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一种确定复合材料厚度方向平面内等效工程常数的方法,步骤:(1)确定复合材料单层在结构整体坐标系下的三维应力-应变关系;(2)基于复合材料单层在结构整体坐标系下的三维应力-应变关系,根据复合材料单层厚度方向平面内的平面应变假设,确定复合材料单层在该平面内的二维应力-应变关系;(3)确定复合材料单层在厚度方向平面内的等效工程常数。本发明确定了复合材料厚度方向平面内的等效工程常数,可将其直接输入商用有限元软件为每个复合材料单层赋予材料属性,分别建立每个复合材料单层的二维有限元模型来求解复合材料结构的力学响应,有利于提高复合材料结构分析的精度,显著降低计算规模和成本,具有重要的工程应用价值。
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本发明提供了一种基于CT功能的复合材料检测装置,属于材料检测技术领域。该基于CT功能的复合材料检测装置,包括第一传送组件、复合材料检测组件、机械臂组件和第二传送组件。复合材料检测组件包括检测装置本体、门体、第一支撑架和第二支撑架,机械臂组件包括三轴机械臂本体、机械爪、计算机和控制手柄。启动第一传送组件,复合材料被运至门体下方,三轴机械臂本体将复合材料夹到检测装置本体内,检测装置本体对复合材料进行检测,待检测完成后,三轴机械臂本体将复合材料夹到第二传送组件上,通过第二传送组件将复合材料运走,提高了自动化程度,改善了现有的基于CT功能的复合材料检测装置需要人工取放复合材料的问题。
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本发明公开了一种格构增强型复合材料泡沫夹芯支撑柱及其制备方法,支撑柱主体包括圆柱筒形的复合材料内蒙皮和复合材料外蒙皮,复合材料内蒙皮和复合材料外蒙皮之间设置有泡沫板条,泡沫板条之间设有复合材料格构,复合材料格构等间隔分布在泡沫板条之间,并将复合材料内蒙皮和复合材料外蒙皮连接在一起;在支撑柱两端设置有用于与顶部结构或与另一个相同支撑柱相连的支撑面连接法兰;在支撑柱外蒙皮的两端设置有端部增强。本发明提供一种在几乎不提升结构自重的前提下,大幅度提升承载效率的格构增强型复合材料泡沫夹芯支撑柱,同时提供一种成本低廉、性能稳定、可制备大尺寸格构增强型复合材料泡沫夹芯支撑柱的制备方法。
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本发明提出一种3D打印用聚苯胺导电复合材料及其制备方法。该复合材料的制备方法的将烯丙基缩水甘油醚与乙醇混合,加入磷钨酸,室温搅拌,再依次加入过硫酸铵、α-氰基丙烯酸正丁酯,室温搅拌,然后加入聚苯胺颗粒,加热搅拌,冷却得3D打印用聚苯胺导电复合材料。聚苯胺导电复合材料可在40~50℃的温度范围内进行3D打印,不会堵塞3D打印机喷头;制备工艺简单,生产成本低,便于推广和应用;打印成型后的聚苯胺导电复合材料的导电率分布区间广,从半导体到导体,且导电稳定性好。
本发明公开了一种高灼热丝高CTI值无卤阻燃玻纤增强PA6复合材料及其制备方法。这种PA6复合材料是由以下质量份的原料组成:PA6树脂40~55份,增韧剂0~5份,氰尿酸三聚氰胺阻燃剂10~18份,次磷酸铝阻燃剂9~13份,三聚氰胺聚磷酸盐阻燃剂1~4份,玻璃纤维20~35份,抗氧剂0.3~0.5份,润滑剂0.3~1份。同时也公开了这种高灼热丝高CTI值无卤阻燃玻纤增强PA6复合材料的制备方法。本发明的高灼热丝、高CTI值、无卤阻燃玻纤增强PA6复合材料具有优异的阻燃性能,高灼热丝起燃温度,高耐漏电起痕性能,同时,本发明所制得的复合材料的综合力学性能优异,制备工艺简单,值得推广应用。
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本发明属于复合材料制备领域,涉及一种制备Mg2Si增强Al基复合材料的方法。本发明涉及一种采用激光沉积原位制备Mg2Si/Al复合材料的全新的方法,属于复合材料制备技术领域。其特点在于脱离传统铸造方法,采用一种先进的、材料利用率高的激光沉积技术。取Al‑50%Mg粉Al‑9%Si粉按Al、Mg、Si的质量分数为7:2:1配比,放入球磨机中球磨,采用预置的方法将粉末制备成预置片,将预置片固定在6061铝合金基板上,用激光功率800W‑1100W,扫描速度为200mm/min‑400mm/min,光斑直径1.5mm进行单道多层激光沉积,得到Mg2Si/Al复合材料。本发明工艺简单,操作方便,晶粒尺寸小且力学性能好。
