本发明公开了一种功能性石墨烯改性提高炭纤维或炭纤维复合材料耐腐蚀的方法,该方法是在采用聚四氟乙烯对炭纤维或炭纤维复合材料进行表面改性过程中,通过引入功能性石墨烯可以提高聚四氟乙烯与炭纤维或炭纤维复合材料之间的结合性能,使聚四氟乙烯在炭纤维或碳纤维复合材料表面形成更加完整和强结合力的疏水防腐网络结构,得到强疏水、强耐腐蚀、耐久性好的炭纤维或炭纤维复合材料;特别是该方法可以获得用于质子交换膜燃料电池的疏水性碳纤维炭纸,提高其在苛刻环境下使用的耐腐蚀性能和耐久性,且该方法操作简单,能够实现大规模生产。
本发明提供了一种改性碳材料、碳材料/聚合物复合材料及其制备方法,包括多环芳烃封端的聚合物和纳米碳材料通过非共价键的作用,对纳米碳材料进行表面修饰,改善纳米碳材料在聚合物的分散性及与聚合物的相容性,增强纳米碳材料与聚合物的界面作用力,进而显著提高碳材料/聚合物复合材料力学性能。同时碳材料/聚合物复合材料具有良好的导电性,较低的渗透阈值。本发明的优越性在于,多环芳烃封端的聚合物封端的聚合物具有荧光性能;保持了纳米碳材料的结构完整性,所制备的碳材料/聚合物复合材料性能优越;该制备方法方便、简单、成本低、适用范围广且易于实现工业化。
本发明具体涉及使用磷酸铁锂/膨胀微晶石墨/碳复合材料的锂离子电容器的制备方法,将制备的磷酸铁锂/膨胀微晶石墨/碳复合材料制成电极片作为正极,采用活性炭和石墨混合制成电极片作为负极,正负极片之间夹以聚丙烯隔膜,组装成锂离子电容器,正负极片之间注入浓度为1mol/L的硝酸锂水溶液为电解液。本发明制备的锂离子电容器使用了磷酸铁锂/膨胀微晶石墨/碳复合材料制成电极片作为正极,磷酸铁锂/膨胀微晶石墨/碳复合材料采用廉价易得的膨胀微晶石墨替代石墨烯为原料,得到的复合材料具有优异的电化学性能,在保持充放电比容量不降的情况下,具有更好的循环稳定性,经济效益高,适合工业化应用。
本发明具体涉及一种磷酸钒锂/膨胀微晶石墨复合材料在锂离子电容器中的应用,将制备的磷酸钒锂/膨胀微晶石墨复合材料制成电极片作为正极,采用活性炭和石墨混合制成电极片作为负极,正负极片之间夹以聚丙烯隔膜,组装成锂离子电容器,正负极片之间注入浓度为1mol/L的硝酸锂水溶液为电解液。本发明制备的锂离子电容器使用了磷酸钒锂/膨胀微晶石墨复合材料制成电极片作为正极,磷酸钒锂/膨胀微晶石墨复合材料采用廉价易得的膨胀微晶石墨替代石墨烯为原料,得到的复合材料具有优异的电化学性能,在保持充放电比容量不降的情况下,具有更好的循环稳定性,经济效益高,适合工业化应用。
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一种复合材料圆环链节结构,其主要是:切向纤维、法向纤维和树脂构成,最内侧采用一定量法向纤维结构形成圆环链节,并由切向纤维对法向纤维的圆环切线方向形成缠绕结构,在上层采用一定量法向纤维覆盖于切向纤维上,且最外侧通过切向纤维对圆环链节进行整体封闭,树脂则嵌入在所有纤维之间。其中,复合材料纤维可以是玻璃纤维、碳纤维等纤维材质。本发明复合材料圆环链节能够最大化复合材料中纤维的性能,且质量轻于钢制圆环链4至5倍,抗拉强度高于同尺寸钢制圆环链1.5倍以上,同时本发明链节抗拉强度能够比无切向纤维复合材料圆环高出4倍以上。
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一种耐高温窄频带透波复合材料及其制备方法,所述复合材料的增强相为实芯石英纤维,基体为非晶态氮化硼,密度≥1.80g/cm3。本发明还包括所述耐高温窄频带透波复合材料的制备方法,该方法包括以下步骤:(1)实芯石英纤维织物的预处理:(2)放入浸渍罐中,真空吸入硼氮六环;(3)将浸渍后的织物置于能承受高压的密闭容器中,用惰性气体加压至11-30MPa,升温至30-200℃,连续保温5-50小时后,冷却至室温;(4)高温裂解;(5)冷却至室温,重复步骤(2)、(3)、(4),重复2~4次,即成。本发明耐高温窄频带透波复合材料综合性能优良,特别适于用作高温气流烧蚀和冲刷环境中使用的窄频带透波材料。
