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本发明属于污水处理技术领域,涉及一种Mg/Al‑PAC复合材料再生和磷回收的方法。涉及的一种Mg/Al‑PAC复合材料再生和磷回收的方法用以对吸附含磷污水中磷后的纳米复合结构动态模组进行反冲洗;反冲洗后产生的以Mg/Al‑PAC复合材料与高浓度磷混合物为主的反洗混合液静置后得到含磷Mg/Al‑PAC复合材料,含磷Mg/Al‑PAC复合材料经过反洗池反洗后得到具有高含水量的含磷Mg/Al‑PAC复合材料;高含水量的含磷Mg/Al‑PAC复合材料在反洗池内静置达到固液分离,脱水含磷Mg/Al‑PAC复合材料的进入容器;将脱水含磷吸附剂置入磷脱附池内,并在磷脱附池内加入脱吸附溶剂进行磷脱吸附。本发明具有脱水、洗涤和分离速度快,效率高的特点,并达到了资源的循环利用。
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一种电致形状记忆复合材料及其制备方法与应用,所述复合材料,可由苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物与低密度聚乙烯(SIS/LDPE)按照质量比60:40~80:20经辐射交联得到聚合物基体,然后加入相当于聚合物基体质量分数6%~30%的石墨共混制成。本发明还包括电致石墨/SIS/LDPE复合材料的制备方法与应用。本发明之电致石墨/SIS/LDPE复合材料具有电致形状记忆特性。实验证明,当石墨含量高于6%时,石墨/SIS/LDPE复合材料具有良好的电致形状记忆特性;同时,在一定电压作用下,形变回复率可达100%,响应时间随石墨含量的增加而减小,随着电压的增大,试样的响应时间缩短;此外,多次电致循环形状记忆测试表明形变回复率均高于95%。
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一种航天器用功能性复合材料,所述复合材料包括基体树脂和添加剂,所述基体树脂为微米级聚四氟乙烯PTFE,所述添加剂为微纳米级氧化锌ZnO,该复合材料中各组分的质量百分比为:聚四氟乙烯PTFE为90~99%、氧化锌ZnO为1%~10%;所述航天器用功能性复合材料的制备方法,包括如下步骤:氧化锌ZnO分散和表面处理以及聚四氟乙烯PTFE悬浮料预处理、混合两种原料并进行反复打散研磨处理和冷处理、冷压成型、高温成型以及低温定型;采用本发明方法制备的复合材料用于空间极端环境下能快速有效的降低深层带电水平,解决环境因素所带来的带电危害问题。
本发明涉及一种炭微球作为过渡层碳化钛原位生长CNTs三维复合材料及其制备方法,将Ti3C2纳米粉体分散于超纯水中,分散均匀后再加入葡萄糖,搅拌5~30min后进行水热反应,得Ti3C2@C复合材料;将Ti3C2@C复合材料加入到超纯水中,分散均匀后再加入Co(NO3)2·6H2O,搅拌反应2~6h;反应结束后再加入尿素,在恒定温度下持续搅拌蒸发掉水分,得到前驱体粉末;将前驱体粉末进行热处理,得到炭微球作为过渡层碳化钛原位生长CNTs三维复合材料。本发明三维复合材料是在Ti3C2表面生长出碳纳米管,利用碳纳米管提供电子传输通道,提高材料的导电率。
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本发明公开了一种碳纤维复合材料壳体舱段机械连接器,由连接器、防水涂层、粘结剂、密封圈、螺栓和复合材料舱段件组成;复合材料舱段件外壁上涂覆防水涂层;机械连接器位于复合材料舱段件之间;机械连接器两端部开有两道环形凹槽,机械连接器两端分别与复合材料舱段件端部通过密封圈密封,并通过粘结剂粘结加固。机械连接器两连接件部分嵌套配合;中间部位的顶部、底部分别有螺孔,且顶部、底部的螺孔位于同一中线上通过螺栓固连。碳纤维复合材料舱段件与连接器连接时,可保证复合材料舱段件的复合材料纤维的连续、结构完整。通过对复合材料舱段体与金属采用密封、粘结和螺栓连接,提高复合材料舱段件与金属的连接强度和连接质量。
