1025
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本发明涉及复合材料及其制备方法,具体公开了纤维增强聚合物复合材料及其制方法。纤维增强聚合物复合材料在拉挤缠绕机上加热固化成型制备而成,纤维增强聚合物复合材料按照重量份数计由以下组分制成:聚合物树脂基体85‑112份、改性增强纤维15‑45份、硅烷偶联剂3‑8份、固化剂4‑7份、抗氧化剂0.5‑1份和紫外线吸收剂0.5‑1份。本发明选用石棉纤维、岩棉纤维、玻璃纤维或麻纤维作为改性增强纤维的原料的原材料,原料易得,成本低廉,制得的纤维增强聚合物复合材料的整体性能提高,大幅度改善复合材料的冲击强度、拉伸强度、拉伸剪切强度以及弯曲强度,具有优异的力学强度。
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本发明提供一种军机复合材料热补仪补片多壁碳纳米管层间增韧方法,属于航空航天技术领域,针对军机作战时外场条件下复合材料热补仪工艺下的层间断裂韧性提升问题。该技术区别于热压罐的增韧技术,其温度、压强、树脂含量等均与热压罐工艺不同。本发明选用工业级MWCNTs作为复合材料补片层间的增韧材料,在干织物浸渍树脂后裁剪并逐层铺贴,将MWCNTs定量按比例投入丙酮液体并通过超声波进行充分弥散后均匀喷附,再利用符合FAA标准的复合材料热补仪进行加热加压固化,最后切割为DCB标准试样进行Ⅰ型断裂韧性测试,测试结果表明该材料在喷附面密度为1.58g/m2时GIC有显著提升,说明MWCNTs提高了复合材料补片的层间韧性,弥补了传统快速修理复合材料补片层间性能差的不足。
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本发明提供百合花状氮化钨/碳氧化钨复合材料及其制备方法与应用,所述方法包括如下步骤:将吡咯、无水乙醇、钨源和超纯水混合均匀后离心,得到沉淀物;将沉淀物干燥后在保护气体下于800~1000℃进行氮化,得到百合花状氮化钨/碳氧化钨复合材料。WN/W2(C,O)复合材料拥有均一的化学组成、高纯度以及高结晶度,尤其是百合花状自组装体,增加了材料的导电性和比表面积,继而能够提供更多的活性位点参与电化学反应,最终降低电化学反应过程的反应势垒,具有优异电解水析氢性能,提高了产氢效率,有效地提升了电解水性能,具有广阔的应用前景。
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本实用新型公开了一种用于纤维复合材料的层间剪切试验装置,包括底座,第一试件与底座固定连接,第二试件与底座之间设有滚动槽,滚动槽内均匀铺设有多个滚珠,第二试件具有平台和向上伸出的凸部,第二试件的平台与第一试件的上表面平齐,第一试件和第二试件之间存在缝隙,纤维复合材料层粘结于第一试件的上表面和平台上,缝隙与纤维复合材料层的纤维方向垂直;第二试件远离第一试件的外壁面是以纤维复合材料层的中心为圆心的圆弧面,凸部内埋设有多个沿圆弧面半径设置的拉筋。本实用新型能够测定纤维复合材料纤维方向与裂缝开裂方向相同或不同时纤维复合材料的界面抗剪切强度,更接近真实情况,提高测定精度,结构简单,适用性强。
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本发明公开了一种耐高温、耐磨型复合材料,原料配比如下:铝粉30%、镁粉15%、铜粉15%、钢粉30%、钛粉3%、钒粉0.7%、锰粉2%、钨粉1.3%、钼粉2%和铌粉1%;本发明专利通过在基础合金中加入有利于细化钢晶粒组织的钒粉、钛粉,通过加入有助于钢生成纹理结构的锰粉,强化了复合材料的硬度、坚固性、强度及耐磨损性,提高金属复合材料的耐磨性能,通过设置铌粉、钼粉、钨粉和钒粉可以形成高温合金钢,利用高温合金钢在高温下的对材料整体硬度的稳定性,使复合材料在高温下的长期工作也能保证材料整体的稳定性及坚固性,保证复合材料制成的翻转犁在使用时不会因为高温下和岩石碰撞出现变形的情况,提高了材料的耐高温性能。
