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本发明公开了等离子体改性后的环氧树脂复合材料耐电晕特性仿真方法，制备环氧树脂复合材料，检测环氧树脂复合材料表面的化学元素和基团；建立流体动力学模型，计算环保气体电晕放电的电场强度波形；建立化学动力学模型，计算环保气体电晕放电的分解产物组分；根据检测的环氧树脂复合材料基团，建立环氧树脂的分子动力学模型，并根据计算的电场强度波形和计算的分解产物组分，建立电场和分解产物作用下环氧树脂复合材料的反应分子动力学模型，研究环氧树脂复合材料在电场及分解产物组分作用下表面化学基团的变化；解决了现有技术中存在的等离子体改性后的环氧树脂复合材料的耐电晕特性未知、在环保气体中的绝缘性能无法评估的问题。
本发明公开一种C/SiC‑ZrC和C/SiC陶瓷基复合材料铆焊用防护工装及方法，解决C/SiC‑ZrC陶瓷基复合材料和C/SiC陶瓷基复合材料连接铆焊时，C/SiC‑ZrC陶瓷基复合材料易受损的问题，防护工装包括第一防护工装、第二防护工装、第一石墨加强框、第二石墨加强框、第一石墨紧固螺栓与第二石墨紧固螺栓；第一防护工装和第二防护工装扣设在C/SiC‑ZrC陶瓷基复合材料组件外表面，将其完全包裹；安装有第一防护工装和第二防护工装的产品组件一端通过第一石墨紧固螺栓固定在第一石墨加强框定位孔内，另一端通过第二石墨紧固螺栓固定在第二石墨加强框定位孔内。方法包括铆接、包裹石墨纸、安装防护工装、装炉沉积及拆除防护工装等步骤，实现C/SiC陶瓷基复合材料和C/SiC‑ZrC陶瓷基复合材料复合材料的铆焊连接。
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一种Nb5Si3/SiC复合材料，包括以下组分：在Nb5Si3/SiC复合材料中，以Nb5Si3金属间化合物为增强增韧相，以SiC为基体；其中Nb5Si3金属间化合物在Nb5Si3/SiC复合材料中的质量分数为：10wt%‑60wt%；Nb5Si3/SiC复合材料的热压烧结制备方法，首先采用机械合金化技术制备出Nb‑Si金属间化合物粉末，其中Nb：Si的摩尔比例为63：37，并通过高温热处理工艺制备出Nb5Si3金属间化合物粉末；其中机械合金化工艺球磨时间为60h，热处理温度为800℃‑1200℃并且保温时间为1h制备Nb5Si3金属间化合物粉末；将所制备的Nb5Si3金属间化合物粉末与SiC粉末相混合制备Nb5Si3/SiC复合粉末，并将Nb5Si3/SiC复合粉末进行热压烧结工艺，热压烧结温度为1600℃，压力为35MPa，保温时间为2h。通过热压烧结工艺制备出Nb5Si3/SiC复合材料块材；采用热压烧结工艺制备的Nb5Si3/SiC复合材料块材具有制备效率较高，制备工艺简单，可以实现快速烧结制造Nb5Si3/SiC复合材料制品，并且热压烧结工艺制备的Nb5Si3/SiC复合材料具有较高的致密度和较高的力学性能。
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本发明提供一种金属/纤维复合材料薄壁结构及其制作方法和应用，包括：金属管和设置在金属管内壁上的复合材料层；复合材料层由纤维和树脂复合得到。本发明将纤维复合材料层设置在金属管内壁上，与纤维复合材料层位于金属管外侧的金属/纤维增强复合材料相比，纤维复合材料层位于金属管内侧的复合材料薄壁结构受到冲击载荷时，能够吸收更多的能量，并且材料利用率更高，在碰撞过程中，冲击力比较平稳，具有更好的耐撞性能。将本发明所述的结构用于汽车车身结构上时，不仅提高了结构的耐撞性和整车的安全性能，还实现了车身结构轻量化的目的。
