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一种复合材料热压罐成型温度场交互式耦合数值模拟方法,包括建立热流计算模型得到流场与流体温度场、建立固化成型计算模型得到复合材料构件与成型模具形成的固体温度场等过程,再基于热流计算模型的迭代计算与固化成型计算模型的迭代计算进行温度的交互,实现流体与固体之间温度的耦合,本发明考虑了模具温度场与构件温度场对气流场的影响,采用基于迭代步的双向耦合分析,在每一个迭代步中都设置有固体温度场与气流场之间的数据交互,考虑了固体温度场与气流场之间的强耦合作用,有效地解决了背景技术中所存在的温度场偏差问题,提高了模拟结果的可靠性,使模拟更符合实际,为后续应力、应变分析奠定基础。
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本发明提供了锂离子电池负极用石墨锡复合材料的制备方法,以鳞片天然石墨以及氧化锡、沥青为原材料,经融合、包覆、碳化、筛分制得。本发明方法制备的石墨锡复合材料负极材料的粉末电阻率小于20mΩ﹒cm,压实密度高达1.6g/cc,可逆容量400~500mAh/g,首次效率约93%,极片满电膨胀低于25%,0.5C倍率下循环800周容量保持率仍在80%以上。本发明涉及制备方法具备效率高、操作简单、易实现全自动化的优点。
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本发明公开了一种纳米二氧化硅-环氧树脂多孔复合材料的制备方法,该方法包括如下步骤:将环氧树脂、增韧剂、可除性致孔剂通过搅拌均匀混合,得到混合溶液;将纳米二氧化硅加入到所制备的混合溶液中,形成均一的混合液;在制备的混合液中加入固化剂,并慢速搅拌,形成均一的溶液;抽真空,以除去溶液中的气泡;将得到的溶液加热使溶液中的环氧树脂固化;将得到的固化环氧树脂进行超声波清洗以除去致孔剂,然后置于水中浸泡,之后再干燥除去孔隙中的水分,即得。本发明方法工艺简单、成本较低、可操作性强、易工业化投资。本发明方法所得到的纳米二氧化硅-环氧树脂多孔复合材料具有密度低、孔隙分布均匀及强度高的特点,用途广泛。
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本发明公开了一种MoSi2-RSiC复合材料的制备方法。该方法通过将酚醛树脂浸渍裂解法与多组分合金活化熔渗工艺相结合,在1600℃~2000℃的熔渗温度下,使RSiC材料和MoSi2材料的优异性能有机结合,获得了高温力学性能优异、导热导电性良好、高温抗氧化性能优异的MoSi2-RSiC复合材料,从而可解决MoSi2电热元件材料存在的低温脆性和高温抗蠕变性差的缺点,也可解决SiC电热元件因Si熔化导致无法用于1400℃以上的难题,可作为新一代高温发热元件材料和高温结构材料应用。
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本发明公开了一种低烟无卤环保PVC阻燃复合材料,它的原料组分及重量份数为:PVC 100份;DOP 45~55份;碳酸钙25~35份;水菱镁石粉和斜方云石粉75~85份;三氧化二锑3~5份;热稳定剂6~8份;润滑剂1.4~1.8份;金属钝化剂0.4~0.6份。本发明制得的低烟无卤环保PVC复合材料具有良好的阻燃功能,且不影响塑料的机械强度。
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本发明公开了一种具有自发汗功能的C/ZrC-SiC-Cu复合材料及其制备方法,该材料以碳纤维为补强增韧相,ZrC和SiC为基体,Cu为发汗剂。其中,碳纤维的体积分数为10%~50%、ZrC基体的体积分数为5%~40%,SiC的体积分数为5%~20%,Cu发汗剂的体积分数为5%~30%,孔隙率为3%~10%,余为杂质,包括少量残余金属Zr和基体C等。该材料的制备方法是:以碳纤维预制件为基础,制备C/C-SiC复合材料,再以Zr-Cu二元合金为渗剂,通过金属熔渗反应制备而成。该材料耐超高温、断裂韧性好、抗烧蚀性能优异、抗热震性好,且制备工艺简单、成本低、对设备无腐蚀、对环境无污染。
