747
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本发明公开了一种光催化蜂窝状碳基复合材料及其制备方法。将活性炭粘结剂溶于水中,搅拌成均匀的质量分数为5%~20%的悬浊液;将粉末状活性炭,多壁碳纳米管,多层石墨烯和石墨相氮化碳按照质量百分比混合均匀,得到混合原料;将混合原料、悬浊液进行捏合,制成成分均匀的塑性泥料;置于真空炼泥机中练泥,将泥料放置到3D打印机的料仓中,打印;将打印好的蜂窝状碳基复合材料置于真空干燥箱内干燥;制得的蜂窝状碳基复合材料置于TiO2纳米粒子的悬浊液浸泡、然后干燥制得光催化蜂窝状碳基复合材料。本发明的光催化蜂窝状碳基复合材料根据需要打印成任意形状与大小,满足不同场合的需要。安全性高,稳定性好,成本低,能耗低。
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本发明公开了一种四氧化三钴—生物模板复合材料及其应用,该Co3O4—生物模板复合材料检测甲醇气体的浓度低至50ppm,响应时间为36-90s,恢复时间为39-92s。本发明的Co3O4—生物模板复合材料增加了Co3O4材料的比表面积,改变了Co3O4材料的维数。在检测甲醇时,本发明的Co3O4—生物模板复合材料提高了气体分子和Co3O4纳米结构的结合率,降低了Co3O4材料的响应时间和恢复时间,提高了灵敏度、稳定性,灵敏度、选择性和响应精度。
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一种可控降解内骨固定复合材料,由聚乳酸、纳米棒状羟基磷灰石颗粒和镁颗粒组成,按重量百分比计算,纳米棒状羟基磷灰石颗粒占材料总重量的8%~15%、镁颗粒占材料总重量的2~5%,余量为聚乳酸。该复合材料应用于骨钉制作,即把镁-纳米羟基磷灰石/聚乳酸复合材料颗粒采用(10~90)g规格的注塑机注射成型为可吸收骨钉。本发明的优点:该材料在聚乳酸基体中引入了棒状的n-HA颗粒和Mg颗粒,其中棒状的n-HA颗粒可以提高复合材料的韧性和生物活性,Mg颗粒的加入可以中和聚乳酸在体内降解后的局部酸性环境,减少对人体组织的刺激;该复合材料制备工艺简单、成本低,具有良好的产业化前景。
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本发明公开一种复合材料预制件的成型方法,该成型方法采用二次固化一体成型工艺,包括如下步骤:a、先采用收缩带成型工艺制备一个厚度为0.1-0.4mm的半固化的复合材料芯壳;b、利用机械方法取出复合材料芯壳中的芯壳基模体,并将破坏的复合材料芯壳粘接完好;c、将复合材料芯壳表面进行粗糙化处理;d、将粘接好的复合材料芯壳作为阳模,在该芯壳上铺附符合设计要求的增强体,制成预制件;e、采用气袋加压成型工艺或模压成型工艺将该预制件进行二次固化一体成型即得。该成型方法适用于中空异形结构主承力复合材料预制件的制备。
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一种热塑性复合材料接头连接方法,其包括对热塑性复合材料接头部位进行预处理;将热塑性复合材料以接头部位相对或搭接方式固定在夹具上;将碳纤维单向带或织物夹在热塑性复合材料接头部位间,并在接头部位外留出部分碳纤维单向带或织物,涂上导电胶并夹持在加热设备导电夹上,接通加热设备的直流电源,直到接头部位熔焊在一起形成接头;对接头外形进行修整等步骤。本发明效果:所制成的接头结构对热塑性复合材料面内性能影响较小,对环境敏感性降低,对结构增重较小,外形变化较小,并且可以提高热塑性复合材料接头间的结合作用,从而能够提高热塑性复合材料接头结构的力学性能和可靠性,降低热塑性复合材料接头结构的实用风险。