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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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本发明公开了一种所述陶瓷基复合材料结构的制备方法包括步骤:1)建立陶瓷基复合材料的三维结构的数字模型;2)将所述数字模型导入SLS设备,进行选择性激光烧结,得到试件;3)对试件进行脱脂处理,得到坯体;4)坯体称得质量为x1,然后放入密封袋中,且密封袋中注满浸渍液,将密封袋送入CIP设备加压处理,取出后得到湿坯体;5)对湿坯体进行高温裂解处理,冷却后称得质量为x2;当x2<1.01*x1时即得陶瓷基复合材料结构件。将3D打印陶瓷技术与PIP法浸渍裂解工艺和CIP冷等静压技术相结合,实现了梯度点阵碳化硅陶瓷基复合材料结构的近净成型,制备出高致密性的梯度点阵SiCp/SiC陶瓷基复合材料结构件。
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本发明公开了一种镶嵌C/C的C/SiC陶瓷基复合材料,由C/C复合材料和C/SiC陶瓷基复合材料组成,其特征在于在C/C复合材料周围包裹一层C/SiC陶瓷基复合材料C/SiC陶瓷基复合材料厚度为5~20mm。在制备好的C/C复合材料表面包裹一层碳纤维编织体,通过聚碳硅烷液相浸渍热解的方法向碳纤维编织体中渗入SiC,得到一种镶嵌C/C的C/SiC陶瓷基复合材料。因为本发明的复合材料的内层是由C/C复合材料构成,其基体与增强相之间为同类,故其热膨胀系数较为一致,材料整体抗热震性能十分优异,膨胀系数低,强度高、比重轻等优点,且制备效率高,工艺简单。
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一种提高硼酸铝晶须增强铝铜基复合材料力学性能的方法,涉及一种提高铝基复合材料力学性能的方法。本发明是为了解决现有的硼酸铝晶须增强铝基复合材料的力学性能差的技术问题。本发明:一、基体合金元素的添加;二、制备铝铜合金铸锭;三、制备硼酸铝晶须预制件;四、挤压铸造;五、热处理。本发明向纯铝中加入合金元素铜,利用形成的二元合金作为复合材料的基体。在复合材料的制备过程中通过基体合金元素含量的变化来改变复合材料的界面结构与状态,改善界面润湿性,提高晶须与基体的界面结合,同时通过对复合材料进行后续热处理调整复合材料的微观组织结构进一步提高复合材料的抗拉强度与断裂延伸率。本发明应用于制备铝基复合材料。
本发明涉及一种具有低电阻率、线性电阻特性的碳化硅/石墨复合材料及其制备方法,所述碳化硅/石墨复合材料由碳化硅相和在烧结过程中由碳相转变而来的石墨相组成,不含第三相物质,所述石墨相的含量为10?20wt%,所述碳化硅/石墨复合材料的热导率为110?160W·m?1·K?1,直流电阻率为10~750Ω·cm且不随电压变化,交流电阻模值为0.5~45Ω且不随频率变化。本发明的复合材料仅含碳化硅和石墨相,不含第三相物质,通过调节石墨相的含量可以获得具有高热导性、低电阻率、线性电阻特性的碳化硅/石墨复合材料。
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本发明公开了一种用于玻璃陶瓷复合材料骨架的组合物,该组合物含有铝和氧化锆,所述铝和氧化锆的重量比为1-20∶100;本发明还公开了一种用于玻璃陶瓷复合材料骨架的制备方法、一种玻璃陶瓷复合材料及其制备方法和应用。本发明提供的玻璃陶瓷复合材料收缩率显著降低,从而能够减少利用该种玻璃陶瓷复合材料所需要的后续加工步骤,进而减少生产成本实现近净成形。