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本发明公开了一种碳/碳－碳化硅陶瓷基复合材料的制备方法，利用化学气相浸渗法是在碳纤维预制体表面先沉积一层热解碳界面层，然后交替沉积热解碳和SiC形成(PyC/SiC)n多层基体，得到C/C－SiC复合材料。与现有技术C/SiC复合材料相比，由于采用PyC基体取代部分SiC基体形成(PyC/SiC)n多层基体，缓解了纤维和基体之间的模量失配；裂纹在PyC层发生偏转的过程中，裂纹尖端应力逐步得到释放，增加了破坏所消耗的能量，提高了复合材料的强韧性，二维C/C－SiC复合材料室温下拉伸强度由281.80MPa提高到285.70～290.45MPa；三维C/C－SiC复合材料室温下断裂功由10.00KJ.m－2提高到12.50～13.64KJ.m－2，拉伸强度由323.00MPa提高到385.78～396.67MPa。而且通过控制沉积时间和沉积次数控制基体的厚度和层数，可以实现对C/C－SiC复合材料微观结构的控制。
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本发明涉及硅橡胶复合材料，具体涉及一种高强度宽温域低压变硅橡胶复合材料及其制备方法，用于现有宽温域硅橡胶复合材料因苯基结构单元的引入而导致强度以及耐压缩永久变形性能降低的不足之处。该高强度宽温域低压变硅橡胶复合材料，包括低苯基硅橡胶生胶60～80重量份、甲基乙烯基硅橡胶生胶20～40重量份，所述低苯基硅橡胶生胶与甲基乙烯基硅橡胶生胶两者之和为100重量份，利用过氧化物硫化体系，实现二者共硫化；该高强度宽温域低压变硅橡胶复合材料较只采用低苯基硅橡胶生胶制备的硅橡胶复合材料拉断伸长率提升150％，150℃下压缩永久变形降低30％，同时使用温域范围未发生较大变化。同时，本发明还提供一种高强度宽温域低压变硅橡胶复合材料的制备方法。
本发明公开了一种用于芳纶复合材料的防护涂料及其使用方法和基于其的防护涂层，属于芳纶复合材料防护涂层技术领域。本发明所述用于芳纶复合材料的防护涂料中，各原料组分为环氧树脂、固化剂、氧化铝、碳化硅和二氧化硅按质量比为(14～18):(8～12)：(5～15)：(10～20)：(15～30)混合反应制得，其中通过简单可控的使用方法，能够将其涂覆于芳纶复合材料表面，不需要使用大型空气循环烘箱。通过该方法固化后制备得到的基于用于芳纶复合材料的防护涂料的防护涂层，与芳纶复合材料基底形成良好的结合，在复杂大气及日光暴晒下对芳纶复合材料能起到很好的防护作用，大大提高了材料期间的使用寿命和稳定性。
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本发明公开一种纤维增强复合材料等离子体表面改性工艺方法，涉及等离子体表面工程领域。包括如下步骤：(1)选择复合材料改性工艺方案：全覆盖处理，加劲肋局部加强处理，局部点加强处理；(2)调节射流等离子体装置处理参数：调节喷嘴尺寸、形式、与复合材料间距，调节射流等离子体输入气体成分，调节放电功率、放电频率，调节处理时间；(3)表面处理：将复合材料置入射流等离子体处理装置中，进行等离子体处理，得到处理后的纤维增强复合材料。经本发明方法处理后的纤维增强复合材料表面发生清洗、刻蚀，同时表面增加了大量活性基团，提高了复合材料的表面能，改善其表面性能，提高胶接界面的结合强度。
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本实用新型提供了一种应用于复合材料与金属共固化结构，包括金属件和复合材料件，复合材料件固化于金属件上。本实用新型提供的一种应用于复合材料与金属共固化结构，通过使金属件孔中设置的环形沟槽与复合材料件上设置的连接键相配合，生产时能够一次共固化成型，实现复合材料件与金属件快速、高强度的连接，同时又不需要添加连接件，达到了轻量化连接，结构简单，成型效果好。