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本发明公开了一种具有光催化抗菌性的细菌纤维素基复合材料,其目的在于制备一种具有光催化抗菌性的细菌纤维素,从而拓宽细菌纤维素的应用范围。本发明的制备过程包括:以钛酸丁酯和氧化石墨烯分散液为原料制备无定型二氧化钛-氧化石墨烯复合材料;经高温煅烧得到具有高效光催化活性的结晶型二氧化钛-氧化石墨烯复合材料;用该复合材料改性细菌纤维素,得到具有光催化抗菌性的细菌纤维素/二氧化钛-氧化石墨烯复合材料,其复合方法可以是物理浸泡法、浆料均质成膜法等。本发明制备的抗菌材料表现出良好的抗菌性。
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一种纳米颗粒增强镁基生物复合材料的制备方法,步骤是:1)将基体合金原料熔化为熔体;2)将预先热处理后的Ca-P陶瓷颗粒粉末与纯镁颗粒粉末进行混合研磨;3)将上述研磨后的混合粉末在高温下添加到熔体中并进行机械搅拌,然后采用熔体剪切搅拌装置对加入颗粒后的复合熔体进行第二次搅拌,得到镁基复合材料熔体浆料;4)将上述熔体浆料浇铸至事先预热的铸模中,冷却至室温后得到铸态镁基复合材料;5)将上述铸态镁基复合材料加热后进行等通道转角挤压以改善陶瓷颗粒分布的均匀性,即可制得目标物。本发明的优点是:该制备方法可提高陶瓷相颗粒在镁金属基体中分布的均匀性,细化镁金属基体的晶粒尺寸,提高镁基复合材料的综合性能。
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本发明公开了一种硅-氮掺杂碳-氮掺杂石墨烯复合材料,由氧化石墨烯、含氮碳源和硅构成,其中,氧化石墨烯∶含氮碳源∶硅的质量比为1~4∶2∶2~6;通过溶液混合法和高温炭化法得到核壳结构的氮掺杂碳包覆硅颗粒,且该氮掺杂碳包覆硅颗粒均匀地镶嵌在氮掺杂石墨烯层间。其制备过程是:将含氮碳源溶液加入到硅的分散液中,搅拌超声;向在超声过程中的上述混合液中加入氧化石墨烯分散液;再经搅拌加热,蒸发制浆,冷冻干燥,以及高温炭化过程得到硅-氮掺杂碳-氮掺杂石墨烯复合材料。本发明利用含氮碳源,既在硅颗粒表面形成碳层,又对碳层及石墨烯进行了氮掺杂,制备过程简单可控、无污染,且此复合材料在很大程度上提高了整体的电化学性能。
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本发明涉及一种均匀分散的碳纳米管增强铝基复合材料的制备方法,属于铝基复合材料的制备技术。该方法包括以下过程:由镍盐与铝粉以浸渍法制备催化剂前躯体粉末;前躯体粉末经煅烧、氢气还原或前躯体粉末直接经氢气还原制备Ni/Al催化剂;Ni/Al催化剂在管式炉中与通入的碳源气和载气的混合气进行催化裂解反应,制备碳纳米管和铝复合粉末;碳纳米管和铝复合粉末经冷压、烧结和热挤压制得均匀分散的碳纳米管增强铝基复合材料块体。本发明优点,制备工艺简单稳定,具有推广应用性,所得到碳纳米管在铝粉表面分散均匀,与基体界面结合良好,提高了铝基复合材料的性能。
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本发明涉及一种电气石/玻璃复合材料及其制备方法。该复合材料的原料重量百分比为:电气石5~30%,玻璃70~95%;所述电气石是指铁电气石、锂电气石或镁电气石中的至少一种;所述玻璃的重量百分比组成为:Bi2O340~70%;B2O310~20%;Al2O31~7%;ZnO10~20%;CaO5~10%;SiO21~13%,以上组分的重量百分比之和为100%。该复合材料的制备方法采用以下工艺:1)制备玻璃小颗粒;2)制备电气石/玻璃复合材料;将电气石与玻璃混合均匀,在600~900℃下烧制并保温,从而获得一种具有较高远红外发射性能的电气石/玻璃复合材料。