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具有巨介电常数和高磁导率的磁电复合材料及其制备方法,首先,按xNi0.8Zn0.2Fe2O4/(1-x)Ba0.6Sr0.4TiO3的体积比将Ni0.8Zn0.2Fe2O4和Ba0.6Sr0.4TiO3粉体混合均匀得混合料,其中0.6≤x≤0.9;其次,加入PVA粘合剂造粒,经60目与120目筛网过筛,得到所需复合材料的混合粉末;最后,将复合材料的混合粉末按需要压制成型,在550℃,保温4小时,再在1300~1350℃下烧结0.5~2小时成瓷,即得到具有巨介电常数和高磁导率的磁电复合材料的。所述的具有巨介电常数和高磁导率的磁电复合材料在100Hz下介电常数为63000~156000,在10MHz下磁导率为5.3~29。
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本发明提出一种复杂复合材料结构等效材料性能多尺度计算方法,采用尺度分离的方法,将宏观、细观、微观三尺度结构分离,根据不同尺度模型的几何特征,分别建立各个尺度分析模型;将三尺度问题转化为两个多尺度问题:宏观‑细观多尺度问题、细观‑微观多尺度问题,依次对着两个多尺度问题进行分析,将微观多尺度问题得到的等效模量最终返回给宏观多尺度问题。克服了传统结构分析方法计算效率低、精度差的缺点,有效提升了复合材料结构性能预测的效率和精度,使其可以用于指导复合材料的生产、研发等工作。本发明可应用于航空航天领域复杂复合材料结构设计、分析,以及其他复合材料工程领域的结构设计热、力学分析问题。
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本发明提供了一种导热石墨/低硅/铝基复合材料及其制备方法,通过石墨掺杂硅粉、造孔剂来获得多孔的预制体,在真空气压浸渗下得到复合材料,复合材料含有体积分数为39~81%的石墨和体积分数为1~10%的硅,余量为铝或铝合金;复合材料的致密度大于等于94%。本发明得到的复合材料质量轻、低膨胀导热性好、孔隙率低、石墨与铝基的界面结合均匀致密、有一定的机械强度、石墨与铝基体分布较均匀且界面结合良好、易于磨削加工,在高功率密度的电子和微电子器件领域展示出了极大的应用前景。
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本发明涉及一种碳/碳复合材料表面晶粒细小碳化硅涂层的制备方法,对经打磨抛光清洗干燥后的碳/碳复合材料进行原子氧氧化处理,原子氧氧化处理后碳/碳复合材料表面呈现“绒状”,这些绒状表面可提供大量的形核点,有助于SiC涂层的形核,使其在碳/碳表面形成更加均匀致密的涂层。再利用包埋法在氩气保护的真空炉中在经过原子氧氧化的碳/碳复合材料表面制备碳化硅涂层,制备的SiC涂层晶粒尺寸为1‑5μm,传统包埋法制备的SiC涂层晶粒尺寸约20‑100μm。相比未经过原子氧氧化处理的试样氧化后,表面出现大量的孔洞和裂纹,孔洞尺寸约20μm‑500μm。而经过原子氧氧化处理的试样氧化后,表面孔洞较少,孔洞尺寸约20μm‑110μm,且表面形成的玻璃态较连续,能够有效保护C/C复合材料。
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本发明公开了一种锆基合金粉进行激光增材制造非晶复合材料的方法,将等离子旋转电极法所制的片状锆基合金粉末分别进行退火处理。分别采用未退火态及两种退火态锆基片状合金粉末作为熔覆沉积材料,在激光功率1400~3000W,扫描速度50~100mm/s,激光光斑直径1.1~2mm,搭接率为30~60%,打印层厚0.3~0.6mm,打印环境氧浓度低于100ppm,基板预热温度0~300℃的条件下,利用选择性激光熔化3D打印方法逐层成型锆基非晶合金复合材料。本发明提高了制备块体非晶复合材料所用沉积粉末的利用率,克服了现有技术中制备块体非晶复合材料的尺寸及形状复杂度的限制,促进了非晶复合材料在实际工程领域的应用和发展。