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本发明公开了一种氮掺杂石墨烯/铁酸锌/聚苯胺纳米复合材料及其制备方法。将氧化石墨于混合溶剂中超声分散,加入硝酸锌和硝酸铁,搅拌溶解;随后将尿素加入到混合溶液中,最后将混合溶液进行溶剂热合成反应,产物经离心洗涤,获得氮掺杂石墨烯/铁酸锌纳米复合材料。将此二元复合材料于混合溶剂中超声分散,冰浴条件下,加入苯胺单体,搅拌均匀,随后逐滴加入掺杂酸和氧化剂,反应过后,产物经离心分离、洗涤和干燥后,获得氮掺杂石墨烯/铁酸锌/聚苯胺纳米复合材料。氮掺杂石墨烯/铁酸锌/聚苯胺纳米复合材料具有三者的优点,弥补了各自的缺陷,提高了整体的电化学性能,其电化学性能较二元或者单组分的都有了很大的提高,比电容高达840.1F/g。
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本发明涉及一种用于制备聚乙烯管材的复合材料,其特征是复合材料的主要成分为无机填料、基体树脂和改性剂,其各成分的重量百分比为:无机填料含量为30.3-92%,改性剂含量为0.3-2%,基体树脂含量为8-69.7%;其中无机填料由空心微珠和玻璃纤维、云母、超细碳酸钙、玻璃纤维/云母、玻璃纤维/超细碳酸钙、云母/超细碳酸钙或玻璃纤维/云母/超细碳酸钙组成,空心微珠是从粉煤灰中提炼出来,其粒径在3~10μm;改性剂为钛酸酯、铝酸酯、钛酸酯/铝酸酯或硅烷偶联剂;基体树脂为高密度聚乙烯。本发明还涉及复合材料的生产方法。该复合材料不仅能提高环刚度,而且能降低成本,是一种非常有前途的复合材料。
可控体积份数SiCp/Al复合材料的压力铸造制备方法,它涉及一种压力铸造新方法,主要是应用于颗粒增强金属基复合材料的制备方法。传统的压力铸造工艺很难控制复合材料中增强体的体积份数。本发明的制备过程包括将SiCp颗粒与铝粉混合配制混合粉末,然后将混合粉末制备成预制块,再采用二次加压法进行压力铸造等三个步骤来制备SiCp/Al复合材料,利用本发明方法制备的SiCp/Al复合材料具有体积份数低(小于30%)、可塑性强等优点,在300℃时,挤压比可以达到36∶1以上。
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本发明涉及一种纳米镁基复合材料及其制备方法和用途,尤其涉及一种具有低温可逆吸放氢能力的纳米镁基复合材料及其制备方法和用途。其制备方法为:首先将镁粉和镍粉混合均匀,采用氢化燃烧合成的工艺制备得到具有很高活性的反应产物;然后将此反应产物与作为催化相的单质或化合物混合,通过强力机械球磨获得纳米复合材料。该纳米镁基复合材料具有优异的吸放氢性能,在室温条件下,材料无需活化,在第一次循环10秒钟内的吸氢量就达到了3.0wt.%,并且材料在150℃时即可脱氢。这种复合材料可以用于氢气的储存、运输,以及以氢气作为燃料的交通工具和其它需要用到氢气的野外作业场合。
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本发明是生产弹性体和有机粘土例如层状剥离粘土的纳米复合材料的方法,该纳米复合材料适合作为空气阻隔层。该方法包括以下步骤:(A)让丁基橡胶在有机溶剂中的溶液(10)与卤素(12)接触以形成卤化丁基橡胶溶液(16);(B)中和该卤化丁基橡胶溶液;(C)将卤化丁基橡胶的至少一部分(18)官能化;(D)将粘土的分散体(22)与官能化丁基橡胶(18)混合以形成包含聚合物-粘土纳米复合材料的母料(26);(E)将母料(26)与卤化丁基橡胶溶液的剩余部分(20)掺混以形成第二混合物(28);(F)从第二混合物(28)中回收该纳米复合材料。所形成的纳米复合材料具有改进的空气阻隔性能和适合于用作轮胎内衬或内管。
本发明属于聚烯烃/蒙脱土纳米复合材料领域,特别涉及具有热加工稳定性的聚烯烃/蒙脱土纳米复合材料。本发明的具有热加工稳定性的聚烯烃/蒙脱土纳米复合材料中含有蒙脱土0.1~10重量份,聚烯烃基体87~100重量份,咪唑盐类改性剂0.03~3重量份,蒙脱土片层剥离且均匀分散在聚烯烃基体中。咪唑盐类改性剂不仅改善极性蒙脱土与非极性聚烯烃的相容性,而且赋予复合材料更好的热加工稳定性。本发明的纳米复合材料在经过热加工后仍保持较好的分散相尺寸及分布。