本发明公开了一种用于无人机机身、机翼的复合材料层合板的层间增强工艺,其包括以下步骤:1)利用拉挤成型工艺制备碳纤维增强树脂基复合材料销钉;2)制备含碳纤维增强树脂基复合材料销钉的泡沫预制体;3)将泡沫预制体中的碳纤维增强树脂基复合材料销钉植入用于无人机机身、机翼的复合材料层合板;4)对植入碳纤维增强树脂基复合材料销钉后复合材料层合板进行力学性能测试。利用该工艺可以提高无人机复合材料层合板结构的抗低速冲击能力,尤其是复合材料层合板加筋结构的抗层间剪切强度,为复合材料层合板的轻量化和低成本化打下坚实基础。
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本实用新型提供一种硫氧镁胶凝复合材料生产用搅拌罐,包括搅拌罐本体,所述搅拌罐本体的内部固定设置有内胆,且内胆与搅拌罐本体之间留有间隙,所述搅拌罐本体的外壁上固定安装有等距离分布的凸起块,且凸起块的截面形状为三角形,所述搅拌罐本体的一侧外壁上开有观察窗,且观察窗的内部密封连接有玻璃板,所述搅拌罐本体底部外侧壁上开有排料孔,本实用新型提高了对硫氧镁胶凝复合材料搅拌的效果,避免了硫氧镁胶凝复合材料沉降在搅拌罐底部的现象,让硫氧镁胶凝复合材料具有较好的流动性,使得复合材料在搅拌罐的内部形成循环的搅拌形式,提高了对硫氧镁胶凝复合材料搅拌的效果,让硫氧镁胶凝复合材料充分混合。
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本发明公开了一种细菌纤维素/卵磷脂复合材料,利用摇动-超声振荡辅助分子扩散法,并以原花青素为交联剂对卵磷脂进行交联,使卵磷脂均匀包覆在细菌纤维素的纤维表面,卵磷脂、细菌纤维素、原花青素的质量比为1∶5~500∶4~6。本发明复合材料中卵磷脂在纤维素表面分布均匀,而且卵磷脂扩散进入到细菌纤维素的内部,从而卵磷脂在细菌纤维素膜的表面以及整体内部分布更加均匀,使得最终合成的细菌纤维素/卵磷脂复合材料的复合效率高,重复性好,材料成分整体均匀,并具有优异的力学性能,独特的仿生三维纳米网络结构以及良好的生物相容性。本发明复合材料用于骨组织工程支架材料、人工血管与神经修复与再生生物医用材料。
一种纳米级磁性石墨烯复合材料及其制备和应用,属于纳米技术与光催化技术领域,应用于水体中微囊藻毒素的吸附和光催化降解。其制备方法:一是溶有氧化石墨烯的乙二醇溶液,与溶有乙酸钠,六水合氯化铁的乙二胺或乙二醇混合,高温水热反应制得磁性石墨烯;二是将所得分散在乙醇水溶液中,加热并调pH后加入钛酸丁酯得到复合材料前体;三是进行高温煅烧得到TiO2-graphene@Fe3O4磁性复合材料。该复合材料是将锐钛矿型二氧化钛与磁性石墨烯复合,与传统二氧化钛光催化剂相比,具有较大的比表面积,对目标物具有较高光催化活性和很好的吸附特性,并且具有方便分离,可回收多次使用的优点,在利用自然光催化降解水中污染物应用方面具有重大意义。
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本发明涉及管道修复用管状苎麻/涤纶纺织复合材料及其制造方法。包括管状苎麻/涤纶混杂非织造复合材料和管状苎麻/涤纶复合机织复合材料两种。管状苎麻/涤纶混杂非织造复合材料是涤纶非织造复合内衬管的材料中混杂一定比例的苎麻纤维制作而成,管状苎麻/涤纶复合机织复合材料是涤纶机织物内衬复合材料中加入苎麻纱线制作而成,这两种加麻纺织复合材料都用于城市埋地受损管道的非开挖修复,其特征在于该管道修复用复合材料是将天然苎麻加入与涤纶纤维复合制造,该管状苎麻/涤纶纺织复合材料比纯涤纶复合材料具有更好的树脂浸透性能,在实际施工中可以携带更多的树脂与管壁粘结,减少管道内壁塌陷发生的可能性,且加入苎麻,节省成本,绿色环保。