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本发明涉及飞机复合材料结构设计领域,一种整体胶接复合材料活动面加筋壁板的设计方法。首先将复合材料蒙皮与分段式“T”型复合材料长桁分别单独高温固化成型,然后再将未成型的湿态“τ”型复合材料翼肋与已固化成型的干态复合材料蒙皮进行高温共胶接制成复合材料蒙皮和翼肋共胶接组件,最后将已固化成型的分段式“T”型复合材料长桁与已成型的复合材料蒙皮和翼肋共胶接组件进行常温胶接制成复合材料加筋壁板。显著减少了连接紧固件的数量,降低了开孔对复合材料结构力学性能的影响,且结构整体性好,重量也较轻;有效避免了在复合材料翼肋缘条上设计下陷,改善了翼肋的受力特性,同时降低了零件制造难度和结构装配难度。
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一种高储能密度的聚合物基多层复合材料及其制备方法,复合材料由两层绝缘层以及设置在两层绝缘层之间的介电层组成,绝缘层采用氮化铝和聚偏氟乙烯复合材料制成,介电层采用铌酸钾和聚偏氟乙烯复合材料制成。制备方法包括:1)将氮化铝粉体加入聚偏氟乙烯溶液中混合均匀,再将得到的混合溶液均匀地涂覆在基板上,经过真空干燥之后揭下,得到绝缘层复合材料薄膜A;2)将铌酸钾粉体加入聚偏氟乙烯溶液中混合均匀,再将得到的混合溶液均匀地涂覆在基板上,经过真空干燥之后揭下,得到介电层复合材料薄膜K;3)以绝缘层复合材料薄膜A为外层,介电层复合材料薄膜K为内层进行热压即可。本发明制备方法简单,复合材料具有较高的击穿场强。
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本发明公开了一种抗蠕变复合材料推力垫圈及其制作方法,用于解决现有推力垫圈刚性差的技术问题。技术方案是抗蠕变复合材料推力垫圈由用于承受摩擦的优质耐磨复合材料和用于装配定位的金属环形板两部分组成,金属环形板比复合材料薄,其内径小于复合材料的内径,其外径大于复合材料的外径,同心镶嵌在环形复合材料的中间,金属环形板镶嵌入复合材料的部分加工有用于复合材料贯通的孔。一方面金属环形板的增强作用提高了复合材料抵抗蠕变的能力,另一方面采用金属环形板定位,金属环形板的尺寸余量为复合材料预留了变形空间,从而解决了复合材料部分在大压力下蠕变造成推力垫圈径向尺寸的改变导致零件失效的问题。
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本发明涉及现代电子电池工业技术领域,具体涉及一种高能球磨制备硅/人造石墨复合材料的方法。一种高能球磨制备硅/人造石墨复合材料的方法,包括以下步骤:步骤1:复合材料的高能球磨制备;步骤2:电池的组装。本发明复合材料的脱锂比容量随着硅含量的增加先增大、后降低;复合材料首次效率为70%~80%,复合材料循环10次后基本稳定,循环第40次的可逆比容量保持在309~567mAh/g。硅含量控制在10%~20%,复合材料脱锂比容量和循环性能较佳,原因是石墨分散了硅的膨胀应力,缓冲和抑制了硅的体积效应,克服了石墨容量低和硅体积效应大的问题。
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本发明公开了一种W‑Cu复合材料表层梯度强化方法,具体为:首先对W‑Cu复合材料与铸铁进行表面加工处理;然后将处理后的试样置于热压炉中加热加压,进行扩散碳化处理,冷却后即得到表层梯度强化的W‑Cu复合材料。本发明通过将铸铁与W‑Cu复合材料在于热压炉中,进行加压表层渗碳扩散处理,在W‑Cu复合材料表层W颗粒表面通过原位反应生长得到WC颗粒,在保证骨架自身烧结性以及W‑Cu复合材料整体传导性能的前提下,由于WC陶瓷相优异的高温性能以及钉扎作用,提高了W‑Cu复合材料表层的高温强度和耐磨性。
