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一种氧化石墨烯增强义齿基托材料,以PMMA为基体、氧化石墨烯(Graphene oxide,GO)为增强填料,借助液相超声‑高速球磨分散技术将两种粉末均匀混合后,采用常规义齿基托加工法制备GO增强型义齿基托复合材料。结果表明:随着增强填料GO的加入,复合材料的显微硬度呈现先快速增加后逐渐变缓的趋势;复合材料表面水静态接触角则呈现逐渐降低的趋势;当GO质量百分数小于0.1%时,复合材料的摩擦系数和磨损率均低于常规口腔义齿基托材料,而GO质量百分数大于0.1%时其摩擦系数和磨损率呈升高趋势。GO的添加提高了常规义齿基托材料PMMA的硬度、亲水性和耐磨性能,显示出了良好的应用潜能。
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本发明提供一种CFRP与钛合金叠层结构铰孔工艺的优化方法,涉及碳纤维复合材料与钛合金叠层装配技术领域。该方法综合考虑孔径尺寸误差、铰孔刀具后刀面磨损和铰孔刀具使用寿命等约束的碳纤维复合材料与钛合金叠层结构铰孔工艺优化方法,依据当前铰刀结构参数、孔径尺寸精度标准和制孔数量,优化铰孔的切削速度和进给量。本发采用多种约束条件优化叠层结构铰孔工艺,有效的提高CFRP与钛合金叠层结构铰孔效率,降低零件的不合格率和报废率,并使制孔刀具发挥出最大的铰孔能力。
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本发明公开了一种钻孔和螺旋铣孔组合的制孔方法,其特征在于具有如下步骤:S1、刀具正向进给钻预加工孔,直至刀具的切削部的后端切削区伸出出口侧;S2、单次或多次调节刀具偏心量,从出口侧反向进给螺旋铣孔,铣出孔径为D与预加工孔同轴的孔,得到待加工的通孔,加工完毕,其中,D为待加工的通孔的孔径。本发明用于复合材料和金属叠层结构件制孔时,从金属层开始加工、然后加工复合材料层的情况,可避免复合材料出现超出加工要求的分层、撕裂等缺陷,提高加工质量;复合材料出口侧无需使用额外垫板,节约成本,简化加工过程,提高生产效率,并且降低了刀具设计难度,提高刀具寿命。
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一种Al2O3/Mo纳米粉末材料,对Mo和Al2O3/Mo纳米粉末进行模压成形,对纯Mo和Al2O3/Mo压坯在1700~2000℃温度范围内进行等温烧结。得到的复合材料压坯的密度Al2O3的加入量有关,高温烧结时Al2O3/Mo复合材料的致密度高于纯Mo的致密度;在Al2O3/Mo复合材料烧结过程中,烧结机制既有体积扩散又有晶界扩散,且随着Al2O3含量的增加,晶界扩散趋势明显;Mo和Al2O3体积分数为5%、10%和15% Al2O3/Mo复合材料的烧结激活能分别为254.24、234.04、221.40 和164.37kJ/mol;Al2O3的加入可促进晶粒的均匀化和组织的细化。
本发明公开了一种无定形聚芳醚酮(砜)‑羟基磷灰石3D打印复合材料的制备方法,采用溶液法与熔融法相结合的共混方式,先是将聚芳醚酮(砜)‑羟基磷灰石混合物共溶于极性非质子溶剂中,对其进行高速搅拌和超声震荡,经后处理得到复合材料粉料,再经过双螺杆熔融挤出,使羟基磷灰石更加均匀地分布于树脂基体中。氰基具有强极性,能增强基体树脂与羟基磷灰石之间的作用力,提高复合材料之间的相容性。本发明提供的无定形聚芳醚酮(砜)‑羟基磷灰石3D打印复合材料的制备方法,增强了树脂基体与无机填料之间的生物相容性,提高了树脂的生物活性。