本发明涉及聚乙烯基复合材料制备领域,更具体的说,是涉及碳纳米管/镍/铝原位增强聚乙烯基复合材料制备技术。本发明旨在提供一种使碳纳米管与金属复合粉末在聚合物基复合材料中含量可控且弥散均匀分布的方法,同时碳管与基体界面浸润良好,结合强度高。本发明首先采用化学气相沉积法合成CNTs分散均匀、结构保持较好且含量可控的CNTs-Ni-Al复合粉末,然后利用熔融共混的方法将原位复合粉末掺入聚乙烯基体中,从而制备出强度和模量较高,导电和导热性能优良的CNTs/Ni/Al/聚乙烯基复合材料。本发明所得复合粉末能很好地控制碳纳米管、镍和铝的比例,同时能很好地解决金属及碳纳米管在复合材料中的分散问题,碳纳米管在复合粉末中不团聚,分散很开能具有纳米尺寸效应,且碳纳米管与基体结合强度高,因此碳纳米管与铝能有效地增强聚乙烯基复合材料,使复合材料的强度,导电和导热等综合性能得到大幅度的提高。
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一种用于提高树脂基碳纤维复合材料抗冲击性能的方法。其是将少量碳纳米管分散于环氧树脂体系中,然后将含有碳纳米管的环氧树脂体系与碳纤维织物复合成型。本发明提供的用于提高树脂基碳纤维复合材料抗冲击性能的方法是利用碳纳米管优异的力学性能来阻止树脂基体的分层和裂纹的扩展,同时利用碳纳米管作为增强体,由此可使树脂基碳纤维复合材料在不降低其它力学性能的情况下显著提高抗冲击性能,实验证明利用本发明方法对树脂基碳纤维复合材料进行处理后该复合材料的抗冲击强度比未掺入碳纳米管的复合材料提高了20%左右。另外,该方法还具有操作方便,因此便于规模化处理等优点。
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本发明涉及一种硼掺杂的碳纳米管增强镁基复合材料的制备方法,属于镁基复合材料的制备技术。该方法过程包括:采用B2O3作为硼源,对碳纳米管进行硼掺杂;采用三-磺丙基十四烷基二甲甜菜碱表面两性离子活性剂对硼掺杂碳纳米管进行分散;将分散的硼掺杂碳纳米管与镁粉进行混合并压制成型和初次烧结,然后对镁基复合材料进行复压和再烧结,最后得到硼掺杂碳纳米管增强镁基复合材料。本发明优点,硼掺杂碳纳米管增强镁基复合材料的力学性能得到提高,且镁基复合材料的制备过程易操作。所制得的高强度镁基复合材料,可广泛应用于航空航天以及汽车等领域。
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本发明涉及预锂化的二元拓扑结构磷/碳复合材料及制法和应用。本发明提供一种预锂化二元拓扑结构磷/碳复合材料,其是锂化x维磷/y维碳,其中,x和y均为整数,且0≤x<3,1≤y≤3。本发明还提供了预锂化二元拓扑结构磷/碳复合材料的制备方法:(a)将磷源和碳基材料置于管式炉腔的两个加热温区加热,得到二元拓扑结构x维磷/y维碳,其中,x和y均为整数,且0≤x<3,1≤y≤3;(b)将步骤(a)中得到的二元拓扑结构x维磷/y维碳用锂源进行锂化处理。本发明制备的预锂化二元拓扑结构磷/碳复合材料具有高理论比容量和较高的导电性,还保证了高的首次库伦效率。
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本发明一种增强镁基复合材料的制备方法,涉及通过把纤维或细丝与熔融金属接触制造含有非金属纤维或细丝的合金,是一种通过浮动催化法在纳米碳化硅颗粒上原位生长碳纳米管制备碳纳米管-碳化硅原位复合增强相,在液相机械搅拌混合基础上,通过放电等离子体烧结工艺制备碳纳米管-碳化硅混杂增强镁基复合材料的方法,克服了现有的增强镁基复合材料的制备方法所存在的碳纳米管合成效果不佳、易发生结构破坏和增强效果差,增强相在镁基体中分布不均,增强相-镁基体易发生不良界面反应,碳纳米管-氧化铝复合增强相结构设计不佳,不适合作为镁基复合材料的增强相,所制得的镁基复合材料的力学性能不理想的诸多缺陷。