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本发明公开了一种四元MAX相增强镍基高温抗氧化复合材料及其合成方法,按比例分别称取NiAl、Cr、Ti、Al和C粉末,然后将称好的粉末放入高能球磨机上进行球磨,制备混合均匀的纳米结构混合粉末;将混合好的粉末放入石墨磨具中进行冷压处理,冷压结束后在真空热压烧结炉中进行真空热压烧结,制得NiAl‑Cr2TiAlC2复合材料。本发明利用Cr、Ti、Al和C在烧结过程中的原位反应生成新型四元MAX相(Cr2TiAlC2),实现了复合材料的高温润滑性能,同时有效改善了MAX相与NiAl基体之间的润湿性及复合材料的组织结构,有效提高了复合材料的强度。同时,显著提高了复合材料在高温条件下的抗氧化性能,成功制备出一种高温抗氧化复合材料。
本发明公开一种非破坏雷电流分量作用下碳纤维复合材料温度特性测量、校准方法和测试系统,采用瞬态温度测试单元在线监测雷电流分量作用下被试碳纤维复合材料层合板的温度变化,以及采用碳纤维复合材料的热电耦合模型计算温度特性;分析碳纤维复合材料测量和计算两种温度特性方法之间的差异,用得到的被试碳纤维复合材料层合板的非线性电导特性作为调控量,对碳纤维的热电耦合模型进行调控,得到被试碳纤维复合材料层合板的计算温度特性与温度测试仪测试的温度特性相接近的结果,为高强度雷电流分量作用下被试碳纤维复合材料层合板雷电直接效应的热电耦合模型的建模、计算结果和雷电损伤的机理研究提供基础理论支撑。
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本发明公开了一种纤维增强复合材料板材辊轧成型方法及装置,该成型方法采用不同纹理方向的纤维布作为增强材料可以获得板平面内各方向力学性能均匀、强度高、表面质量和精度高的复合材料板,并且采用两次树脂浸渍和辊轧的形式使每层纤维布两侧树脂分布均匀,显著减小了成型出的复合材料板内部的气泡现象,确保了复合材料板的良好性能。另外在树脂浸渍过程中纤维布沿竖直方向运动,使树脂在纤维布两侧的分布均匀。其所成型的纤维增强复合材料板是经多道辊轧连续辊压,材质密实,板材孔隙率小。并且本发明的装置对纤维增强复合材料板的厚度、大小易于控制,只需灵活增减纤维布架、树脂浸溶槽、辊轧的个数和两轧辊之间的间隙。
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本发明提供一种可拆卸复合材料前缘,包括复合材料蒙皮(1)、箍(2)、托板螺母(3)、支架前梁(4),复合材料蒙皮(1)为截面呈U字形的弯折板材,在U字形弯折板材的凹面一侧沿垂直折痕方向间隔布置多根相互平行的箍(2),复合材料蒙皮(1)沿垂直折痕方向的两端为与支架前梁(4)的连接处,支架前梁(4)套装于该连接处内侧,用托板螺母(3)固定两者,并在连接缝隙处涂密封剂密封,其中该连接处厚度小于复合材料蒙皮(1)其余部位的厚度。本发明的可拆卸复合材料前缘,气动外形光滑,结构重量轻,成本低,可拆卸,便于前缘内部管路通过与维护。
本发明公开了一种四元MAX相增强NiAl基高温润滑复合材料及其制备方法,按比例分别称取NiAl、Mo、Ti、Al和C粉末,然后将称好的粉末放入高能球磨机上进行球磨,制备混合均匀的纳米结构混合粉末;将混合好的粉末放入石墨磨具中进行冷压处理,冷压结束后在真空热压烧结炉中进行真空热压烧结,制得NiAl‑Mo2TiAlC2复合材料。本发明利用Mo、Ti、Al和C在烧结过程中的原位反应生成新型四元MAX相(Mo2TiAlC2),实现了复合材料的高温润滑性能,同时有效改善了MAX相与NiAl基体之间的润湿性及复合材料的组织结构,有效提高了复合材料的强度,实现复合材料更高温度条件下优异的润滑性能。