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一种炭负极材料的制备方法及使用该材料的锂离子电池,包括通过制备以水为溶剂的乳化沥青,乳化沥青包覆石墨,炭化该复合材料。该方法制备锂离子电池炭负极材料所用到的溶剂成本低,可以消除溶剂污染,解决了以往在溶解沥青时要耗费大量甲苯,喹啉等有毒有机溶剂这一难题。使用这种方法制备出的复合材料作锂离子电池负极具有优异的性能,如与电解液相容性好,首次充放电库仑效率高,不可逆容量低,循环寿命长等优点。
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本发明公开了一种用于氧还原反应的石墨烯-空心碳纳米笼复合材料的制备方法。该方法是将柠檬酸铁铵固体粉末溶于氧化石墨烯溶液中,通过加热或冷冻干燥除去熔剂,得到固体粉末;将固体粉末置于石英舟内,然后放入装有石英管的管式炉中;通入一定流速的惰性气体,然后升高温度至600~1000℃,并保持1~5小时,冷却至室温;将得到的固体在酸溶液和60~100℃的温度下处理12~36小时,过滤水洗烘干后,得到石墨烯-空心碳纳米笼的复合材料。本方法所使用的前驱体价格低廉,制备过程简便,可实现规模化制备。
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本发明属于复合材料技术领域,涉及一种复合层压板及其制备方法,该复合板从上到下依次包括上表层、芯层、下表层,芯层的上下表面分别与上表层和下表层连接。本发明使得连续纤维增强热塑性复合板材具有更广阔的应用空间,并且通过无纺布的添加,阻止了阳光、雨水等对连续纤维增强热塑性复合板材内部的侵蚀,增强了复合材料的抗老化性能。
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本发明属于电化学电池领域,具体为一种高能量柔性复合电极材料及其制备方法和在高能量柔性锂硫二次电池中的应用。柔性电极材料是单质硫均匀吸附并嵌入在碳纳米管壁的微孔中,形成微孔限域、多孔通道互联、三维导电网络的碳纳米管/硫复合材料;活性物质单质硫的含量范围为10-71wt%。采用含硫酸根离子的酸性电解液阳极氧化金属基体制备多孔模板,并在模板中吸附大量硫酸根离子;利用化学气相沉积过程制备碳纳米管,同时利用高温原位炭热还原硫酸根离子形成单质硫嵌入于碳纳米管管壁中,去除多孔模板后,通过溶剂超声分散和液相蒸发自组装过程获得碳纳米管/硫柔性复合材料。柔性电极材料可用于锂硫电池正极材料,并应用于柔性储能器件。
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一种纤维制品及制造方法和应用,其特征在于:该纤维制品包括纤维体以及设于纤维体上的连接元件,纤维体为织物、纱线中的一种或两种的组合,连接元件为勾与勾或勾与圈,织物或纱线为连接元件固定于其上,将所述带有连接元件的织物或纱线缠绕在一起时,相邻织物或纱线上的连接元件咬合绑牢在一起,形成三维纤维预制品;将所述三维纤维制品浸注基体固化后得到三维复合材料。本发明提供一种纤维制品及制造方法,是为了增强复合材料的机械强度、层间强度、疲劳强度和冲击强度。
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本申请属于风扇叶片结构设计领域,特别涉及一种风扇叶片。包括:基体(1)和蒙皮。所述基体(1)包括轴向截面呈波纹形的波纹段;所述蒙皮覆盖所述基体(1)形成型面。本申请的风扇叶片,通过钛合金复杂曲面薄壁骨芯结构精密制造工艺,定量并定向控制多轴加工残余应力变形,保证钛合金基体的型面结构。蒙皮采用热塑性复合材料代替传统的环氧树脂体系复合材料,并通过与钛合金基体整体成型工艺构造叶片,使抗冲击性大大提高,并且热塑性复合材料有利于工艺制造过程的缺陷控制。通过钛合金和复合材料整体成型制造工艺,形成最终的风扇叶片。本申请能够有效减轻叶片的重量,降低榫头应力集中,改善榫头部位应力分布,结构简单。