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本发明涉及一种纳米氢氧化钡/聚丙烯酸树脂复合材料及制备方法,将纳米氢氧化钡和聚丙烯酸树脂溶于乙醇溶液中搅拌静止并干燥即合成该复合材料。制备方法极为简单,成本低。在壁画加固实验表明,该复合材料加固壁画后在不到3小时的时间即起到加固作用,且由于纳米氢氧化钡碳化为碳酸钡,聚丙烯酸树脂形成的膜被撑破出现孔隙,因此,不会阻止壁画与环境的水汽交换。总的来说,该复合材料同时克服了单独聚丙烯酸树脂和单独纳米氢氧化钡加固壁画的缺点。另外。其加固强度均高于单独使用二者加固的强度。该复合材料具有极好的工业生产前景。且可推广到其他文物如石质文物的加固中。
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本发明公开了一种聚醚醚酮/氧化锆复合材料义齿的制造方法,制造义齿的复合材料是由聚醚醚酮和氧化锆混合而成,其中氧化锆的质量占比为1%~10%;该制造方法通过注塑法直接得到义齿或者通过模压成型法得到块材,再利用数控加工得到义齿;具体为:该制造方法通过将聚醚醚酮和氧化锆材料按一定比例混合,用双螺杆挤出机制造出复合材料的丝材,并将其粉碎成颗粒状。最后利用注塑机对颗粒状复合材料进行注塑,得到复合材料的聚醚醚酮义齿。或者通过模压成型法得到块材,再利用数控加工得到义齿。本发明制造的义齿既解决了聚醚醚酮义齿由于材质较软而最终抛光难度大的问题,同时又解决了氧化锆义齿由于硬度过高而对对侧自然牙齿过量磨损的问题。
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本发明提供了一种整体式高精度碳纤维复合材料天线反射器及其制造方法,碳纤维复合材料支撑体的夹芯采用正六边形结构的铝合金蜂窝芯材,形成反射器弧面,弧面内外通过非金属织物载体结构胶膜覆盖碳纤维复合材料的蒙皮;连续金属化反射面采用电弧喷涂方法覆盖在碳纤维复合材料支撑体的内蒙皮上;安装定位嵌件部位固连在碳纤维复合材料支撑体的弧面外侧,固连安装定位嵌件部位的铝合金蜂窝芯材的孔格采用发泡胶填充成为环状补强结构。本发明提高了天线反射器的性能,消除了环境温度变化对型面精度的影响,有力了支撑天线反射器轻量化、小型化技术的发展,有效保证了天线反射器的反射效率,实现多个嵌件之间的相对位置唯一,避免装配偏差。
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本发明公开了一种碳/碳复合材料表面抗氧化多 相涂层的制备方法,其技术方案是以高纯度Si粉、C粉、 Al2O3粉、β-SiC晶须为原料,以乙醇为分散剂,利用料浆法 先在C/C复合材料表面制备一层多孔的SiC晶须增韧SiC涂 层;将高纯度的Si粉、C粉和 MoSi2粉按照一定的配比混合均 匀,将带有SiC晶须增韧SiC涂层的C/C复合材料包埋于该混 合粉体中,在高温下于保护气氛中进行烧结,通过一系列扩散 反应得到所需涂层。本发明的优点是:通过控制涂层制备工艺, 使涂层中存在一定量的游离Si,有利于提高涂层的致密性;利 用SiC晶须的拔出桥连和裂纹转向机制增韧 MoSi2-SiC-Si多相复合涂层, 可以有效缓冲裂纹扩张及避免穿透性裂纹的产生,提高了涂层 的抗氧化、抗热震、抗冲刷性能。
