陶瓷等领域。本发明工艺简单,生产成本低,对于富硼渣的综合利用具有重要意义。
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为了改善铝基复合材料的硬度、耐磨性，设计了一种纳米SiCp/108Al复合材料。采用Al粉和纳米SiC颗粒为原料，所制得的纳米SiCp/108Al复合材料，其硬度、致密化程度、抗弯强度都得到大幅提升。其中，纳米SiC颗粒的加入对108Al基体有着较强的增强作用，复合材料微观组织中晶粒明显细化，复合材料的组织较为致密，颗粒分布较为均匀，纳米SiC颗粒与108Al基体结合较好，性能达到最优。当纳米SiC颗粒体积分数过高时，出现明显的团聚现象，复合材料的组织中出现了较多孔洞缺陷，物理机械性能均降低，强化作用不明显。本发明能够为制备高性能的铝基复合材料提供一种新的生产工艺。
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一种镀Cu短碳纤维增强Cu基复合材料，通过粉末冶金制备了短碳纤维增强Cu基复合材料以提高Cu基复合材料的密度、硬度及电导率等性能。采用380℃灼烧30min为较佳的碳纤维除胶工艺；与超声分散和磁力搅拌相比，采用电动搅拌时短碳纤维分散性好，且化学镀Cu镀层均匀致密。随着镀Cu短碳纤维含量的增加，复合材料的密度和电导率呈现下降的趋势，硬度呈现先提高后降低的趋势，其中在镀Cu短碳纤维含量达12.5%时，Cu基复合材料硬度值最高；镀Cu的短碳纤维Cu基复合材料的物理性能优于未镀Cu的短碳纤维复合材料。
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一种碳/碳复合材料表面复合陶瓷涂层的制备方法，属于航空航天技术领域，具体步骤为：按物质的量比取Si，SiC和MoSi2粉混合，并按配比加入粘结剂，充分混合形成混合物；向混合物中加入去离子水调成粘稠状的悬浊液，静置后再次搅拌均匀，将悬浊液均匀涂覆在C/C复合材料表面，形成预涂层；经风干预烘干处理，形成表面涂有SiC‑MoSi2预涂层的碳/碳复合材料试样，放入模具中进行煅烧，SiC‑MoSi2预涂层与碳/碳复合材料基体发生化学反应，制得碳/碳复合材料表面SiC～MoSi2复合陶瓷涂层。该发明制得的碳/碳复合材料表面SiC～MoSi2复合陶瓷涂层经扫描电镜和金相显微镜测试与基体结合紧密，且具有较好的抗氧化和耐烧蚀性能。
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本发明属于聚合物性能表征技术领域，具体涉及一种碳纳米纸传感器监测聚合物基复合材料Tg的方法。本发明是将四根铜导线固定于长方形碳纳米纸表面形成碳纳米纸传感器，将此传感器埋入待监测聚合物基复合材料的预浸料内部，按聚合物基复合材料预浸料的标准固化工艺，固化成型得到聚合物基复合材料，再次加热复合材料，利用四探针电阻测量仪测量复合材料内部碳纳米纸传感器电阻，得到复合材料固化成型后升温过程的碳纳米纸传感器电阻变化‑温度关系曲线，曲线的电阻变化突变点即为复合材料的玻璃化转变温度。本发明方法的测量过程简便、宜行，传感器及解调系统成本低，最主要是能够实现工程应用领域复合材料成型过程的实时在线监测。
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本发明公开了一种复合材料层压板修补方法。所述复合材料层压板修补方法包括如下步骤：步骤1：配比与复合材料层压板的待修补位置等刚度的混合修补物的步骤；步骤2：通过所述混合修补物修补待修补位置的步骤。本发明的复合材料层压板修补方法能够配比与复合材料层压板的待修补位置等刚度的混合修补物，并通过混合修补物修补待修补位置，从而使经过混合修补物修补后复合材料层压板具备与未经修补的复合材料层压板同样的刚度，从而实现待修补位置在经过修补后能够实现其在复合材料层压板中应有的作用。不仅修补了原复合材料层压板成型后所存在的外型上有缺损、或者尺寸未能满足设计需要等问题，还能够实现复合材料层压板在设计时所需实现的目的。
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本发明属于一种液晶高分子助剂复合材料及其制备方法，属于高分子材料领域。本发明的液晶高分子助剂复合材料由带有离子基团的液晶高分子助剂和树脂复合而成，带有离子基团的液晶高分子助剂的质量为复合材料总质量的5‰～20％，余量为树脂；树脂为选自ABS-38。制备方法：先制备带有离子基团的液晶高分子助剂；然后将步骤一制备的带有离子基团的液晶高分子助剂与树脂混合，经双螺杆挤出机熔融挤出，挤出的料条经过水槽冷却后切粒得到产品。本发明液晶聚合物原位复合材料应用在汽车零部件、精密电子仪器、光导纤维、医疗器械、防水材料、纺织领域、绝缘材料、储能材料、防弹衣或降落伞领域。
