本發明涉及一種Pd@MIL-101復合材料及其制備方法和應用。采用的技術方案是:將氯化鈀加入到甲醇中,同時加入氯化鈉,超聲分散,攪拌10-20h,得到氯鈀酸鈉;將氯鈀酸鈉溶液緩慢滴加到MIL-101晶體中,得到Pd2+@MIL-101;于Pd2+@MIL-101中,加入飽和的硼氫化鈉的甲醇溶液,冰水浴條件下還原,得到Pd@MIL-101復合材料。本發明合成的Pd@MIL-101復合材料對鈴木反應中苯硼酸與1, 4-二溴苯具有特殊的選擇性催化活性,有效提高中間產物4-溴聯苯的產率。
本發明公開了一種膠體分散的短切碳纖維增韌二硼化鋯基復合材料及其制備方法, 屬于超高溫陶瓷基復合材料技術領域。其特征在于由下列質量份的原料制成:短切碳纖維1?3、納米二硼化鋯粉體15?25、納米碳化硅粉體1?3、酚醛樹脂1?5、聚乙烯亞胺0.1?0.5、無水乙醇60?100。本發明的效果和益處是:利用酚醛樹脂與聚乙烯亞胺發生交聯反應,將短切碳纖維均勻的分散于膠體中,克服了傳統球磨混料時造成的纖維磨損問題;通過此膠體分散方法,可在碳纖維表面形成高溫保護層,進而降低了碳纖維在高溫燒結時的降解速率,弱化了纖維基體間的界面結合,促進了纖維的脫粘、橋接、拔出。由此方法制備的二硼化鋯基復合材料表現出高致密度、高強度、高韌性的特點。
一種簡單的碳/碳化硅復合材料制造方法。該方法包括:(1)把酚醛樹脂和/或碳硅化合物樹脂、納米級的碳化硅粉末和/或硅粉末添入有機溶液里,制成泥漿;(2)將碳纖維織布或短碳纖維薄片浸在泥漿中,得到預浸片;(3)將預浸片進行干燥;(4)進行碳化處理;(5)將含有乙烯基高分子硅聚合物、碳化硅粉末和/或硅粉末添加在有機溶液中,制成泥漿;(6)進行二次浸入泥漿;(7)將多個二次預浸片排列成層狀結構并和泥漿一起進行干燥,制成毛坯;(8)將毛坯進行燒結;(9)將毛坯浸入熔化的硅溶液中,或者將毛坯放在硅蒸汽中,即制造成碳/碳化硅陶瓷復合材料。該方法大幅度縮減碳/碳化硅陶瓷復合材料的制作時間和工序。
本發明屬于一種金屬基復合材料,特別是涉及一種針對鋅鋁合金中成分的改進和它的工藝制造技術,被廣泛地應用在軸承支架、蝸輪、蝸桿等領域。其特征是鈦酸鉀晶須占獲得復合材料體積的20—30%,余量為鋅鋁合金。本發明的目的在于進一步提高鋅鋁合金的耐磨性,降低其熱膨脹系數,減少高溫蠕變現象,提高鋅鋁合金的使用溫度范圍。該復合材料的比重也比鋅鋁合金減小10%左右,減輕了機器零件的重量。
一種結構/屏蔽一體化鎂基復合材料及其制備方法,屬于金屬基復合材料技術領域。首先,將石墨烯或石墨烯衍生物進行表面改性,在其表面包覆一層可與鎂熔體發生氧化還原反應的金屬氧化物;其次,將表面改性后的石墨烯或石墨烯衍生物粉末加入到鎂或鎂合金熔體中,熔煉成鎂基復合材料熔體;最后,將復合材料熔體澆鑄成型后進行熱變形,得到石墨烯或石墨烯衍生物定向排布的鎂基復合材料。復合材料熔煉過程中,石墨烯或石墨烯衍生物的表面改性層與鎂熔體原位反應生成氧化鎂納米顆粒。該原位納米相在改善石墨烯與鎂基體間界面結合力的同時,還會產生界面極化,從而實現鎂基復合材料力學及電磁屏蔽性能的同步提升。