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一种干压成型碳纤维水泥基复合材料的养护方法,在干压成型制备水泥基复合材料之后,用水将试样完全浸透并暴露于潮湿环境中进行预养护,随后浸入水中养护;所述碳纤维水泥基复合材料,主要由PAN基短切碳纤维和硅酸盐水泥组成,或由PAN基短切碳纤维、硅酸盐水泥和骨料组成,或由PAN基短切碳纤维和硫铝酸盐水泥组成,或由PAN基短切碳纤维、硫铝酸盐水泥和骨料组成,本发明具有所得碳纤维水泥复合材料热电性能稳定、力学性能优良、成型及养护工艺简单的特点,避免了使用膨胀石墨带来的复合材料强度降低的问题,避免了压强较小时气孔率高的问题,避免了预养护不充分产生微裂纹的问题,使制备力学和热电性能优良的碳纤维水泥基复合材料成为可能。
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本发明提出一种提高2D-C/SiC复合材料基体开裂应力的方法,对2D-C/SiC复合材料进行2-3个周期的预蠕变处理,预蠕变温度为1400℃-1600℃,在达到预蠕变温度后,保温0.5-1h,保温结束后,对2D-C/SiC复合材料进行加载,加载应力为σ,σ取0.6~1倍的σmax,σmax为2D-C/SiC复合材料原始基体开裂应力的上限值;加载应力保持时间不小于8小时,而后对2D-C/SiC复合材料卸载并降至室温,降温速率不大于12℃/min。本发明通过对2D-C/SiC复合材料预蠕变处理,使材料的基体开裂应力得到明显提高,从而使材料的蠕变寿命得到显著地提高。
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本发明公开了一种添加改性粉煤灰的环氧树脂复合材料制备方法,其特征在于,将粉煤灰先与偶氮二异丁腈研磨混匀后,再与顺丁烯二酸酐和苯乙烯在加热的条件下混合研磨,制得改性粉煤灰,再将环氧树脂、改性粉煤灰、低分子量聚酰胺按一定质量比混合后固化得到改性粉煤灰-环氧树脂复合材料。本发明制备的复合材料具有良好的力学性能,且成本低、制备工艺简单、易于操作,适合大规模工业化生产。
本发明属于陶瓷基复合材料表面处理领域,涉及一种具有可磨耗涂层的陶瓷基复合材料构件的制备方法及构件,解决现有具有可磨耗涂层的陶瓷基复合材料构件存在的力学性能差、抗氧化性能弱构件使用寿命短及可磨耗涂层与陶瓷基复合材料热匹配性较差的问题,通过在陶瓷基复合材料基体表面加工一定数量的凹槽及盲孔,增强可磨耗涂层与陶瓷基复合材料基体的结合力,使二者连接更为紧密,耐久性更高,进一步提升此类构件的力学性能、抗氧化性能及构件使用寿命。
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本发明公开了一种氧化锌抗菌复合材料的制备方法,包括如下步骤:配制1M六水合硝酸锌的乙醇溶液,按比例加入纳米氧化硅搅拌30-50min后,按比例滴加0.5M的NaOH溶液,继续搅拌直至挥发完全,将得到的固体沉淀物用去离子水和无水乙醇多次洗涤、抽滤,500-600℃煅烧6-8小时后得到纳米氧化硅/氧化锌复合材料;按重量份称取导热填料、红外反射二氧化钛、光稳定剂、纳米银粉末、所得的纳米氧化硅/氧化锌复合材料在中速混合器中混合后,投置于双螺杆挤出机中,经过熔融挤出,造粒。本发明所得的氧化锌抗菌复合材料,具有介孔孔道,并结合了纳米银和纳米二氧化硅的优异性能,且具有优良的耐候性。
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一种离子液体提高水泥基复合材料热电性能的方法,在水泥基复合材料制备过程中,添加离子液体1‑丁基‑3‑甲基咪唑溴盐([Bmim]Br)。利用搅拌工艺将离子液体1‑丁基‑3‑甲基咪唑溴盐([Bmim]Br)、碳纤维、膨胀石墨、硫铝酸盐水泥和水均匀混合,然后压制形成水泥基复合材料。本发明制备的水泥基复合材料具有Seebeck系数高、热电性能好、成本低、生产工艺简单等特点。本发明在大幅度提高Seebeck系数的情况下,由于使用的离子液体离子迁移率高,使水泥基复合材料的电导率仍高达0.078S/cm,显著提高了水泥基复合材料的热电性能。本发明水泥基复合材料80℃预处理的步骤,可实现离子液体在水泥基体中的均匀分布,进一步增强了水泥基复合材料的Seebeck系数和热电性能。