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本发明公开了一种碳化硅纤维束增强铝基复合材料的制备方法,采用石英纤维束编织成纤维布,与石墨粉层状压制构成碳化硅纤维布,将铝或铝合金箔与碳化硅纤维布进行层状交替叠加,得到复合压制烧结前的预制体,将预制体进行压制烧结,冷却,得到长丝碳化硅纤维束网状增强铝基复合材料。制备的碳化硅纤维束网状增强铝基复合材料中碳化硅纤维的体积分数为50~60%;复合材料致密度为95.5%~98.7%,密度为2.80~2.90g/cm3,抗弯弹性模量为109Gpa~136Gpa;复合材料热导率高不小于170W/(m·K)、热膨胀系数为8.5~12.5x10‑6/K间可调。比目前使用的铝碳化硅复合材料的热导率高、增强体SiC体积分数大,比铝金刚石复合材料的成本低。
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一种面向复合材料稀疏结构的高效3D打印装置及方法,包括打印喷头,打印喷头采用双喷头结构,双喷头分别为复合材料打印喷头和纯树脂打印喷头,复合材料打印喷头和纯树脂打印喷头均连接在多自由度机械臂上,并与高功率激光器保持相对位置不变;双喷头均包括进给模块、加热模块、冷却模块,复合材料或纯树脂经过进给模块、加热模块、冷却模块进入喷嘴实现复合材料稀疏结构高效3D打印;打印时,在连续纤维复合材料3D打印技术的基础上,进行悬空稀疏网状结构的打印,提高打印速度的同时实现空间结构的自由打印,满足空间网状结构在航空航天等领域应用的需求,制造出具有特殊性能的空间稀疏结构。
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一种车用压缩天然气全复合材料气瓶包括塑料内胆、缠绕在塑料内胆外的复合材料结构层及包覆在复合材料结构层外表面的保护层及分别接在塑料内胆两端封头出气口处的金属接嘴法兰;制造上述气瓶的方法依次步骤是金属法兰的加工、塑料内胆的滚制、连续纤维浸中温固化环氧树脂胶,湿法缠绕复合材料结构层;中温固化成型复合材料外表面保护层的覆制。本发明本身质量轻(重约35Kg)、耐用、气密性好,静强度和疲劳强度高,且制造工艺简单,生产效率高,成本低。
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本发明公开了一种碳化硅/环氧树脂复合材料的制备方法,该制备方法采用天然木材作为模板,对其进行高温炭化后获得多孔碳材料;再经过高温烧结,SiO气体与碳发生原位碳热还原反应,得到了具有木材网状结构的多孔碳化硅陶瓷骨架。再通过真空浸渍法将环氧树脂、促进剂和固化剂的混合溶液填充到多孔SiC陶瓷骨架中,经过高温固化,获得碳化硅/环氧树脂复合材料。本发明可通过选择不同种类的木材以及组织部位来调控复合材料中的碳化硅的体积分数;另一方面,复合材料中的多孔碳化硅完全继承了木材的多孔网格状结构,在碳化硅/环氧树脂复合材料中可形成连续的导热网络,同时作为承载骨架,可大幅提高复合材料的热导率、摩擦系数和力学性能。
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本发明涉及一种复合材料加筋壁板轴压稳定性计算方法,首先确定复合材料加筋壁板的计算模型,由于所述复合材料加筋壁板由蒙皮和多个均匀排布的筋条组成,故以相邻两个筋条之间的典型单元进行分析,并建立坐标系;其次确定筋条对蒙皮的支持系数,设一筋条对蒙皮的支持系数为kL,另一筋条对蒙皮的支持系数为kR,则当kL=kR=0时,筋条对蒙皮的支持状态为简支,当kL=kR=∞时,筋条对蒙皮的支持状态为固支,但筋条对蒙皮的支持状态介于简支与固支之间,故建立筋条对蒙皮支持系数k的表达式;最后确定复合材料加筋壁板轴压稳定性临界屈曲载荷。本发明的复合材料加筋壁板轴压载荷计算方法时,计算精度与试验结果非常接近,计算精度高、计算简便。