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本发明公开了一种核壳结构锂离子电池正极复合材料及其制备方法,该复合材料包括LiFePO4纳米核体和Li3V2(PO4)3壳体,Li3V2(PO4)3壳体均匀包覆在LiFePO4纳米核体的外围,Li3V2(PO4)3壳体的外围还包覆有无定形碳,该正极复合材料具有比容量和能量密度高、循环稳定性好、倍率性能佳等优良性能;该制备方法是将铁源化合物、钒源化合物、磷源化合物、锂源化合物、螯合剂和碳源在去离子水中搅拌混合,经两次烧结后得上述复合材料,该制备方法具有工艺简单、易于操作、成本低、环保、适合规模化和工业化生产等优点。
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本发明提供了一种多孔金属复合材料,在呈三维网状的多孔金属材料表面复合了多孔的镀覆有含镍金属层的金属箔材,所述多孔的镀覆有含镍金属层的金属箔材的厚度为0.1~0.5mm。还提供了上述材料的制备方法,先将呈三维网状的多孔金属材料在高温下预压至一定厚度,再在其表面复合多孔的镀覆有含镍金属层的金属箔材,最后将复合材料辊压整平即制成多孔金属复合材料。本发明的多孔金属复合材料,制备工艺简单,提高了过滤材料在环境中的抗腐蚀性,对于空气中的微尘过滤能起到有效的隔离作用,更能吸附粉尘,更适合用于空气过滤材料,更能满足高洁净度要求的生产车间需要。
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本发明提供了一种纳米MnFe2O4/石墨烯复合材料的制备方法。所述的复合材料中石墨烯为片状结构,其质量分数为不高于15%。MnFe2O4的颗粒粒径大小约为10~50nm,均匀分布在石墨烯薄片之上。本发明的技术方案包括如下步骤:1)配制氧化石墨烯分散溶液;2)制备纳米MnFe2O4/石墨烯复合材料。本发明制备纳米MnFe2O4/石墨烯复合材料的方法具有简单,环保、成本低的特点。
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本发明涉及纳米复合材料,特别涉及一种纳米锡/碳的复合材料及其制备方法。以各种碳材料为基底材料,以硝酸锡、氯化锡、硫酸锡、乙酸锡、柠檬酸锡等为锡原料,以含有机络合剂的水、乙二醇、丙二醇或其混合物为溶剂,以硼氢化钠、硼氢化钾、水合肼等为还原剂。通过吸附‑分解‑还原法得到了一种纳米锡和碳的复合物,所述方法是通过将含锡离子的溶液吸附在碳材料的表面,滤去多余的溶液,在热处理之后得到氧化锡/锡与碳的复合物,并最终通过还原反应得到纳米锡/碳复合材料。此方法所得的复合材料中金属锡颗粒以纳米尺寸均匀分布在碳颗粒的表面,避免了传统的锡还原方法会造成大量锡团聚的现象发生。
本发明公开了一种三维碳化硅纤维增强氧化硅‑氧化锆复相陶瓷复合材料的制备方法,包括以下步骤:(1)对SiO2‑ZrO2复合溶胶进行稳定;(2)将三维碳化硅纤维预制件浸渍于稳定后的SiO2‑ZrO2复合溶胶中;(3)干燥浸渍后的三维碳化硅纤维预制件;(4)热处理;(5)重复步骤(2)~(4)的浸渍‑干燥‑热处理过程,直至三维碳化硅纤维增强氧化硅‑氧化锆复相陶瓷复合材料中间体相比于上一次浸渍‑干燥‑热处理过程增重低于1%,得到三维碳化硅纤维增强氧化硅‑氧化锆复相陶瓷复合材料。本发明制备的三维碳化硅纤维增强氧化硅‑氧化锆复相陶瓷复合材料具有耐高温、抗氧化和力学性能优良等优点。