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本发明属于纳米复合材料技术领域，涉及化学气相沉积制备金属原子负载的纳米复合材料领域，公开了一种金属原子负载的纳米复合材料及其制备方法；所述金属原子负载的纳米复合材料的制备方法包括以下步骤：在惰性气体氛围下，将金属原子以孤立或原子簇的形式分散、沉积在纳米碳基材料载体上并碳化，获得金属原子负载的纳米复合材料。本发明制备出了原子分布均匀、结合能力强的金属原子负载的纳米复合材料；制备的过程中，避免了以往合成中繁琐的物理、化学处理步骤和试剂、仪器成本，能够在工业中大量生产。
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一种Al2O3/TiAl金属间化合物复合材料,利用Ti粉、Al粉、Nb2O5粉以及Cr2O3粉经热压烧结工艺,通过铝热还原反应在基体相生成的过程中自生颗粒增强相及微合金化元素,制备了Cr、Nb微合金化Al2O3/TiAl细晶复合材料,本发明所得的材料综合了复合材料的优点外,还对基体相进行了双组份微合金化,使该材料的综合力学性能得到了进一步的提高,另外,该方法降低了烧成温度及热压压力,在快速烧成中实现了细晶化,同时降低了生产成本。
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本发明涉及一种氧化石墨烯/氰酸酯树脂复合材料及其制备方法，属于先进复合材料科学技术领域。0.1~10份超支化聚硅氧烷修饰的氧化石墨烯和5~50份环氧活性稀释剂和100份双酚A型氰酸酯树脂采用浇铸成型法而得。为提高氧化石墨烯在氰酸酯树脂中的分散性及与树脂的界面结合强度，采用超支化聚硅氧烷对氧化石墨烯进行修饰，在其表面引入能与树脂进行化学反应的活性官能团环氧基。另外，所使用环氧活性稀释剂，既能与树脂进行化学反应，也能与石墨烯表面的环氧基进行反应。这样，一方面可增加氧化石墨烯与树脂的相容性和界面粘接性，另一方面其粘度很低，有利于石墨烯的分散。使所制备的复合材料具有优异的性能，满足氰酸酯树脂的多种领域的使用要求。
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本发明公开了一种一体化镁基复合材料制备装置,包括熔炼装置和挤压装置,其特点是所述的挤压装置,其凹模桶和成形模底部出口用顶杆密封,凹模桶上端口用垫块密封,形成一个密封模腔,所述熔炼装置的熔炼腔和挤压装置的模腔通过三通进液管连通,三通进液管的第三端通过D阀门与气压罐相连,挤压装置的模腔通过管道与真空泵连通,液位传感器插在熔炼腔内,与坩埚盖采用自密封螺纹连接。本发明通过一体化镁基复合材料制备装置的设计,将制备镁基复合材料所需的镁合金熔炼、浇注、浸渗、挤压成形四种工艺,在一个完全密封的一体化装置内完成。
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本发明涉及一种快速制备C/SiC复合材料的方法，其特征在于步骤为：1、采用化学气相沉积工艺在薄层碳纤维预制体表面沉积热解碳(PyC)界面；2、沉积PyC界面的薄层碳纤维预制体浸渍聚碳硅烷混合溶液，而后在保护气氛下依次交联固化、裂解，获得薄层C/SiC复合材料；3、重复上一步骤2～3次；4、将多片单层复合材料叠层放入石墨模具内进行放电等离子烧结，最终快速制备得到致密的C/SiC复合材料。本发明充分利用PIP法浸渍薄层时间短以及SPS法烧结迅速的特点，从而实现C/SiC复合材料制备，适用于小型致密构件的致密，比传统CVI法和PIP法可以节省时间95％，并显著提高复合材料致密度，降低复合材料制造成本。
本发明涉及一种氧化环境中单向C/SiC复合材料细观应力的检测方法,用于解决现有的单向C/SiC复合材料细观应力的检测方法应力分析准确度差的技术问题。技术方案是应用氧化反应动力学方程模拟微结构氧化过程,得到了复合材料微结构在不同氧化时刻下的几何模型;建立氧化后的微结构有限元模型,进行细观应力的有限元计算,从建模到计算的整个过程简洁高效,克服了实验方法成本高、耗时长的缺点;借助于ANSYS强大的后处理功能,准确的显示细观应力场在氧化后复合材料微结构内的复杂分布,提高了单向C/SiC复合材料细观应力的检测方法应力分析的准确度,解决了细观力学模型精度低、缺乏应力分布准确描述的问题。