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本发明公开了一种互穿网络结构磷酸盐/碳化物复合材料及其制备方法。该材料包括磷酸盐相和碳化物陶瓷相,且碳化物陶瓷相与磷酸盐相之间为互穿网络结构;所述碳化物陶瓷相与磷酸盐相之间存在碳界面。该复合材料中的磷酸盐相与碳化物陶瓷相均为连续相,且呈互穿网络结构分布,两相之间通过碳界面紧密结合,大大提升了高温机械力学性能和抗侵蚀性能,拓宽了材料的应用范围,且材料的制备工艺简单,成本低廉,适合工业规模化生产。
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本发明公开了一种纳米增强TRC复合材料的制备方法,具体步骤如下:步骤一、将环氧树脂与固化剂混合,然后向混合物中加入纳米增强物充分混合,充分混合后将耐碱玻璃纤维编织网浸入环氧树脂和固化剂的混合物中,或者将混合物涂刷到纤维编织网的表面;步骤二、将混凝土配料搅拌,搅拌过程中加入短切纤维;步骤三、将步骤一制备好的耐碱玻璃纤维编织网放在模板内,浇筑步骤二中配置的混凝土浆液,硬化后脱模养护。本发明通过纳米材料的加入以增强复合材料的抗弯性能和抗压强度,同时通过纳米材料的加入还可以在宏观和微观尺度上减少开裂和裂缝宽度。
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一种制备金属基复合材料的喷射沉积装置,包括与喷嘴连通的射吸器、螺旋进粉机构和混粉筒12,射吸器的喷射口6与进气管7相通,射吸器经引流道与混粉筒12相通,混粉筒12底部有与气管连通的气嘴,当高压气体从进气管7进入射吸口6时,射吸器就会将混粉筒12中的气粉混和物吸入,经导气管4从喷嘴3中高速喷出。该装置可使复合材料的增强颗粒与金属雾滴能均匀分布并有效复合,制得的复合材料均匀而致密,性能优良。
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本发明公开了一种以鳞片石墨为碳源制备石墨烯/硅碳复合材料的方法,以鳞片石墨的微粉为碳源,与氧化石墨烯分散液混合,首先在铜箔上进行第一次气相沉积,形成过渡层,为后面硅的沉积提供一个稳定,牢固,有一定韧性的附着点,同时提高了电极的导电性。该碳网络过渡层表面分布有纳米点或者纳米线,可以在第二次气相沉积过程中起生长引导作用,生成特定的形状。使用该方法制备得到石墨烯/硅碳复合材料由多个纳米级颗粒组合而成,有好的机械强度和韧性,可以有效的减轻由于硅的体积膨胀导致的活性材料的脱落。同时,通过本发明的方法制得的材料具有可逆容量大、容量可设计、循环性能和大电流放电能力好、振实密度高的特点。
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本发明公开了一种隔音复合材料及其制备方法,属于材料加工技术领域,包括以下重量份原料:环氧树脂120~180份,改性空心玻璃微珠10~55份、固化剂80~120份、促进剂1~2份、增韧剂10~18份。本发明利用改性空心玻璃微珠具有低密度、高强度、隔音、吸波等优异特性,与环氧树脂复合不仅利于提高基体的力学性能、降低其密度,并且在环氧树脂基体内构建无数的微小空腔,这些空腔将为隔音复合材料赋予优异的隔声性能。但是,环氧树脂与改性空心玻璃微珠密度差别较大,在复合过程中容易发生宏观相分离。本发明能够阻断声音的传播,减弱投射声能,具有非常好的隔音效果,具有轻量化的优点,产品成本低廉,尤其适合作为汽车的隔音材料。
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本发明涉及制品干燥定型技术领域,公开一种纤维增强淀粉复合材料快干定型装置,包括注射成型机、定型公模、加热公模及可与定型公模、加热公模适配的母模,注射成型机末端具有射嘴,母模上开设与射嘴适配的进料嘴,母模底部固定有滑动支座,滑动支座下方设有滑轨供滑动支座滑移使母模在定型公模和加热公模之间移动。复合材料历经定型和干燥两道工序,而在定型过程中即通过定型公模上的多孔网可排出浆料中的多余水分,此即初次干燥,随后在干燥公模处进行终极干燥,两次干燥双管齐下,保证最终的干燥效果;加热公模的多孔网上设置高周波发生器可有效加快加热进度,便于制品中的水分快速蒸发。