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本发明公开了一种基于有限元的航空复合材料结构损伤计算方法及系统。该方法包括:根据复合材料碳纤维以及基体材料属性计算单层复合材料属性;根据所述单层复合材料属性确定复合材料单层刚度矩阵;基于复合材料铺层角度计算坐标变换矩阵;根据坐标变换矩阵和复合材料单层刚度矩阵,计算复合材料结构刚度矩阵;在有限元软件中根据所述复合材料结构刚度矩阵进行应力计算,得到节点应力;将所述节点应力遵循铺层角度,基于所述坐标转换矩阵进行投影计算复合材料单层应力;根据所述复合材料单层应力,采用失效准则进行复合材料结构损伤判断。本发明考虑了大尺寸复合材料结构件多铺层的特性,能够有效计算结构弹性变形以及判断损伤部位,提高计算效率。
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本发明公开了一种提高树脂基复合材料电子束分层固化层间致密性的方法,首先利用低能电子束对树脂基复合材料预浸带进行分层辐照,引发树脂基复合材料开始固化反应;将经过电子束辐照过的树脂基复合材料预浸带使用超声压辊进行分层铺压,完成对该复合材料的成型。本发明可有效提高树脂基复合材料电子束分层固化层间致密性,减小复合材料内部缺陷,增加复合材料层间强度。
本发明公开了碳包覆氮化碳/硅-氮化硅/二氧化硅复合材料的制备方法及应用,所述方法为:首先制备碳包覆硅/二氧化硅纳米复合材料,然后制备碳包覆氮化碳/硅-氮化硅/二氧化硅复合材料。该纳米复合材料的结构为碳包覆含有热解碳和氮化碳;硅和氮化硅颗粒复合在二氧化硅颗粒表面;碳包覆层在硅-氮化硅/二氧化硅复合材料的表面。该本发明制备的碳包覆氮化碳/硅-氮化硅/二氧化硅复合材料具有高比容量和循环性能高特点,适合锂离子二次电池应用和工业化生产。
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本发明涉及一种晶须和颗粒协同增强层状陶瓷基复合材料的制备方法,将晶须和颗粒分散均匀,协同增强层状陶瓷基复合材料。采用化学气相渗透法在薄膜内沉积SiC基体,完成一层(SiC晶须+SiC颗粒)/SiC复合材料的制备。在此基础上流延薄膜,循环上述过程获得(SiC晶须+SiC颗粒)/SiC层状陶瓷基复合材料。与公知的制备层状陶瓷复合材料的方法相比,减少了制备过程中对增强体的损伤,提高复合材料的致密性,化学气相渗透法制备的晶须和颗粒协同增强层状陶瓷基复合材料,拉伸强度达到90-120MPa。
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本发明公开了一种用于高效电解水析氢的多级结构复合材料及其制备方法,包括如下过程:对粉状ZIF‑67材料进行热解碳化,得到Co@NC材料,制备所述粉状ZIF‑67材料的混合溶液中,Co(NO3)2·6H2O的物质的量浓度为40~60mmol/L,2‑甲基咪唑的物质的量浓度为110~130mmol/L;将GO悬浮液与Co@NC的悬浮液混合,得到混合液B,将混合液B进行超声分散,待分散均匀后真空抽滤、干燥、研磨,得到粉状的Co@NC/GO复合材料;对Co@NC/GO复合材料进行充分氧化,得到Co2O3@NC/GO复合材料;对Co2O3@NC/GO复合材料进行磷化和硒化,得到所述用于高效电解水析氢的多级结构复合材料CoP‑CoSe2@NC/rGO。生成CoP‑CoSe2@NC/rGO多级结构催化材料,具有CNTs生长均匀、可控的掺杂、多级催化位点等优点,催化析氢性能高,且原料成本低,易实现规模化制备。