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本发明涉及Ti基非晶内生复合材料领域，具体为一种通过添加Al提高Ti基非晶内生亚稳β‑Ti复合材料屈服强度的方法。合金体系为Ti‑Zr‑Cu‑Be‑(Al)，其成分范围按照以下原则进行变化：(Ti0.474Zr0.34Cu0.6Be0.126)100‑xAlx(原子百分比)，x＝0，4，6，8。本发明通过调节Al元素含量，发现Al元素改变其他组元在β‑Ti和非晶基体中的组元配分系数，进而实现β‑Ti相稳定性的提升；另外，Al原子本身和其他原子容易形成具有更高强度的类共价键结合。这两方面的因素导致Al添加可以显著提升相变型Ti基非晶内生复合材料的屈服强度，该发明对于非晶复合材料的开发与应用具有重要价值。
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一种橡胶/介孔分子筛纳米复合材料的制备方法,涉及纳米复合材料技术领域,包括:橡胶、介孔分子筛、改性剂按100∶0.5-20∶0.5-10的质量比通过混炼设备和工艺进行混合,然后通过普通硫化工艺和设备进行硫化,实现原位改性,最终获得具有纳米级分散、界面结合良好、性能优良的橡胶/介孔分子筛纳米复合材料。其中介孔分子筛是具有特殊结构的纳米级介孔分子筛颗粒。改性剂包括甲基丙烯酸酯类系列、表面活性剂系列、偶联剂系列中的一种或一种以上混合物。本发明能克服橡胶/介孔分子筛纳米复合材料分散困难、界面结合不好、性能难以获得显著提高的缺点,可应用于各种橡胶制品、橡胶增韧塑料、黏合剂等。
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本发明公开了一种基于AML方法复合材料压缩强度设计许用值试验方法，所述基于AML方法复合材料压缩强度设计许用值试验方法包括如下步骤：步骤1：通过积木式试验元件级试验阶段获取复合材料的工艺批次影响因子、湿热环境影响因子以及厚度影响因子；步骤2：通过积木式试验组件级试验阶段获得复合材料冲击后压缩强度基本值；步骤3：通过公式以及所述步骤1及步骤2中获得的数据，获取复合材料压缩强度设计许用值。采用本申请的基于AML方法复合材料压缩强度设计许用值试验方法能够解决以往试验方法所获得的复合材料压缩强度设计许用值偏差大，试验件数量多，试验周期长，试验结果受尺寸效应、边界条件和载荷分配等约束条件影响较大的工程实际的问题。
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本发明涉及一种激光熔化沉积不锈钢基复合材料所用粉料及制备方法，选择不锈钢合金粉末的质量分数为69%‑90%；Cr3C2粉末的质量分数为7%‑20%；Ti粉末的质量分数为3%‑11%的配比，利用激光熔化沉积原位反应合成增强相技术，制备出TiC增强不锈钢基复合材料，显著缩短了现阶段制备金属基复合材料的生产周期，提高制造效率和精度，使制备出的复合材料组织均匀致密，机械性能良好，从而显著提高激光熔化沉积不锈钢构件的使用寿命，同时减少了贵金属的加入，降低不锈钢的生产成本，具有巨大的经济效益和社会效益。
本发明涉及复合材料技术领域,具体涉及一种树脂基Ni-Co-Mn-In合金复合材料及其制备方法。本发明的树脂基Ni-Co-Mn-In合金复合材料,由弹性模量为0.45Gpa的树脂和Ni45Co5Mn36.6In13.4合金组成,其粒度为20~60μm。首先将Ni-Co-Mn-In合金材料球磨至粒度为20~60μm后与树脂混合均匀,使合金材料占复合材料的体积百分比为25%～50%,然后将混合后的材料在60℃的水浴中搅拌混合20～40分钟,制成混合物料料浆,再将料浆倒入模具,干燥,固化,最终获得树脂基Ni45Co5Mn36.6In13.4合金材料。
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本发明公开了一种SiC纤维变角度增强Ti基复合材料管轴件及其制备方法，属于复合材料制备技术领域。所述管轴件的Ti合金管壁中设有变角度SiCf/Ti基复合材料中间层，所述变角度SiCf/Ti基复合材料中间层包含三层以上的SiC纤维层，SiC纤维层内的SiC纤维轴向与管轴件轴向的夹角介于-90°～90°之间；本发明管轴件的纤维增强角度实现了变角度可调，变角度增强方式有效降低了管轴的各向异性程度，提高了复合材料管轴的扭曲刚度、横向刚度和抗冲击能力，有利于拓展SiCf/Ti基复合材料管轴件的应用范围。
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