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本发明公开了一种气凝胶绝热复合材料及其制备方法,该气凝胶绝热复合材料构成包括二氧化硅气凝胶,红外遮光剂二氧化钛,增强纤维,三者重量比为1∶0.1-0.7∶0.7-3;其制备方法为:将硅醇盐、表面改性剂、钛醇盐、醇溶剂、酸性催化剂、碱性催化剂按一定比例配制成溶胶,通过浸渗工艺浸入纤维毡或纤维预制件中,再进行超临界流体干燥。本发明材料对固体传热和空气对流传热有良好的阻隔作用,同时又能有效地阻隔红外辐射传热,具有良好的疏水性,且工艺简单,成本低;其机械强度可以达到2MPa以上;适用范围广,可满足航空、航天、军事以及民用比较苛刻的热保护条件使用要求。
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一种还原氧化石墨烯微纳米硫复合材料及其制备方法。所述还原氧化石墨烯微纳米硫复合材料的微纳米硫为正交硫,是短径为100~600 nm、长径比为1.5~3的纺锤状颗粒,其均匀负载在还原氧化石墨烯层上,被还原氧化石墨烯包裹。制备方法采用先将微纳米硫颗粒均匀负载在氧化石墨烯上,然后还原得到还原氧化石墨烯微纳米硫复合材料。该还原氧化石墨烯微纳米硫复合材料硫负载量高,硫微纳米颗粒形貌一致且分布均匀,具有还原氧化石墨烯层的包覆结构。该材料制备的锂硫电池正极在充放电过程穿梭效应较弱,体积变化较小,采用该正极组装的电池表现出良好的电化学性能。该方法操作简单,制备成本较低,适宜于工业化生产。
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本发明公开了一种氧化石墨烯改性丁苯橡胶复合材料及其制备工艺,本发明之氧化石墨烯改性丁苯橡胶复合材料,由以下重量份数的原料制成:丁苯橡胶100份,硫酸钙晶须8~12份,氧化石墨烯5~10份,炉法炭黑10~15份,硫磺0.5~1.5份,促进剂NS 0.5~1份,氧化锌2~3份,硬脂酸1~5份,钛酸酯偶联剂1~5份。本发明还包括所述氧化石墨烯改性丁苯橡胶复合材料的制备工艺。本发明之氧化石墨烯改性丁苯橡胶复合材料,强度高,韧性好,性能稳定,可广泛用于轮胎、胶管和胶鞋等产品的制作。
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本发明公开一种复合材料X型支架成型方法,首先选择预浸料Ⅰ、铺层角度和铺层顺序,用预浸料Ⅰ铺层、固化,得到一体成型的内壳体和外壳体毛坯;再选择预浸料Ⅰ、预浸料Ⅱ、铺层角度和铺层顺序,用预浸料Ⅰ和预浸料Ⅱ铺层、固化,得到一体成型的中间板毛坯;然后对上述毛坯修型;再将上述毛坯放入模具进行组装,上胶、固化,得到复合材料X型支架毛坯件;最后对所述毛坯件进行精修,对接头段进行钻孔,获得所述复合材料X型支架。本发明提供的方法先将复合材料X型支架拆分成几个部分分开制备成型,再粘接成型,降低了制备难度;在各部分分开制备时通过对预浸料、铺层角度、铺层顺序的选择,以提高成型质量,保证X型支架的整体力学性能。
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本发明提供了一种复合金属层镀覆巴基纸复合材料的制备方法,包括以下步骤:对巴基纸依次进行酸化、敏化和活化处理,然后加入去离子水中进行超声处理,之后加入还原剂,混合均匀得到悬浮液,再向悬浮液中加入镍镀液,反应得到镀镍巴基纸;在镀镍巴基纸的表面喷涂氧化钨和氧化钼的混合粉末,加热后通入过水氢气,反应得到改性镀镍巴基纸;将改性镀镍巴基纸加入镀铜液中,再加入还原剂,反应得到复合金属层镀覆巴基纸复合材料的前驱体;将前驱体在还原气氛下还原,然后进行烧结,得到复合金属层镀覆巴基纸复合材料。该方法有利于提高复合材料的力学性能、电学性能及服役性能,具有工艺简短、设备简单、可安全操作性强的特点,易于实现连续化生产。