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风沙‑热环境下无人机复材机翼动特性和损伤检测装备,包括环境模拟机构、激振机构、回转工作台、多点柔性夹具、第一减速器、第一电机、复合材料机翼、自动检测机构和悬吊机构,本发明装置能够模拟不同程度的风环境、热环境、热风环境和风沙环境,通过激光测振仪和超声波探伤仪双重检测准确定位损伤位置和动特性;本发明多点柔性夹具可以实现对复合材料的不损伤夹持,不会因为夹持造成其在夹持位置产生损伤;多点柔性夹具可以使得复合材料机翼跟随回转工作台一起旋转到合适的激振方向,确保振动激励的效果;本发明激振机构可以在不同的振动激励强度下,让待测有损伤的复合材料机翼会产生新的损伤和裂纹,帮助设计人员评价其动特性下降的趋势。
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本发明提供了一种环氧树脂摩擦学性能改善方法,属于宏观润滑技术领域。将Ti3C2 MXene纳米片和纳米纤维素制得均匀的Ti3C2 MXene/纤维素溶液,经单一方向受冷,液体完全冷冻成冰,在‑40到‑60℃和2‑10Pa条件下,冷冻干燥3‑5天,得到Ti3C2 MXene纳米片的三维网络结构块体。加入环氧树脂,在35‑60℃真空条件下脱气6‑48h,使环氧树脂充分浸入三维结构内,以该结构为框架制得环氧树脂复合材料。干摩擦条件下,改性后的复合材料热导率较纯环氧树脂提高了41.2%,摩擦系数、磨损率和磨损体积较纯环氧树脂降低了87%、45%和45%,实现环氧树脂摩擦学和热性能的改善。
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本发明涉及粉体纳米复合材料制备装置,具体为一种纳米粒子制备及与粉体材料原位复合装置,实现纳米粒子的制备,以及纳米粒子与粉体材料的原位复合,普遍适用于制备各种粉体纳米复合材料。该装置包括纳米颗粒制备系统、纳米颗粒/粉体材料复合系统及进样/取样系统,纳米颗粒制备系统设有真空室、离子源、转靶,离子源一端伸入真空室内,转靶设置于真空室内、与离子源的溅射方向相对应,离子源另一端连有离子源电源和高纯氩气体钢瓶;复合系统设有反弹盘,反弹盘设置于真空室内的下方,与转靶反射的方向相对应;进样/取样系统设有手套操作箱,真空室一侧的密封舱门伸到手套操作箱中,手套操作箱上连有机械泵、循环净化系统和高纯惰性气体钢瓶。
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本发明涉及一种大尺寸多孔碳材料的制备方法,1)将二氧化硅磨成粉末,烘干;2)加入表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮PVP和正硅酸乙酯TEOS,充分搅拌,二氧化硅粉末完全浸润液体后取出,干燥将表面活性剂蒸干,形成碳氮复合小球;3)将碳氮复合小球加入反应釜中,以乙二醇为溶剂,聚合生成小球聚合物;4)将小球聚合物和氨腈混合,形成碳氮复合材料前驱体,煅烧,形成碳氮复合材料;5)在碳氮复合材料中加入溶剂乙醇,在负压条件下进行搅拌,使二氧化硅为核心的碳氮复合小球脱离碳氮复合材料,碳氮复合小球抽滤排出,抽滤后的残留物干燥去除乙醇,完成大尺寸多孔碳材料的制备。本发明保证碳材料结构强度的基础上,降低碳材料15%以上的重量。