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本发明属于材料合成技术领域,具体涉及一种ZIF‑8/菌丝复合材料及其制备方法和应用。本发明以2‑甲基咪唑和六水硝酸锌为原料,将其分别溶解于溶剂后混合均匀,加入烘干的菌丝膜,放入超声合成仪进行搅拌和超声,反应结束后清洗、烘干后得到材料。该ZIF‑8/菌丝复合材料制备方法操作简便,成本低,反应时间短,合成产物有较好的机械性能,易于回收、运输和保存,并且可以应用于水处理领域,吸附水体中污染物性能优越,应用前景广阔。
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本发明提供一种7XXX‑SiC铝基复合材料及其制备方法,涉及材料领域领域。所述铝基复合材料包括:7XXX铝合金97~98%、碳化硅1~3%,稀土元素0.1-1%;该方法主要由以下流程组成:铝锭合金的粉碎,机械球磨,表面渡铜碳化硅的加入,压制成型,半熔融烧结,挤压成型并冷却,后续热处理工序而成。觖决了碳化硅颗粒/晶须均匀分散铝基合金体内的工艺难题,本发明的碳化硅在铝基体内均匀分散,而且对铝基材料的抗拉强度与硬度有显著提高。
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本发明涉及一种高分子化合物的组合物及其应用,具体公开了一种树脂组合物及其在复合材料线芯制备中的应用,该树脂组合物包含以下质量份数的组分:二甲基海因树脂100份、甲基四氢苯酐90~140份、2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚0.5~4份和丁基缩水甘油醚2~8份,其应用时制备方法包括排纱、浸胶、预成型、固化成型、后固化、牵引和盘绕多个步骤,其中,浸胶步骤是采用所述的树脂组合物进行浸渍,后续的预成型、固化成型、后固化三个步骤的处理温度分别控制在150℃~160℃、175℃~185℃和140℃~150℃。本发明的树脂组合物不仅粘度较低,固化速度快,固化收缩率低,而且适用期较长且成本较低。
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本发明提供了双金属硒化物碳微球复合材料及其制备方法和应用。本发明的双金属硒化物碳微球复合材料中,两种金属硒化物通过碳基质互相交联,均匀地结合成微米球,两种金属硒化物中,其中之一的金属价态相对较高,其中之一的金属价态较低,高价金属的引入可以提高低价金属的电子和离子传输作用,产生双金属的协同效果,从而提高材料的活性和储钠性能。碳基质不仅提供了导电网络,还限制了材料的体积膨胀。
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本方案公开了一种锂复合材料的制备方法,锂复合材料的化学通式为yLi3PO4/LiMnxFe1‑xPO4,其中,0.01≤y≤0.05,0.5≤x≤0.95。配置硫酸亚铁和硫酸锰溶液A与磷酸钠溶液B,使其在pH中性环境下连续共沉淀反应,将沉淀物(MnxFe1‑x)3(PO4)2·mH2O去结晶水后与磷酸锂高温固相反应,然后与碳源经过砂磨、喷雾干燥、烧结得到碳包覆磷酸锂/磷酸锰铁锂产物。本发明不会产生氨气、二氧化碳等对大气污染的气体,反应在pH值中性环境下进行,使反应过程完全并容易控制,其中磷酸锂起到了既是原料又是包覆剂的作用,增强了碳包覆磷酸锂/磷酸锰铁锂的电化学循环稳定性。