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一种碳/碳复合材料溶胶/凝胶-微波水热改性的方法,首先将正硅酸乙酯、无水乙醇和蔗糖溶液混合得到SiC溶胶/凝胶,然后将氯化铝溶液与六次甲基四氨溶液混合得Al2O3溶胶/凝胶;将SiC溶胶/凝胶和Al2O3溶胶/凝胶加入微波水热釜容器中,再将碳/碳复合材料放入容器中,加热反应后取出碳/碳复合材料;将碳/碳复合材料放在瓷舟中,送入迴转式管式气氛电阻炉内,加热反应后自然冷却,整个冷却过程都是在氩气气氛中进行的即得到改性后的碳/碳复合材料。本发明用微波消解仪传热,与溶胶/凝胶前驱液相结合来改善碳/碳复合材料的整体抗氧化性能。改性后的复合材料经过800℃氧化50小时后失重小于2%,性能大大优于目前传统的浸渍方法。
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本发明涉及一种含有氧化铝涂层的C/SiC复合材料坩埚,属于单晶硅拉制炉用热场部件技术领域。本发明所述复合材料坩埚包括C/SiC复合材料坩埚本体以及涂覆在坩埚本体内表面的氧化铝涂层,且C/SiC复合材料坩埚本体中的陶瓷基体为非晶型SiC以及氧化铝涂层以γ‑Al2O3为主;以γ‑Al2O3为主的涂层与非晶型SiC陶瓷基体具有良好的适配性,结合强度高,在满足坩埚力学性能要求的基础上,一方面大大降低了Si蒸汽对坩埚的侵蚀,而且避免了对复合材料坩埚的机械损伤,提高了坩埚的使用寿命,一方面在单晶硅拉制过程中不会引入杂质成分,保证了拉制单晶硅过程中熔融硅的纯度,与同时使用石英坩埚和炭/炭复合材料坩埚相比,采用本发明所述复合材料坩埚拉制单晶硅的成本显著降低。
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本发明提供一种制动盘用先进金属基复合材料的制备方法,属于金属基复合材料及粉末冶金领域,该制动盘用先进金属基复合材料的制备方法具体步骤为准备制备原料,分拣,储存、将准备的原料进行挑取,并进行纯度检测,再进行混合工作、取出混合粉造粒,并制成粉末颗粒、使用3D打印共喷射沉积设备进行喷射沉积、将沉积成型的坯体放入真空热处理炉中进行热处理和将处理后的坯体进行冷却,储存。本发明工艺简单,无需保温处理,生产效率低,由于在热处理之前通过机械合金化预合成了碳化钛相,并且在喷射沉积与热处理过程中,在1000℃~1400℃,材料体系产生部分液相,使TiC颗粒层状增强铝基复合材料已逐步反应完全。
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本发明公开了一种炭/炭-铜复合材料的制备方法,利用无机铜盐水溶液真空浸渗-无机铜盐高温分解-原位炭热还原反应法向炭/炭复合材料中引入铜。将已石墨化的密度为0.6~1.40g/cm3的炭/炭复合材料试样清洗后烘干备用;配制一定浓度的无机铜盐水溶液加热,在真空环境下将加热的饱和溶液渗入炭/炭复合材料试样以引入铜源,经烘干、高温热处理获得含铜的炭/炭复合材料试样;将所制备的含铜的炭/炭复合材料试样进行最终致密化得到炭/炭-铜复合材料试样。制得的炭/炭-铜复合材料为炭铜双相、无杂质,铜在复合材料中分布均匀且与炭结合良好。所述无机铜盐为硫酸铜或者硝酸铜。
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本发明公开的颗粒增强铝基复合材料组织均匀性评定方法,基于体视学和统计决策学基础理论,结合图像分析技术,针对颗粒增强铝基复合材料,对其显微组织中颗粒理想均匀分布状态进行数理统计,建立颗粒增强铝基复合材料组织中颗粒分布均匀性系数的计算方法。并对实际状态下的颗粒增强铝基复合材料组织中的颗粒分布状态进行了均匀性系数修正。根据上述方法,进行了试验分析,验证了体积分数为2%~8%的颗粒增强铝基复合材料的组织均匀性,其结果能够表明颗粒增强铝基复合材料中颗粒分布的均匀程度。因而,采用该评定技术可以客观、科学地评价不同体积分数颗粒增强铝基复合材料的显微组织中颗粒分布状态。
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