本发明涉及一种在酸性蛋白酶处理鸡毛纤维(FF)的基础上添加二氧化硅包覆氧化锌(ZnO‑SiO2)的HDPE/FF抗菌复合材料及其制备方法,具体涉及将再生天然纤维FF进行表面抗菌处理,此外,加入抗菌剂ZnO‑SiO2,将改性后的天然纤维与高分子材料通过熔融共混复合;在高密度聚乙烯/鸡毛纤维(HDPE/FF)复合材料中添加抗菌剂,改性后的HDPE/FF复合材料不仅保留了HDPE/FF原有的优良的特性,还很好的增强了HDPE/FF复合材料的抗菌性能;使得复合材料能更持续长久地使用;并研究了HDPE/FF复合材料的非等温结晶动力学和驰豫行为,为蛋白质类再生天然纤维/高分子复合材料的生产提供了理论依据。
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硅烷交联改性的无卤阻燃EVA复合材料及其硅烷交联改性方法。首先制备EVA/氢氧化铝/纳米镁铝水滑石复合材料或者EVA/氢氧化铝/氢氧化镁复合材料;然后将复合材料进行硅烷水交联改性。本发明所述EVA复合材料的制备方法反应条件温和,操作简单安全,更易于被研究人员接受。本发明所制备的EVA/氢氧化铝/纳米镁铝水滑石复合材料与EVA/氢氧化铝/氢氧化镁复合材料的阻燃性能、力学性能和加工性能均强于EVA与单一的阻燃剂所制备的复合材料。进行硅烷水交联改性后,EVA/氢氧化铝/纳米镁铝水滑石复合材料与EVA/氢氧化铝/氢氧化镁复合材料的各项性能均有所提升。
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本发明提供了一种低成本工业化生产TiC颗粒增强钛基复合材料的方法,属于钛基复合材料制备技术领域。该方法的特征在于将氢化脱氢生产钛粉过程与复合材料增强相的加入过程进行一体化集成,具体包括以下步骤:将海绵钛原料加入卧式旋转氢化炉进行氢化、破碎、脱氢后直接通入CH4气体在700~900℃进行气固相反应,反应后钛粉表面均匀分布细小碳质点,再经过冷等静压成型和真空烧结得到原位生成的TiC颗粒增强钛基复合材料。本发明优点在于:一体化全流程工业化生产TiC颗粒增强钛基复合材料,材料增强相分布均匀,综合力学性能优异,成本低廉,适合进行大规模的工业化推广。
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本发明涉及一种陶瓷与碳纳米纤维复合材料及制备方法。其原理为利用陶瓷形成过程中在陶瓷体内形成的孔隙,烧结或热解过程中,在陶瓷孔中直接生长碳纳米纤维制备陶瓷和复合材料。具体过程为,将含金属的催化剂与陶瓷混合,在烧结或热解制备陶瓷的中间阶段向体系中输入含碳气体,利用在陶瓷孔中形成的金属催化剂,在孔中直接生长出碳纳米纤维,对生长碳纳米纤维的陶瓷进一步升高温度烧结或热解,制备出碳纳米纤维和陶瓷复合材料。采用该原位制备的方法可制备出具有均匀分散碳纳米纤维的陶瓷复合材料。由于生长碳纳米纤维是在陶瓷烧结或热解过程中一步完成的,该过程工艺简便、可控,并具有制备温度低的特点,且可制备出不同形状和大小的复合材料,可应用于制备高性能纤维增强陶瓷复合材料及其应用领域。
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本发明公开了一种气相沉积原位反应制备碳纳米管增强铝基复合材料的方法。本发明采用原位合成的方法以铝基体粉末为载体,用化学沉积沉淀法制备Ni催化剂,获得Al-Ni复合粉末后,采用化学气相沉积的方法在复合粉末上原位制备碳纳米管,再利用粉末冶金方法制备碳纳米管增强铝基复合材料。采用本发明方法可以很好地解决碳纳米管在复合材料中的分散问题,从而使材料的硬度,强度,电性能等得到大幅度的提高,有效地增强铝基复合材料的综合性能。