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一种光亮型可注塑木塑复合材料及制备方法,属木塑复合材料及制备方法。该木塑复合材料按质量份数:再生的PP或HDPE?50-70,木粉30~50,纳米吸附剂5.0~10.0,表面活性剂5.0~10.0,超级润滑剂1.0-2.0,钛酸酯偶联剂1.0-2.0,聚乙烯蜡0.5~5.0,硬脂酸或其盐的用量为2.0~5.0;分子量在0.5~3.0万的马来酸酐接枝的PE或PP?5.0~15。将木粉与纳米吸附剂高速1500~2500转/分混合10-15分钟后,加入钛酸酯偶联剂后再高速1500~2500转/分混合5-6分钟,最后加入其他物料,经高速1500~2500转/分混合20~30分钟、低速300~600转/分混合5~10分钟后,得到预混料。预混料经挤出机挤出造粒后,得到光亮型可注塑木塑复合材料。该木塑复合材料具有表面光泽度高、高温流动性能好、强度及韧性高、成本低等特点,可广泛替代塑料,用于复杂形状制品的生产。
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本发明公开了一种碳层包覆钴锌合金复合材料催化剂及其制备方法,具体涉及碳层包覆钴锌合金复合材料作为锌‑空气电池阴极催化剂及其制备方法,属于电化学储能电池技术领域。所述催化剂采用硝酸钴、硝酸锌、三聚氰胺和尿素为原料,通过调控金属氢氧化物和碳源的比例,成功制备出金属锌‑空气电池用的碳层包覆钴锌合金纳米复合材料,该纳米复合材料包括载体及负载于所述载体上的核壳结构,所述核壳结构的壳层为含有氮和氧的石墨化碳层,核壳结构的内核为过渡金属纳米颗粒,通过以过渡金属为内核构建核壳结构,并负载于载体上形成纳米复合材料,使纳米复合材料的传质效率及强度均得到提高,并使材料具有较好的形态,可更好的应用于锌‑空气电池。此外,该纳米复合材料还可以为具有丰富介孔或同时具有微孔和介孔的多级孔结构材料,有利于在更多应用,特别是催化领域的应用中,更好地发挥作用。
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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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本发明公开了一种耐高温氧化铝‑氧化硅气凝胶复合材料的制备方法,包括以下步骤:(1)将纳米氧化铝粉、微米氧化铝粉、红外遮光剂和短纤维充分分散混合,得到混合料A;(2)将混合料A压制成型,得到氧化铝复合材料;(3)取硅源、乙醇和水混合均匀得到二氧化硅溶胶;(4)采用二氧化硅溶胶对氧化铝复合材料进行浸渍;(5)干燥处理,得到耐高温氧化铝‑氧化硅气凝胶复合材料。本发明中通过浸渍实现了氧化铝与氧化硅气凝胶的复合,避免了复杂的的制备工艺,缩短制备周期,将二氧化硅气凝胶固定在氧化铝复合材料内部,进一步增加氧化铝复合材料的密实程度,具有较好的力学性能,避免高温下氧化铝复合材料产生较大收缩。
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一种氧化石墨烯‑碳纤维混杂增强形状记忆复合材料制备方法,将三维打印技术与真空浸渗和热压成型工艺相结合,在保证复合材料浸渗微观组织理想、缺陷得到有效控制、形状记忆性能优良的基础上,根据制件结构形状的要求,设计制造不同结构形状的三维打印与真空浸渗热压成型复合材料件,进而实现复合材料制件结构形状的多样化,并减少复合材料制件的制造周期。所制备的复合材料形状固定率可达97.12%,形状回复率可达97.15%,形状记忆性能优良,解决了传统工艺生产形状记忆聚合物在形状与尺寸上的单一性问题,能够成型复杂几何形状的制品,且由于计算机的辅助作用,使得操作过程简单,缩短设计制造周期,有效改善复合材料制备效果。