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本发明公开了一种燃料电池电催化剂载体及其制备方法。所述电催化剂载体为功能化炭黑/石墨烯复合材料,其制备方法包括以下步骤:首先用阳离子聚合物对炭黑进行功能化修饰使其带正电荷,然后与带负电荷的氧化石墨烯通过静电自组装形成功能化炭黑/氧化石墨烯多级结构,最后经化学、电化学等方法将其中的氧化石墨烯还原为石墨烯,以进一步提高复合材料的导电性。本制备方法简便易行,成本低廉,易于推广使用。研究发现,本发明制备的复合材料具有三维多孔结构,较大的比表面积,良好的导电性,并且更易捕获和均匀分散纳米金属粒子。电化学测试表明,以该功能化炭黑/石墨烯复合材料为载体制备的电催化剂具有活性高且性能稳定的优点。
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本发明公开了一种层状纳米材料及其复合材料的制备方法。该制备方法分为三个步骤:首先,将层状聚合物和待合成层状材料的前驱体均匀混合,并在设定的温度下使层状聚合物前驱体聚合成层状化合物;其次,以层状化合物为二维纳米反应器,在其二维限域空间的限域和诱导作用下,通过形核长大的方式合成层状纳米材料及其复合材料;最后,通过高温处理,将层状聚合物分解,获得所需的层状材料及其纳米复合材料。该方法具有广泛的普适性,可以制备层状材料包括石墨烯、掺杂石墨烯以及石墨烯和过渡金属碳化物、氮化物、磷化物、硫化物、硼化物的纳米复合材料。该方法简单易行,所制备的层状材料结构规整,在催化、储能等应用领域有着潜在的应用价值。
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一种搅拌喷吹制备铜基金刚石热沉材料的方法,按以下步骤进行:(1)金刚石表面改性,通过化学镀方式对金刚石进行表面镀铜处理;(2)搅拌喷吹熔炼,使铜基熔体形成离心涡流,铜基熔体除纯铜外,还含有Cu?Cr、Cu?W、Cu?Ti或Cu?Si中一种或几种合金,向铜熔体中喷吹镀铜金刚石,使之原位生成Cr3C2、WC、SiC以及TiC等界面增强相;(3)偏心均匀弥散,使界面增强相以及未反应的金刚石充分弥散;(4)速冷凝固,将铜基熔体速冷凝固,得到高性能铜基金刚石热沉材料。本方法通过搅拌、喷吹等技术在材料制备技术中的应用解决了铜基金刚石复合材料制备过程中界面润湿性差,不易分散的问题,属流程简单、低成本、高效的铜基复合材料制备技术。
本发明涉及一种石墨烯泡沫负载纳米Fe3O4磁性粒子复合吸波材料及其制备方法。本发明根据Hummers法制备氧化石墨烯,配置一定浓度的氧化石墨烯胶状悬浮液,加入Fe2+溶液,氨水溶液调节pH值后注入反应釜,在高温高压密闭条件下反应。通过调节Fe2+溶度、pH值、反应时间、反应温度来调节复合材料的泡孔及吸波性能。石墨烯泡沫负载Fe3O4磁性粒子复合吸波材料中石墨烯呈泡沫多孔结构,Fe3O4磁性粒子牢固地锚定负载在石墨烯泡沫结构中,且Fe3O4的粒径大小为150‑300nm。石墨烯泡沫负载纳米Fe3O4磁性粒子复合吸波材料吸收强度深、吸波频带宽、重量轻、力学性能好,是一种具有优异性能的复合材料。可以满足多方面的使用需求。
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一种铁氰化物复合电极材料的制备方法及其对双氧水的检测,涉及一种纳米电化学材料的制备及其应用。将K3Fe(CN)6与AgNO3溶液、LiCl溶液混合得到Li3Fe(CN)6前驱体;将苯胺单体、制备的Li3Fe(CN)6前驱体、处理后的石墨烯化碳纳米管置于水热釜中反应后过滤、干燥,得到LiPB‑PAn‑PUCNTs复合材料。Li3Fe(CN)6有处于PAn的导电电位范围内的氧化还原电位,导致了PAn阵列能够将电荷很快地传递到Li3Fe(CN)6的氧化还原中心;石墨烯化碳纳米管具有优良的导电性能、较大的比表面积和生物相容性,因此其原位聚合与混合增加了复合材料的导电性和分散性,能够快速实现与电极表面的直接电子传递,对过氧化氢检测的响应灵敏度也相应的提高。