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本发明公开了一种碳纳米管增强Al-Cu合金基复合材料的制备方法。该方法过程包括:采用化学气相沉积—机械球磨获得碳纳米管均匀分散在铝粉上的复合粉末;再采用浸渍—机械球磨实现铜纳米粒子在碳纳米管和铝复合粉末上的沉积,然后采用冷压烧结或真空热压对粉末进行致密化处理得到块体材料,最后通过热挤压成型及固溶时效热处理得到碳纳米管增强Al-Cu合金基复合材料。本发明的优点:利用原位生长法,实现碳纳米管结构稳定和均匀分散。利用Al-Cu合金热处理性能,使复合材料力学性能得到进一步提升。制备出的碳纳米管增强Al-Cu合金基复合材料,其机械性能优于纯Al-Cu合金。
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一种用于制备小分子水的复合材料及其制备方法,其中,该复合材料含有物质A和物质B,所述物质A在温度、压力、电场、磁场中一种或几种变化下能够产生负离子,所述物质B能够储存电子并能够与负离子产生共轭效应。通过将本发明提供的用于制备小分子水的复合材料与水接触,可以直接将大分子水转化为小分子水。并且该复合材料的使用寿命长,从而使得水处理成本比较低。另外,通过将本发明的复合材料制成筒状结构,将物质A和物质B附着在筒状结构的外表面,直接使水从该筒状结构的外表面穿过,即可将大分子水变成小分子水,并使小分子水通过该筒状结构导出,因而使用方便,且处理量较大,非常适合工业和家庭使用。
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本发明提供一种母粒‑球磨‑热压法制备石墨烯/ABS纳米复合材料,包括:石墨烯/ABS母料的制备:将ABS溶于有机溶剂N,N‑二甲基甲酰胺DMF得到ABS/DMF溶液,将石墨烯溶于DMF得到石墨烯/DMF悬浮液,然后将得到的ABS/DMF溶液与石墨烯/DMF悬浮液混合,再向混合物中滴加蒸馏水将石墨烯和ABS从DMF中絮凝出来得到石墨烯/ABS母料;(2)球磨过程:将纯ABS粉末加入到球磨罐中在行星式球磨机中球磨成ABS片,再将的石墨烯/ABS母料加入到此球磨罐中继续球磨得到纯ABS与石墨烯/ABS母料分散均匀的粉末。
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本发明公开了一种以凹凸棒为载体的硫复合材料及其制备方法和储能应用:将凹凸棒或将凹凸棒用石墨烯进行表面修饰,与单质硫通过固相熔融或液相浸渍法进行复合。用该方法制备的凹凸棒/硫复合材料用做锂硫电池正极材料,能够有效地吸附充放电过程中生成的多硫化物,抑制穿梭效应,提高锂硫电池的循环稳定性。本发明以天然凹凸棒和单质硫为原料,资源丰富,成本低,工艺简单易行。
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本发明提供了一种耐磨损铝合金镀镍复合材料,所述材料包括有铝合金基材,化学置换锌层,和Ni‑ZrC层,其中所述ZrC为纳米无机材料高度均匀的分散于Ni镀层中,所述ZrC的尺寸为30‑60nm,所述材料的自腐蚀电位为‑0.18V~‑0.15V,自腐蚀电流密度为6.5‑8.2*10‑8A/cm2,硬度为900‑1000HV。
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