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本发明公开了一种碳基复合材料人工肋骨及其制备方法。该方法是将碳纤维束分别编织成碳纤维编织条和碳纤维编织管,分别依次通过烘烤定形、介质超声处理、沉积碳和/或碳化硅基体、沉积PyC涂层和/或沉积DLC或F‑DLC涂层,最后套装组合得到碳基复合材料人工肋骨。该人工肋骨具有质量轻、化学稳定性好、机械性能与人体骨相近、抗疲劳性好以及生物相容性好等特点,用于移植或修复后,其长度可以自由调节,能有效避免移植或修复过程中对肋骨截取产生破损端面带来黑肤效应,且其与人体组织不发生反应,能承受住体内酸碱环境,能与周围的骨组织进行紧密结合以促进骨的生长,具有良好的韧性,避免突发断裂带来的重大风险。
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本发明公布了一种碳碳复合材料火箭发动机喷管喉衬的制备工艺及设备,属于碳碳复合材料产品技术领域,其制备工艺包括胚体‑预处理‑气相沉积‑高压浸渍‑高温高压碳化(2次)‑高温‑粗车‑高温高压浸渍‑高温高压碳化(2次)‑高温‑精车‑表面涂层等过程,其设备包括环形切削装置,环形切削装置包括工作台,工作台上开设有避位通孔,该避位通孔内设置有可升降的限位块组件,工作台上位于避位通孔两侧对称设置有往复移动的限位抱箍将喉衬产品进行夹持,工作台的避位通孔上方设置有限位环导轨,限位环导轨内设置有圆周运动的行车组件,行车组件底部连接有安装板,安装板上固定安装有切削电机,切削电机的输出轴连接有切削头。
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本发明公开了一种钴酸锌的制备方法:将锌源、钴源、有机配体和碱混合后,制成电解液;在电解液中,通入惰性保护气体并在导电基体表面进行电化学沉积反应,反应完成后即在导电基体表面得到钴酸锌。本发明还公开了一种钴酸锌/碳布柔性复合材料的制备方法:选择碳布作为导电基体,并对导电基体进行预处理;将锌源、钴源、有机配体和碱混合后,制成电解液;将预处理后的导电基体放入电解液中,通入惰性保护气体并在碳布表面进行电化学沉积反应,反应完成后,清洗,干燥,即得到钴酸锌/碳布柔性复合材料。本发明首次以一步电化学沉积制备钴酸锌材料,在锂离子电池、超级电容器、析氧反应催化剂等多领域具有极其广阔的应用前景。
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本发明公开一种复合材料3D打印平台及其打印方法,包括下平台、上平台、高度调节器和分级平台单元,上平台安装在下平台的上方,上平台上设置有可容纳多个分级平台单元的上平台通孔,高度调节器的底部安装在下平台上,顶部的伸缩端与分级平台单元连接。本发明的复合材料3D打印平台通过控制上平台和分级平台单元形成成型平面后,可打印简单结构件;而在调节上平台及分级平台单元的上下位置形成分级结构后,可打印桁架等复杂结构,从而使打印平台具有通用性,扩大了应用范围。
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一种纤维增强淀粉复合材料注塑成型模具及其工艺,包括母模基座和公模,母模基座凹口设有筛网,筛网上有排水孔,筛网由支撑脚与母模基座连接,筛网与母模基座之间形成排放通道,母模基座设有排水口与进气口,边缘还设有定位肩;公模设置进料口与锥形进料流道。本发明工艺制备的纤维增强淀粉复合材料异型制品尺寸精度高,强度高,成型稳定性好,相对于纸浆木塑成型工艺制品成型脱模角更低,可达到0.5度。
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本发明公开了一种蜂窝状碳基质封装的多孔Si复合材料及其制备和应用。以稻壳为SiO2前驱体,先采用镁热法制备Mg2Si,然后用盐酸除去多余Mg和MgO形成生物质多孔Si,之后采用冷冻干燥将多孔Si颗粒封装入蜂窝状碳基质网络中,最后在保护气中煅烧得到稻壳衍生多孔Si/蜂窝状碳基质复合材料。本发明操作便易,反应条件可控,所得的三维层状生物质多孔Si/C结构特殊,比表面积较大,不仅有利于电解液与活性物质的充分接触,而且还有效适应了材料在充放电过程中的体积膨胀,用作锂离子电池负极材料时,极大改善了其电化学性能。