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本发明设计了一种新型具有双壳层微观结构的纳米颗粒复合吸波材料,以解决目前吸波材料吸收频段窄的不足。其特征在于:所述复合物微波吸收材料具有双壳层微观结构,外部壳层由介电氧化物组成,内部壳层为碳,内核由铁磁性材料组成。其优点是能够通过介电氧化物壳-碳壳-磁性金属颗粒核的结构变化产生平缓的阻抗渐变,使电磁波最大限度入射到材料内部,降低电磁波反射;同时发挥这类复合材料拥有的电阻损耗、介电损耗、磁损耗特性,以及双壳层微观结构中丰富的界面极化,使进入材料内部的电磁波迅速衰减掉。该复合材料具有密度小,频带宽的优点。在电磁屏蔽、电流变体、功能涂料等方面具有广阔的应用前景。
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本发明提供了一种氧化镁/石墨烯抗菌涂料的制备方法,属于功能涂料生产技术领域。在微波水热条件下,通过助剂改性,在氧化石墨表面原位生长氢氧化镁纳米片获得复合物前驱体,再通过高温热还原得到氧化镁/石墨烯复合材料;将制备的氧化镁/石墨烯复合材料作为抗菌剂添加到水性树脂中制备成抗菌涂料。本发明的制备方法简单、高效、产率高,产品粒径大小均一并适用于工业化生产;将氧化镁/石墨烯复合材料应用到水性树脂中制备成抗菌涂料,解决了抗菌涂料存在二次污染,依赖紫外光照杀菌的不足,有利于实现稳定持久的抗菌保护。本发明不仅提高了氧化镁基复合材料和涂料的抗菌性能,而且制备的抗菌涂料应用领域广泛,具有良好的应用前景。
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本发明涉及一种通用磁性吸附剂的制备方法与应用,属于磁性多孔纳米复合材料制备领域,具体涉及采用溶剂热法合成碳与磁性尖晶石型铁氧体MFe2O4杂化的纳米复合材料MFe2O4/C,以及其经煅烧处理后作为染料污水处理吸附剂的应用。该种吸附剂在广泛的溶液pH(3.0‑11.0)下对阳离子型染料和阴离子型染料均有良好的吸附性能,并且在外加磁场作用下可迅速从水溶液中被分离,方便、快捷、经济高效。
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一种关于金属内衬纤维缠绕气瓶的承载能力的预测方法,属于高压气瓶制造技术领域。首先,建立包含变角度、变厚度的封头段缠绕层的复合材料气瓶有限元模型。其次,对气瓶施加自紧压力并卸压,模拟气瓶出厂前的自紧过程:施加自紧力内衬进入屈服阶段;然后逐渐卸载,完成复合材料气瓶自紧处理过程。最后,在线性增压过程中,对复合材料气瓶进行渐进损伤分析,并对其承载能力进行预测。本发明结合实际工程经验,将泄露通道作为极限承载能力判据;将本发明的预测结果与实验结果对比,误差小于2%,说明本发明的数值模型可以准确预测金属内衬复合材料气瓶极限承载能力。
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整体硬质合金鱼鳞铣刀,是用于碳纤维、玻璃纤维等复合材料的铣削加工的铣刀;包括铣刀刃部和铣刀柄部,在铣刀刃部上的切削刃是由左、右旋对称交错的螺旋槽构成切削单元,左螺旋槽比右螺旋槽多2条;每个切削单元主切削刃长制成0.05~0.1MM,切削刃后刀面沿圆柱面宽度制成0~0.01MM;切削刃前角制成10°~15°,前刀面在法剖面上为直线;切削刃后角制成20°~25°;螺旋刀槽深制成刀具直径的7~8%;优点:整体硬质合金鱼鳞铣刀,切削刃是由许多切削单元组成,切削刃锋利,从而极大地降低了切削阻力,而且可以实现高速切削,达到了以铣代磨的效果,提高了复合材料的加工效率和表面质量,延长了铣刀的使用寿命。