本发明提供了一种五氟镁铝/凹凸棒石/多孔碳复合材料及其制备方法与应用,所述复合材料为以凹凸棒石为载体的多层结构,包覆在载体表面的为碳纳米管层,所述碳纳米管层的孔隙中和凹凸棒石的孔隙中填充有五氟镁铝纳米颗粒,包覆在所述碳纳米管层表面的为五氟镁铝纳米颗粒层。所述方法为对凹凸棒石进行酸化处理,得到改性凹凸棒石;将改性凹凸棒石进行碳源吸附和焙烧,得到碳包覆凹凸棒石;向碳包覆凹凸棒石中加入氢氟酸和水,加热搅拌后进行抽滤、洗涤和干燥,得到五氟镁铝/凹凸棒石/多孔碳复合材料;其中,所述凹凸棒石、氢氟酸和水的质量比为1:(6~2):(4~8)。所述复合材料应用于吸附阴离子型染料废水,对刚果红染料的最大平衡吸附容量为1500~2100mg/g。
本发明提出了一种气动传输装置用复合材料耐冲刷流道的制备方法,将玻璃纤维预浸料预制后热压成型,再内衬聚氨酯弹性体涂层而制得。本发明设计的结构为:内层采用聚氨酯耐磨弹性体涂层+外层玻璃纤维复合材料。外层玻璃纤维复合材料管壁具有很高的比强度和比刚度,内层聚氨酯涂层具有较好的弹性,且耐磨,采用了聚氨酯弹性体涂层替代内衬陶瓷片,具有更轻的质量,更好的柔韧性,可以进一步提高产品的耐冲刷性能及使用寿命,外层玻璃纤维复合材料采用预浸料预制后热压成型,具有更高的强度及更好的层间密实度。本发明具有重量轻、强度高、耐磨效果好及涂层附着力好等优点。
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本发明公开了一种金刚石‑硬质合金复合材料及其制备方法与应用,该金刚石‑硬质合金复合材料包括1~14wt%金刚石,余量为硬质合金粉,金刚石粒径为100~750μm的单晶金刚石,硬质合金粉包括粘结相、硼、粘结相合金化元素、碳化钨,粘结相为镍、钴中的一种或两种,粘结相合金化元素为钨、钼、铬中的一种或两种。该复合材料是经球磨干燥后常规模具冷压成型,再分段分压进行高温烧结制得,显著提高了金刚石的粘结强度,硬质合金对于大颗粒金刚石的把持力显著提升,从而提高了金刚石复合材料的耐磨性能。该制备方法无需使用价格高昂的石墨模具压制成型,能够解决批量生产大颗粒金刚石硬质合金材料时石墨模具对于产能的限制,降低了生产成本,便于推广应用。
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本发明公开了一种环保阻燃耐候ABS/PC复合材料,其特征在于,该复合材料包括以下组分及重量份含量:PC树脂55‑65份、ABS树脂20‑35份、具有端羟基的超支化聚碳酸酯5‑8份、功能共聚物8‑12份、四(3‑巯基丙酸)季戊四醇酯3‑6份、点击反应引发剂0.6‑1.0份、抗氧化剂0.2‑1.0份、润滑剂0.1‑0.6份、四正丁醇钛0.2‑0.4份;所述功能共聚物是由2‑烯丙基‑1,3‑二氧代异吲哚啉‑5‑羧酸、5‑乙烯基双环[2.2.1]庚‑2‑烯、4‑乙烯基‑2,8‑双(三氟甲基)喹啉、2‑[3‑(2H‑苯并三唑‑2‑基)‑4‑羟基苯基]乙基2‑甲基丙烯酸酯按自由基聚合制成。本发明还公开了一种所述环保阻燃耐候ABS/PC复合材料的制备方法。本发明公开的环保阻燃耐候ABS/PC复合材料机械力学性能优异,阻燃耐候效果显著,使用和制备过程安全环保,性能稳定性佳,使用寿命长。