本發明涉及聚合物基PTC熱敏電阻復合材料,具體為一種石墨烯/高密度聚乙烯PTC熱敏電阻復合材料及制備方法,屬于功能高分子復合材料領域。該復合材料是由石墨烯導電填料和高密度聚乙烯基體構成;按重量百分比計,該PTC熱敏電阻復合材料組分中,石墨烯占1%~10%。首先將高密度聚乙烯顆粒用高速萬能粉碎機粉碎成粉末,然后將其與石墨烯攪拌混合,再通過轉矩流變儀熔融共混,最后用平板硫化機熱壓制成石墨烯/高密度聚乙烯PTC熱敏電阻復合材料。本發明以石墨烯為導電填料的聚合物基復合材料,具有起始電阻低、響應速度快、PTC強度高、循環性好等優點,可為石墨烯在高性能熱敏電阻上的應用奠定基礎,并為石墨烯的應用指明方向。
本發明公開了一種連續碳化硅纖維增強碳化硅陶瓷基復合材料及其制備方法和應用,屬于SiCf/SiC復合材料技術領域。本發明采用CVI+PIP復合工藝制備了SiCf/SiC復合材料,該復合材料具有宏觀均質結構、微觀變結構的特點,即宏觀上為SiC纖維增強的CVI?SiC和PIP?SiC基體均質復合材料,微觀上為CVI?SiC和PIP?SiC雙元基體組成的變結構。本發明制備的復合材料具有優異的力學性能和抗氧化性能,材料制備周期較短、成本較低,可以滿足1000~1600℃長時間、循環使用要求。
本發明提供一種便于監測壽命的復合材料滑動軸承及制備方法。本發明包括瓦基、設置在瓦基上的復合材料層和埋入復合材料層中的金屬結構,所述金屬結構與導線相連,所述導線的輸出端與監測系統相連,所述導線用于復合材料層磨損到金屬結構任何一點時通過向外引出的導線被監測系統感知,基于此監測復合材料滑動軸承的磨損程度。本發明對滑動軸承復合材料層中嵌入金屬結構,形成全面覆蓋的磨損量監測層,無論如何偏磨,到設計的許用最大磨損量時,都能通過監測系統監測到最大磨損量,提醒用戶更換滑動軸承。
本發明屬于纖維增韌的復合材料領域,具體涉及一種濕法凝膠分散毫米級短纖維復合材料坯體及其制備方法,使用直鏈淀粉和支鏈淀粉制備凝膠,利用凝膠的剪切流變和阻隔定位特性在持續攪拌下均勻分散毫米級短纖維和復合材料基體粉末,然后注入模具中干燥即得到毫米級短纖維復合材料坯體。本發明的效果和益處是:實現了對毫米級短纖維的均勻分散,牢牢的將纖維固定在凝膠中,避免了復合材料因纖維沉降團聚導致的缺陷,而且纖維不受機械損傷和化學腐蝕,提升了短纖維復合材料的強韌化效果;此外,這種方法成本低廉、容易實現工業化生產。
本發明涉及錸摻雜硫化鉬納米片/碳布復合材料及其制備方法和在電催化水制氫中的應用。是以碳布為導電基體,MoS2納米片為催化中心,Re為助劑,制得的錸摻雜硫化鉬材料呈現納米片狀有序垂直排列于碳布表面而獲得的錸摻雜硫化鉬納米片/碳布復合材料Re?MoS2/CC。該Re?MoS2/CC復合材料制備方法簡單,且有較高的電催化活性和實際應用性。
本發明的一種基于顆粒級配的碳化硼基陶瓷復合材料的制備方法,步驟為:將不同規格B4C粉體按比例混勻,磨粉備用;以水為溶劑,丙烯酰胺、亞甲基雙丙烯酰胺、四甲基氫氧化銨為溶質,按比例配制成預混液,加入B4C混合粉體后加入引發劑進行注模固化,經干燥、碳化后得到B4C坯體;將Si置于B4C坯體上真空熔滲后,得碳化硼陶瓷復合材料。本發明方法簡單、制得坯體相對密度高;坯體可進行機械加工,可以制備形狀復雜制品;燒結溫度低,可以在較低成本下制得組織均勻可控、綜合力學性能優良的低密度B4C復合材料;制品密度低,具有高的比強度;燒結前后制品尺寸變化<1%,屬于凈尺寸燒結。