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本发明涉及用半固态成形技术制备复合材料制品的方法,属于材料加工领域。由于不同半固态材料间的液体在压力作用下可相互融合,但融合过程又被均匀分布的固体颗粒限制在复合结合面下很浅的一层,因此半固态成形时不同材料可以保持独立,并且形成很好的复合界面。由于半固态材料在高速剪切流动时具有层流特征,不同半固态材料在充型过程中及充型完毕仍然能保持充型前所处的相对位置,即使狭窄的、具有弯道的浇道也不会使不同半固态材料绞在一起。因此,通过用半固态成形的方法把两种以上半固态材料同时压力填充入模具型腔中,实现不同材料的复合。成形后制品具有加工形状复杂、功能部位具有相应功能要求的材料、复合组织与性能的良好的特征。
本发明属于钠离子电池技术领域,具体公开了一种掺氟碳包覆的磷酸焦磷酸铁钠@介孔碳复合材料,包括介孔碳,以及原位分散在介孔碳中的掺氟碳包覆的磷酸焦磷酸铁钠。本发明还公开了所述的材料的制备和在用作钠离子电池活性材料中的应用。本发明所述的复合材料,其作为钠离子电池正极材料具有高比容量,高安全性,高倍率特性的特点,且体系资源丰富,成本低廉,制备方法简单,具有良好的应用前景。
本发明公开了使用石墨烯包覆的碳/硫复合材料作为正极材料的锂硫电池,将碳/硫复合微球材料与乙炔黑和PVDF按质量比80:10:10在NMP中混合均匀,涂覆在铝箔上制得正极极片,以金属锂片为负极在手套箱中装配成纽扣电池;其中,电解液为 1 M LiTFSI/DOL‑DME,其体积比为1:1,隔膜为celgard 2400微孔膜。本发明锂硫电池具有高的首次放电比容量,容量保持率佳,而且制备方法简单易行、成本低、绿色环保,具有良好的应用前景。
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本发明公开了一种碳纤维复合材料人工肋骨及其制备方法。该方法采用碳纤维束通过编织工艺编织成碳纤维编织条,碳纤维编织条依次通过模具辅助烘烤定形、介质超声处理、沉积碳和/或碳化硅基体以及沉积PyC涂层和/或沉积DLC或F‑DLC涂层,即得碳纤维复合材料人工肋骨。该人工肋骨具有质量轻、化学稳定性好、机械性能与人体骨相近、抗疲劳性好以及生物相容性好等特点,用于移植或修复后,与人体组织不发生反应,能承受住体内酸碱环境,能与周围骨组织进行紧密结合以促进骨的生长,具有良好的韧性,避免突发断裂带来的重大风险,且具有X光可透过性,有利于术后康复情况诊断。
本发明提供了一种氟和氮掺杂空心碳气凝胶载硫复合材料作为锂硫电池正极的制备方法,包括如下步骤:先将黏土、碳源及氮源按比例进行氮掺杂碳层的包覆;利用氟源进行低温氟掺杂与去模板得到氟和氮掺杂空心碳气凝胶;将氟和氮掺杂空心碳气凝胶进行载硫,得到氟和氮掺杂空心碳气凝胶载硫复合材料;本发明的氟和氮掺杂空心碳气凝胶的内部管腔连通,降低了锂离子在空心单元间的扩散势垒,缩短了扩散距离,氟和氮掺杂尤其是引入的碳氟离子键显著抑制了穿梭效应,这些特点提升了硫的转化动力学以及利用率;可满足目前锂硫电池的商业化发展要求的高载硫密度和低电解液使用量,且原料来源于廉价的天然黏土矿物,成本低,工艺简便,利于锂硫电池的产业化。
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本发明公开了一种碳纤维复合材料离心机水平转子风罩的制作方法,包括以下步骤:1.使用碳纤维丝束作为原材料,并用树脂进行浸渍;采用铝板用旋压或模压等成型方法制作水平转子风罩形芯体坯体,对所述坯体进行精整,得到一定外形尺寸的水平转子风罩形芯体;2.用树脂浸渍的碳纤维丝束对所述水平转子风罩形芯体的四周进行缠绕,形成包裹的增强层;3.将包裹有增强层的水平转子风罩形芯体在烘箱中加热固化,获得水平转子风罩形芯体增强体,再对水平转子风罩形芯体增强体外轮廓进行抛光㓎漆,从而形成一个三维结构的碳纤维复合材料水平转子风罩。本发明具有重量轻、耐腐蚀能力强、强度高的优点。
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