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一种电机碳刷用二硫化钨复合材料及其制备方法,本发明各成分的质量百分比为:钨 : 硫 : 碳化硅 : 稀土催化剂为1 : 0.3488 : (0.005-0.3) : (0.0005-0.005);稀土催化剂为Re、Pt、Rh、Ta、Co稀土材料或稀土材料的硫化物中的一种或多种。经配料后在氩气保护下,在温度为230?oC~850?oC之间进行高温烧结反应,再经磨料和振动筛分级,得到电机碳刷用二硫化钨复合材料。本发明可提高碳刷运行质量,增加碳刷与换向器的使用寿命,并且可以抑制噪声的产生。同时可简化后续碳刷制备工艺,大幅提高碳刷制备效率。
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本发明提供了一种高强度、高导热性的铝合金/陶瓷复合材料的制备方法,属于复合材料领域。铝合金/陶瓷复合材料的制备方法以铝合金、钨酸锆、氮化硅(Si3N4)和氮为原料;将熔融状态的铝合金流出后同时含钨酸锆的液氮高速喷出,在液氮的冲击和拉动下是液态铝合金被迅速雾化、冷却逐渐堆砌呈柱状,期间液态铝合金在氮气的冲刷下部分和氮气反应形成陶瓷AlN,同时钨酸锆的添加抵消了铝合金热胀冷缩效应,解决了现有技术中铝合金材料易发生形变的问题,可用于精密仪器、军工、航空航天等对材料尺寸稳定性要求高的领域。同时本发明利用所述加工装置制备复合材料操作方便,大大提高了生产效率。
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本发明公开了一种一体化碳纤维复合材料人工骨及其制备方法,人工骨包括碳纤维复合材料弹簧状骨架主体及其一端或两端设置的碳纤维复合材料销片。其制备方法是以碳纤维为原材料,通过编织工艺制备弹簧状碳纤维预制体,再通过增密、高温纯化处理及制备耐磨涂层,即得碳纤维复合材料人工骨;该人工骨具有质轻、生物相容性好、力学性能好等特点,特别具有高弹性形变及良好韧性,可实现软骨部分功能及弯曲造型,实用性强。
本发明公开了一种二氧化钛复合材料及其制备方法、光阳极及光阳极的应用,该二氧化钛复合材料包括二氧化钛载体,硫化亚铜和硫化镉;硫化亚铜和硫化镉负载于二氧化钛载体表面。其制备方法包括硫化镉的负载和硫化亚铜的负载。本发明的制备方法具有操作工艺简单,负载量容易控制的优点,制备的二氧化钛复合材料具有制备工艺简单,能产生较高的光生电流且光电转化效率高,光响应迅速且光响应程度范围广,耐腐蚀性强,稳定性好等优点。本发明的光阳极包括二氧化钛复合材料,可用于光电催化裂解水制氢,具有稳定性强,使用寿命长,光响应程度高,光生电流大,光电催化裂解水的能力强,光电转换的效率高等优点。
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本发明公开了一种二维纤维布增强陶瓷基复合材料及其制备工艺,该复合材料是以二维纤维布为增强相,以陶瓷粉体或耐高温金属粉体为填料,以碳、碳化硅等为基体,通过在二维纤维布上先涂刷含有不同陶瓷粉体和金属粉体的浆料,然后进行叠层、穿刺纤维穿刺、反复致密化等工艺步骤可制备得到所述二维纤维布增强陶瓷基复合材料。本发明的制备方法不仅减小了制备成本、缩短了制备周期,而且制备得到的二维纤维布增强陶瓷基复合材料具有层间剪切强度高、结构稳定、可靠性高等优点,同时纤维布的种类、基体的种类还可以根据实际需要在更广的范围内进行调节和优化,以适应不同领域的需要。