本发明公开了一种数字印刷废纸纤维增强高密度聚乙烯复合材料的制备方法，具体为：分别制备KH570、A151以及A171并分别喷洒在DPWF上，依次进行超声处理、水浴处理得到改性DPWF；然后将改性DPWF或DPWF和HDPE分别放于烘箱中进行干燥；然后分别和HDPE进行熔融混炼，得到共混物，再进行破碎，得到颗粒状的复合材料，然后将颗粒状的复合材料放于烘箱中干燥，然后倒入立式注塑机中注塑成型，待冷却后取出标准试样，得到DPWF/HDPE或者改性DPWF/HDPE复合材料。本发明采用数字印刷废纸制备的复合材料，其力学性能较好，能够满足木塑复合材料产品使用的性能要求且实现了数字印刷废纸的高效利用。
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本发明公开的一种玉米芯结构遗态金属基复合材料的制备方法,首先制备玉米芯结构模板,其次制备遗态C基模板,最后将玉米芯结构模板或遗态C基模板与金属混合,放入浸渗装置内,将浸渗装置置于真空炉中,采用真空压力浸渗或无压自发浸渗,以3-20℃/min的升温速率升温至500-1800℃,保温1-10h,真空度为1×10-1-1×10-3Pa,压强为0.01-0.1个大气压,得到玉米芯结构遗态金属基复合材料。本发明方法制备得到的玉米芯结构遗态金属基复合材料,具有质轻、消振、吸音、承载和减摩耐磨性好的特点,充分利用农业副产物,提高农业副产物的利用价值,赋予了遗态C基/金属复合材料新的结构和功能特性,具有更广阔的应用前景。
本发明公开一种考虑非线性阻抗特征的碳纤维复合材料雷电损伤评估方法，研究单一雷电流分量作用下，碳纤维复合材料雷电损伤的各种影响因素，获得碳纤维复合材料雷电损伤面积、损伤深度与雷电流分量的峰值、上升速率、转移电荷量、比能量以及碳纤维复合材料的非线性阻抗特性之间的规律，在此基础上，建立单一雷电流分量作用下雷电损伤的多因素评估模型，获得碳纤维复合材料雷电损伤面积、损伤深度与多因素的影响因子及其之间的数学表达式，探究碳纤维复合材料的雷电损伤机理，为碳纤维复合材料层合板配方、工艺的研究提供理论依据。
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石墨烯和晶须协同强韧陶瓷复合材料断裂韧性预报方法，基于晶须和石墨烯建模方法，依次在陶瓷复合材料基体中嵌入晶须和石墨烯二维结构模型，生成所需的晶须/石墨烯/陶瓷复合材料模型；构建出晶须/石墨烯/陶瓷复合材料断裂韧性预报模型；将晶须/石墨烯/陶瓷复合材料断裂韧性预报模型导入Abaqus软件中开展材料参数、边界条件配置，开展断裂韧性仿真；最后提取最大断裂载荷并根据新型断裂韧性计算方法开展晶须和石墨烯协同增韧陶瓷复合材料断裂韧性计算，完成断裂韧性的预报；本发明能够快速实现石墨烯、晶须和陶瓷基体的建模，高效准确预报石墨烯和晶须最优含量以及陶瓷复合材料的断裂韧性，形成对实验法的有效辅助。
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本发明公开了一种表面泡沫状炭/炭复合材料的制备方法，用于解决现有的制备方法制备的炭/炭复合材料的初始细胞粘附率较差的技术问题。技术方案是将经过处理的炭/炭复合材料标记为样品A；将酚醛微球和酚醛树脂形成均匀的溶液；将溶液涂刷于样品A表面，标记为样品B；将样品B置于烘箱中，经保温-升温-保温-再升温处理，得到样品C；将样品C置于真空炉中，经升温-升温-保温-降温速处理，冷却得到表面泡沫状的炭/炭复合材料。由于在炭/炭复合材料表面涂刷碳泡沫料浆，经过固化和碳化，改善成骨细胞在炭/炭复合材料表面的附着行为，表面细胞附着率由背景技术的40％～60％提高到了70％～85％。