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本发明提供一种压缩机用复合材料排气阀片及其制备方法,该排气阀片的材料为聚醚醚酮与碳纤维的混合物,该混合物中碳纤维的质量百分比为1~30%,聚醚醚酮的质量百分比为70~99%。与现有技术相比,本发明具有以下优点:(1)通过注塑一次成型,省去其他的加工工序,生产灵活;(2)复合材料替代金属材料,材质的变更,改变了固有频率,以至压缩机的噪音性能可得到明显的改善;(3)与金属排气阀片相比,复合材料排气阀片的弯曲疲劳寿命得到极大的提高;(4)由于复合材料的比重远低于不锈钢,因此在排气时相对阻力较小,容易降低压缩机的消耗功率。
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一种纤维缠绕复合材料的微波固化工艺,属于复合材料制造领域,其特征在于:采用缠绕方式制得纤维缠绕复合材料;将制得的纤维缠绕复合材料放置于微波固化装置开始进行微波固化;微波固化过程依次包括升温阶段、固化阶段和冷却阶段;升温阶段和固化阶段均设置有多个保温阶段;保温阶段即在固化温度上升到预设温度值时停止升温,在预设时间段内维持固定温度,预设时间到达后再继续进行升温。控制纤维缠绕复合材料微波固化过程中的初始升温速率,降低纤维缠绕复合材料微波固化产物的孔隙率;相较于传统热固化过程,可以缩短40%以上的固化周期,降低了复合材料的生产成本;改善了其固化产物质量,有利于推动微波固化广泛应用于复合材料生产制造。
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本发明公开的SIC/钢基表面复合材料的制备方法,按比例将SIC颗粒、粘结剂、添加剂、净化剂以及辅料,机械混合均匀加入适量酒精后,制成SIC预制膏状;再将该SIC膏状在中碳钢的基材上采用负压铸渗的方法制备SIC/钢表面复合材料。该方法工艺简单、成本低廉,得到的复合材料韧性、强度好,而且具有好的耐蚀性能,尤其适用作为低应力磨料冲蚀磨损工况下的表面复合耐磨材质。
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本发明涉及一种硅与碳化硅混杂增强的铝基复合材料及其制备方法,其克服了现有单一铝硅复合材料或铝碳化硅复合材料在各自性能方面的不足,硅或碳化硅的体积分数在一定范围内可以调节,制备成本低,工艺方便。本发明采用的技术方案为:复合材料按体积百分比由碳化硅粗粉0~50%、碳化硅细粉10~20%、碳化硅微粉5~10%、硅细粉10~20%、硅微粉5~40%、金属铝元素8~57%、金属硅元素1.9~2.7%和金属镁元素0.1~0.3%组成;所述碳化硅粗粉、碳化硅细粉、碳化硅微粉、硅细粉和硅微粉的粒径分别为120~210μm、30~63μm、6~12μm、30~50μm和6~12μm。
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本发明提供了一种碳纤维纸增强酚醛树脂基复合材料的制备方法,其将短切碳纤维进行分散、打浆后,通过常规湿法造纸技术制得碳纤维纸,然后将碳纤维纸与酚醛树脂粉末交替铺层后经模压制得碳纤维纸增强酚醛树脂复合材料。该材料中碳纤维的平均长度与纤维浆液打浆时间有关,调节打浆时间可有效控制纤维平均长度;材料中碳纤维的含量与碳纤维纸和树脂叠层厚度的配比有关,碳纤维纸厚度及叠层数决定了碳纤维含量。本发明的制备方法对提高短切碳纤维增强酚醛树脂复合材料性能、降低制备成本,拓宽碳纤维增强树脂基复合材料的应用领域具有重要意义。