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一种制备超薄碳/碳复合材料面板的夹具,所述夹具包括镂空石墨板、微孔导气板;所述夹具是将镂空石墨板、微孔导气板、厚度为0.2‑0.8mm的超薄碳/碳复合材料坯料、微孔导气板、镂空石墨板依次叠置,对处于两侧的镂空石墨板沿叠置方向夹紧。本发明的夹具结构简单合理,可在镂空石墨板与超薄碳/碳复合材料坯料之间构建碳源气的有效通道,将碳源气体均匀导向超薄碳/碳复合材料坯体,解决坯体化学气相渗碳密度均匀性和变形的问题,制备出密度均匀、表面平整的超薄碳/碳复合材料面板,其密度为1.7‑2.0g/cm3,厚度为0.2‑0.8mm。
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本发明公开了一种负载氯磷灰石的生物炭复合材料及其制备方法,该生物炭复合材料包括生物炭和氯磷灰石,氯磷灰石负载在生物炭上。其制备方法一为将竹屑粉末与氯磷灰石悬浮液混合,搅拌,离心,去除上清液,将所得的混合物进行煅烧,研磨,得到负载氯磷灰石的生物炭复合材料。制备方法二为将生物炭与氯磷灰石悬浮液混合,搅拌,离心,去除上清液,干燥,研磨,得到负载氯磷灰石的生物炭复合材料。本发明负载氯磷灰石的生物炭复合材料对重金属稳定效果好,具有比表面积大、成本低、能够显著降低重金属毒性的优点,是一种环境友好型的生物炭复合材料,其制备方法具有制备成本低、操作简单的优点。
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本发明公开了一种表面改性三维网络碳纤维增强复合材料及制备方法,根据需求编制不同孔径的三维碳纤维骨架,经表面预处理后通过化学气相沉积金刚石、碳纳米管、石墨烯,然后与基体材料复合,基体材料为金属或聚合物,获得带有三维网状骨架结构的碳纤维增强金属基或聚合物基复合材料。经表面改性的三维网状碳纤维在复合材料中形成了三维连续导热通道,极大地提高了复合材料的导热性能,与此同时,碳纤维在基体材料中的空间分布也能起到提高复合材料的力学性能,降低其密度和热膨胀系数的功能。同时还可通过加入零维颗粒增强体调控其热膨胀系数及力学、热学性能。
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本发明提供了一种三元镍钴锰复合材料的制备方法,包括以下步骤:A)利用直流辉光放电产生的等离子体处理金属氧化物,得到含氧空位的金属氧化物;将NixCoyMnz(OH)2和锂源混合后固相烧结,得到三元镍钴锰基体材料;B)将所述含氧空位的金属氧化物和所述三元镍钴锰基体材料在溶剂中混合,加热搅拌,得到三元镍钴锰复合材料。本申请还提供了一种三元镍钴锰复合材料与一种锂离子电池。本申请利用等离子体处理金属氧化物制备出含氧空位的金属氧化物,其包覆于三元镍钴锰基体材料表面,有利于提高材料的倍率性能、循环稳定性以及抵抗电解液的腐蚀性。
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本发明涉及一种铸造工艺,具体是一种多层铝基复合材料的真空铸造方法,用真空熔炼炉将第一种铝合金加热熔化,并通过熔体处理后,浇入模具型腔内,凝固后得到第一层铝合金;用真空熔炼炉将第二种铝合金加热熔化,通过熔体处理后备用,将已凝固的第一层铝合金保持在模具型腔内,待第一层铝合金冷却,继续向原模具中浇铸第二种铝合金熔体,凝固后得到双层铝基复合材料;相对于粉末冶金制备多层复合材料的制备方法,拥有制造成本低、制造周期短、界面结合强度较强的优点。适用于铸造铝合金、变形铝合金及其复合材料。本方案采用了全程在真空中进行操作的方法,避免了铝合金在铸造过程中氧化,从而导致铝基复合材料的力学性能下降。
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