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本发明提供了一种基于细观力学的单向纤维复合材料力学性能预测方法，该方法可快速获取复合材料的等效弹性常数，同时可考虑纤维形状对复合材料力学性能的影响。包括：1)获取复合材料纤维的特征信息，所述特征信息包括纤维截面的几何参数以及纤维体积分数；2)根据步骤1)获取的特征信息构建等效细观分析模型；3)基于步骤2)构建的等效细观分析模型，采用基于细观力学的均匀化方法，构建复合材料微元的细观力学控制方程，获得复合材料不同方向的等效弹性常数计算公式；4)将步骤3)获得的复合材料不同方向的等效弹性常数计算公式，与纤维和基体的材料参数结合，获取复合材料的等效性能参数，预测复合材料力学性能。
本发明公开一种多重连续雷电流分量作用下碳纤维复合材料损伤计算方法，利用非破坏雷电流作用下得到的多重连续不间断时序中各个雷电流分量作用下碳纤维复合材料的动态阻抗曲线，外推得到预先设计的雷电损伤仿真条件下碳纤维复合材料在规定各雷电流分量参数下的各向异性电导率，作为碳纤维复合材料热电耦合模型中材料电导率的初始条件，更好地模拟碳纤维复合材料的真实雷电效应，更为准确地得到碳纤维复合材料的雷击损伤，包括雷电损伤面积和损伤深度与雷电流分量参数之间的相关关系，探究碳纤维复合材料与的雷电损伤机理，为碳纤维复合材料配方、工艺的研究及其性能提升和工程应用奠定理论基础。
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本发明提供一种氧化铋/缺陷碘氧铋复合材料、制备方法及其应用，制备方法为首先制备Bi2O3，然后将Bi(NO3)3·5H2O和Bi2O3溶解于水和乙二醇中，加水溶性碘盐搅拌后，转移至水热反应釜中反应，冷却至室温，洗涤、干燥、研磨并过筛，最后煅烧处理，得到氧化铋/缺陷碘氧铋复合材料。本发明的氧化铋/缺陷碘氧铋复合材料用于降解水体中普萘洛尔。本发明的制备方法简单，条件温和，价格低廉，制备得到的Bi2O3/BiO1.4I0.3复合材料具有广泛的光吸收范围，显著改善了光生载流子的分离，大大提高了光催化性能，能实现快速有效地降解水中的普萘洛尔，对普萘洛尔的降解率和最大吸附量远高于氧化铋和碘氧铋。
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本发明涉及一种考虑间隙影响的复合材料导管螺旋桨优化设计方法，首先采用一种间隙大小的复合材料导管螺旋桨几何，合理的选择桨叶的结构铺层参数，并进行整合，采用单向耦合的方式将水动力结果加载到桨叶上，以满足变形小，失效少，模态频率高的设计条件，得到一种最优的铺层方式。然后用得到的最优铺层方式对复合材料桨叶进行铺设，采取不同间隙大小桨叶模型，对复合材料导管螺旋桨及同模型金属材料导管螺旋桨进行不同工况下的双向流固耦合计算和对比，将一系列计算结果进行整合，以节能和减振为目标，对复合材料导管螺旋桨进行优化设计。
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本发明实施例公开了一种三维四向碳碳复合材料的承载能力预测方法、装置和设备，方法包括：获取复合材料的特征信息；特征信息包括复合材料的第一尺寸信息、复合材料的各个组成部分、每个组成部分的第二尺寸信息、每个组成部分在复合材料中的位置信息以及每个组成部分的性能参数；根据每个组成部分在复合材料中的位置信息得到界面，获取界面的性能参数，基体、界面和碳棒作为待预测材料，基于每个待预测材料的性能参数，获得每个待预测材料的失效判据；基于特征信息、界面的性能参数以及每个失效判据建立复合材料的有限元分析模型；对有限元分析模型中的预设作用点施加载荷，基于有限元分析模型得到与载荷相对应的复合材料的承载能力预测结果。