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本发明属于聚合物复合材料增韧改性领域,具体为一种硬质聚氯乙烯复合材料的增韧改性方法,获得石墨烯/聚氯乙烯复合材料,解决硬质聚氯乙烯材料韧性差的性能缺陷。将石墨烯纳米碳材料均匀地分散于聚氯乙烯基体中,利用石墨烯柔软的片层结构,在聚氯乙烯基体中卷曲弯折,充当“弹性粒子”相,进而对聚氯乙烯起到增韧改性的作用。将聚氯乙烯粉末、稳定剂、改性剂丙烯酸酯和石墨烯纳米碳材料在高速搅拌机中预混,再通过转矩流变仪和双辊开炼机熔融共混、平板硫化机热压成型工艺获得石墨烯/聚氯乙烯复合材料。本发明柔软卷曲的石墨烯片层在聚氯乙烯中起到“弹性粒子”的作用,能够显著提高聚氯乙烯的断裂伸长率以及缺口冲击强度。
一种用于钾硫电池的钛片原位生长交织态棒状TiOx/VOy‑S正极材料及其应用,步骤是:(1)钛片去氧化处理;(2)将偏钒酸铵固体溶解到乙醇溶液中,用稀盐酸溶液调节pH至1~3,得到酸性偏钒酸铵溶液;(3)将钛片放入酸性偏钒酸铵溶液中,在水热釜中水热反应,得到钛片自支撑复合材料;(4)将钛片自支撑复合材料在高纯氩气煅烧后,退火处理,冷却,研磨后得到钛片原位生长的交织态棒状TiOx/VOy复合材料;(5)采用硫的液相渗透法向TiOx/VOy复合材料中注入硫,得到正极材料。优点是:制备的正极材料具有高的吸附活性,可以有效的吸附多硫化钾,用于制备正极无需添加导电剂和粘结剂,具有良好的电化学性能。
本发明涉及生物医用金属植入材料及复合材料,具体地说是生物医用可控降解吸收高分子金属复合植入材料及其应用,以可降解高分子材料为基体,纯镁或镁合金材料作为增强体,纯镁或镁合金材料的体积百分比为5~50%,纯镁和镁合金可采用板、棒、管、丝、屑、晶须以及多孔状态等,通过调整纯镁及镁合金的强度来改善降解过程中复合材料整体的力学性能,通过调整可降解高分子材料的降解周期和纯镁及镁合金的腐蚀速率,达到可控降解的目的。采用这种方法制备的生物医用可控降解纯镁及镁合金高分子复合植入材料可用于制备暂时或短期植入器件,如内固定用接骨板和骨钉以及组织工程用支架材料等。
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本发明提供一种无晶型锰氧化物负载氮掺杂碳基催化剂及其制备方法,属于能源材料及电化学领域。步骤包括:将MnOx前体和氮源按1 : 1~50的质量比混合均匀后进行研磨,得到混合物;将碳源与上述混合物按1 : 1~50的质量比混合均匀后进行研磨,得到复合材料;在惰性气体保护下,将上述复合材料升温至400‑1500℃热处理0.1‑100h后,冷却至室温后,得到MnOx/NC催化剂。本发明制备过程简单,采用的Mn源来源广泛,成本较低,制得的MnOx无毒害作用,有利于规模化生产,制备得到的催化剂能够催化氧电极反应。
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一种纤维制品及制造方法和应用,其特征在于:该纤维制品包括纤维体以及设于纤维体上的连接元件,纤维体为织物、纱线中的一种或两种的组合,连接元件为勾与勾或勾与圈,织物或纱线为连接元件固定于其上,将所述带有连接元件的织物或纱线缠绕在一起时,相邻织物或纱线上的连接元件咬合绑牢在一起,形成三维纤维预制品;将所述三维纤维制品浸注基体固化后得到三维复合材料。本发明提供一种纤维制品及制造方法,是为了增强复合材料的机械强度、层间强度、疲劳强度和冲击强度。
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