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本发明公开了一种有机改性蒙脱石复合材料及其应用。这种有机改性蒙脱石复合材料包括蒙脱石和12‑氨基十二酸;12‑氨基十二酸分散于蒙脱石的层间;有机改性蒙脱石复合材料中有机质的质量百分数≥15%;有机改性蒙脱石复合材料的比表面积≥40.0m2/g。本发明的有机改性蒙脱石复合材料,保留了天然蒙脱石的阳离子交换性,同时具有较高的有机碳含量和内部层间距;制备该有机改性蒙脱石复合材料所需原料储量丰富、价格低廉,且在使用过程中不会对环境造成污染;该有机改性蒙脱石复合材料作为吸附剂对重金属的吸附效率高。
一种包覆态人工腐殖酸/无定形铁矿物复合材料的制备方法及应用,它涉及一种无定形铁矿物复合材料的制备方法。本发明的目的是要解决现有无定形铁矿物复合材料易团聚聚集、组分构成单一以及应用价值有限的问题。方法:一、制备人工腐殖酸;二、制备无定形铁矿物;三、包覆,得到包覆态人工腐殖酸/无定形铁矿物复合材料。一种包覆态人工腐殖酸/无定形铁矿物复合材料用于移除富养化水体中的磷酸盐。本发明制备的包覆态人工腐殖酸/无定形铁矿物复合材料移除P的最大吸附容量高达12.898mg/g。本发明可获得一种包覆态人工腐殖酸/无定形铁矿物复合材料用于移除富养化水体中的磷酸盐。
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本申请公开了一种具有优异的隔音和机械性能的树脂复合材料以及包括树脂复合材料的成型产品。树脂复合材料可以包括树脂组合物、多孔颗粒和增强材料,并且包括树脂复合材料的成型产品不包括挥发性有机化合物(VOCS)。因此,可以减少由产生VOCS而引起的不适感以及燃烧过程中有毒气体的排放,因此有利于环境。此外,树脂复合材料和包括树脂复合材料的成型产品表现出足够的机械强度,因此可以直接应用于产生噪音的设备的壳体等,而无需引入任何额外的隔音材料。例如,树脂复合材料和成型产品可以包括特定含量的具有特定尺寸的孔的多孔颗粒以确保适当的体积分数,并且因此可以有效且经济地阻止噪音传递。
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本申请属于纳米材料技术领域,尤其涉及一种负载金属单原子的复合材料及其制备方法,以及一种负载金属单原子的复合材料的应用。其中,负载金属单原子的复合材料的制备方法,制备聚合物、金属盐、有机氮源和有机溶剂的混合前驱体浆料;对所述混合前驱体浆料进行静电纺丝,得到混合前驱体原丝;对所述混合前驱体原丝进行预氧化处理后,进行碳化处理,得到碳化产物;对所述碳化产物进行酸氧化处理,分离得到负载金属单原子的复合材料。本申请负载金属单原子的复合材料的制备方法,工艺简单,条件温和且安全,适用于工业化大规模生产和应用。制备的复合材料中金属单原子均匀且稳定的负载在碳纳米纤维中,使得复合材料催化效果好且稳定。
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一种采用可变曲率模具制备复合材料反射镜的方法,包括如下步骤:获取可变曲率复合材料模具;涂覆脱模剂于所述可变曲率复合材料模具上;将复合材料铺层贴于所述可变曲率复合材料模具上,所述复合材料铺层位于所述脱模剂上方;对所述复合材料铺层进行镀膜。能够减少模具制备数量和缩短模具准备时间,提高模具的通用性,降低模具制备的成本。
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本发明公开了一种玻纤增强PMMA复合材料生产系统及方法,属于无机非金属材料技术领域。上述玻纤增强PMMA复合材料生产系统包括:混料装置、加热装置、池窑拉丝装置浸润集丝装置及复合材料混料挤出装置;通过混料装置将玻璃纤维原料混合均匀,并通过气力输送至池窑拉丝装置,并通过加热装置对池窑拉丝装置进行加热,使得原料熔融,然后拉丝成型,得到玻璃纤维原丝,然后在表面涂覆浸润剂,集丝后得到原丝饼,然后利用复合材料混料挤出装置对复合材料的原料进行混合挤出得到玻纤增强复合材料。本发明玻璃纤维生产设备简单,制备的玻璃纤维与PMMA树脂相容性好,制备的玻璃纤维增强树脂复合材料在汽车轻量化的大背景下具有更广泛的应用。
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