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本发明属于复合材料机翼结构设计领域,特别是涉及到一种大尺寸复合材料整体壁板补强方法,适用于复合材料机翼结构设计工作。所述方法采用复合材料口框对复合材料整体壁板大开口进行补强,所述复合材料口框采用复合材料堆叠的方法,使得复合材料口框与蒙皮一次成型。本发明尽管方案简单,但是采用这种对大尺寸复合材料整体壁板大开口的补强方法,不仅可以达到补强的效果,保证壁板的承载能力不下降,同时对结构减重有重要意义。
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本发明公开的一种麻纤维遗态结构氧化锡或氧化铝复合材料的制备方法,首先制备纳米氢氧化锡或氢氧化铝水溶液,然后,取麻纤维并对其进行前处理;得到麻纤维原料或具有麻纤维遗态结构的晶态结构C,并置于氢氧化物水溶液中进行浸渍,干燥,再经过中温真空反应热压烧结和退火,制得金属氧化物/炭基复合材料。本发明制备方法使SN或AL的纳米氢氧化物浸入麻纤维结构腔体内或周围,利用反应热压成型工艺使纳米氢氧化物脱水,形成金属氧化物,该金属氧化物与炭复合制得具有麻纤维遗态结构的金属氧化物/炭基复合材料,此复合材料具有质轻,消振、吸音和减摩耐磨性好的特点,拓展了麻纤维复合材料应用领域,具有更广阔的应用前景。
本发明涉及一种碳/碳复合材料表面宽温域长寿命抗氧化涂层及低温制备方法，用于提高C/C复合材料在宽温域(900‑1500℃)的抗氧化性能。本发明的技术方案是用冷涂法先在SiC涂覆的C/C复合材料表面制备一个多孔的HfB2‑SiC预涂层，然后该预涂层经过低温致密化处理，使HfB2原位产生B2O3玻璃填充微孔和粘结涂层中的陶瓷颗粒，形成了一个含有丰富B2O3玻璃，SiC和HfO2陶瓷颗粒的复合涂层。在低中温氧化环境下，涂层会分别产生硼硅酸盐玻璃和SiO2玻璃，作为阻氧屏障来防护C/C复合材料不被氧化。另外，涂层中的Hf‑oxides(HfO2和HfSiO4)陶瓷颗粒可以增韧玻璃和抑制玻璃的挥发。所以该涂层可以在900‑1500℃的宽温域内防护C/C复合材料长寿命抗氧化。
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本发明公开了一种高导热聚苯硫醚复合材料及其制备方法，属于复合材料制备领域。所述高导热聚苯硫醚复合材料包含60～90份聚苯硫醚树脂、10～50份石墨纳米微片、0.5～4份钛酸酯偶联剂以及10～25份溶剂，首先将石墨纳米微片制得羟基化石墨纳米微片，之后，将钛酸酯偶联剂与溶剂混合后加入上述的羟基化石墨纳米微片制得钛酸酯偶联剂功能化改性的石墨纳米微片，最后，模压成型制备高导热聚苯硫醚复合材料。本发明由于采用甲基磺酸/氢氧化钠和钛酸酯偶联剂功能化改性的石墨纳米微片为导热填料，使得聚苯硫醚复合材料的导热性能得到提高，其导热系数由现有技术的0.226W/mK提高到0.944～4.414W/mK。
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本发明公开了一种Fe3Al-Al2O3复合材料的制备方法,其步骤是:(1)按质量分数称取23-69%Fe2O3粉、21-31%Al粉和0-57%Fe粉,进行机械合金化,(2)控制机械合金化工艺,使Fe2O3粉和Al粉发生自蔓延反应生成Al2O3和Fe粉,Fe粉和Al粉在球磨过程中形成Fe(Al)固溶体,得Al2O3和Fe(Al)固溶体的混合物,(3)将机械合金化球磨后的Al2O3和Fe(Al)固溶体的混合物填入石墨模具中,通过等离子活化烧结即形成所需的块体复合材料。本制备方法可获得Al2O3质量分数在15-44%的细晶Fe3Al-Al2O3复合材料,是一种制备过程时间短、所得产品纯度高、致密性好、成本低的Fe3Al-Al2O3复合材料的机械合金化-等离子烧结成形制备方法。
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