1003
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一种义齿基托牙科纤维增强复合材料的制备方法,首先将氧化锆纤维用过氧化氢浸泡烘干;然后将过氧化苯甲酰、甲基丙稀酸甲酯和丙稀酸甲酯混合制成混合液;将经过过氧化氢浸泡后的氧化锆纤维和蒸馏水混合配成液体,然后在该液体中依次加入十二烷基苯磺酸钠、磷酸三丁酯和聚乙烯醇制成纤维分散液;向纤维分散液中加入混合液进行悬浮聚合后取出聚合物;将聚合物移入模具中成型即可以得到所需要的产品。本发明采用悬浮聚合的方法,合成了氧化锆短纤维增强聚甲基丙稀酸甲酯-丙稀酸甲酯(PMMA-PMA)基义齿基托复合材料,合成的复合材料的具有较高的抗折强度和弯曲模量。且所制备的复合材料纤维分散均匀,纤维与基体界面结合良好。
757
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本发明公开了一种制备WCp(碳化钨颗粒)增强铁基表层复合材料用复合剂,该复合剂由下列重量配比材料构成:硼砂15-30%,300目铝粉、270目高碳铬铁粉和270目钼铁粉的混合物1-7%,余量为水。本发明的制备WCp增强铁基表层复合材料用复合剂具有与WC颗粒润湿性好,粘结强度适度,发气量低,不良残留物少,消除金属机体与颗粒之间界面上的诸如氧化铁堆积缺陷的作用强,改善复合材料中的基体材料的组织和性能等特点,为实现通过铸渗法制备WCp增强铁基表层复合材料工件奠定了基础。
一种真空浸渗-固液直接挤压制备铝基复合材料的装置及方法。熔炼坩埚安放在底部垫盘的上表面,底部垫盘和模具外套放置在模具支架的上表面。顶块置于熔炼坩埚内腔底部。顶杆的上端面与顶块配合,顶杆的下端面与四柱液压机顶出缸的活塞杆相接触。本发明将制备高性能铝基复合材料的所需的铝合金真空熔炼、浸渗、挤压、成形四种工艺,通过真空炉、电阻炉和四柱液压机、挤压浸渗模具完成,减少了复合材料的缩孔、缩松和空洞缺陷,增加了致密度,提高了铝基复合材料性能,并根据凸凹模的配合近净成形不同外形尺寸的铝基复合材料件。本发明通过顶出结构实现了铝基复合材料件的自动顶出,减少零部件的成形和加工工序。
1006
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本发明公开了一种TiB增强Ti6Al4V复合材料的制备方法,该方法为:1.称取钛箔、海绵钛、铝块、钒块和二硼化钛粉,压制成合金块;2.将合金块置于悬浮熔炼水冷铜坩埚中,抽真空至10-2Pa以下,关闭中隔阀门,保持上腔真空状态,在氩气保护条件下将合金块加热熔化,精炼得到合金液;3.压下升液管和型腔,打开中隔阀门,合金液在反重力作用下充型,型腔充满后,保持结壳时间,然后增加下腔氩气的压力,合金液在上腔真空、下腔通氩气增压的双重作用下补缩、凝固,得到TiB增强的Ti6Al4V复合材料。采用本发明方法制备的TiB颗粒增强Ti6Al4V复合材料铸件机械性能良好,适合制备形状复杂的精密零件。
1100
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一种连续长纤维增强复合材料3D打印机及其打印方法,利用3D打印技术,结合复合材料纤维铺放技术,实现了树脂基连续长纤维增强复合材料的3D打印,该过程中无需预先定制模具以及预先处理过的纤维预浸带,大大降低了成本;同时,采用3D打印的方法,更好、更方便地控制所制造零件中增强纤维的方向,更容易得到具有定制化力学性能的复合材料零件,可实现具有复杂结构的复合材料零件的快速制造;相对于原有的复合材料纤维铺放工艺,本发明应用范围更广、生产效率更高。
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