本發明屬于金屬基復合材料技術領域,特別涉及一種原位自生TiC顆粒與碳纖維耦合增強鋁基復合材料的方法,該方法歩驟如下:將鋁鈦合金在坩堝中熔化作為原位自生TiC顆粒與碳纖維耦合增強鋁基復合材料的基體合金;在氣體保護下,將碳纖維束固定于夾具上,放入到基體合金熔體中;將碳纖維在基體合金熔體中保溫一段時間,利用外加手段使纖維發生分散;待試樣冷卻后,制得原位自生TiC顆粒與碳纖維耦合增強鋁基復合材料。本發明能夠使顆粒與連續碳纖維實現耦合增強,有利于碳纖維增強金屬基復合材料抗剪切性能的提升,降低了碳纖維與鋁會發生不良的反應生成Al4C3脆性相,有利于碳纖維增強鋁基復合材料性能的提升。
本發明一種用于碳纖維復合材料制孔的高效專用鉆頭屬于機械加工中鉆削工具技術領域,涉及一種用于碳纖維復合材料制孔的高效專用鉆頭,該刀具是具有雙頂角和微齒結構的多刃刀具,特別適合于高性能碳纖維增強復合材料的一次性高質量、高效率加工。鉆頭由主切削區,副切削區和刀柄組成,在主切削區與副切削區連接處有微齒切削區;主切削區由第一主切削刃和第二主切削刃組成。副切削區中,副切削刃為左旋螺紋;微齒切削區由若干個微齒組成。本發明的鉆頭利用雙頂角和微齒結構,實現了鉆-擴-鉸一體化加工的功能,降低鉆削軸向力,減少分層缺陷,獲得高尺寸精度的孔,提高了鉆頭的使用壽命,避免了頻繁換刀,提高了加工效率。
本發明涉及陶瓷基復合材料及制備方法,具體為一種原位反應熱壓合成TaC-TaSi2陶瓷復合材料及其制備方法。TaC和TaSi2兩種成分相被原位生成,按體積百分含量計,0<TaSi2<100%。具體制備方法是:首先,以鉭粉、硅粉和石墨粉為原料,在樹脂罐中干燥條件下球磨12~48小時,過篩后裝入石墨模具中冷壓成型(5~20MPa),在真空或通有氬氣的熱壓爐內燒結,升溫速率為10~15℃/分鐘,燒結溫度為1600~1700℃、保溫燒結時間為1~2小時、燒結壓強為30~40MPa。本發明可以在較低的溫度下快速制備出高致密度、力學性能優良的TaC-TaSi2陶瓷復合材料。
一種TiB2顆粒增強超高強鋁合金復合材料均勻化制備技術屬于復合材料領域。以高鋅Al?Zn?Mg?Cu?Zr合金為基體,質量分數為5%?10.0%且平均尺寸小于1μm的TiB2為增強顆粒。Al?Zn?Mg?Cu?Zr合金基體質量百分比組份Zn:7?11%,Mg:1.0?2.5%,Cu:1.0?1.5%,Zr:0.05?0.20%,余量為Al。采用熔體自蔓延直接合成法制備Al?TiB2中間合金,按復合材料設計成分配料熔煉,以Al?TiB2中間合金為基體,加入純鋁錠、純鋅錠、純鎂錠、Al?Cu和Al?Zr中間合金,攪拌后靜置,澆鑄到設定好的模具。熔鑄后的復合材料鑄錠經過440?470℃/25?40h均勻化處理后,在340?430℃進行擠壓,擠壓比為(15?20):1。對擠壓后的復合材料進行T6處理,獲得的復合材料中的TiB2顆粒分布均勻,尺寸較小。本發明的復合材料,避免了在基體合金中進行原位反應,造成合金成分的損耗,同時實現均勻化。
本發明涉及一種復雜彎扭耦合復合材料機翼結構控制方程的求解方法,屬于飛機設計技術領域,其包括:第一,確定彎扭耦合復合材料機翼結構分析模型和振動模型的控制方程;第二,將彎扭耦合復合材料機翼結構用N自由度微分求積法離散化,然后根據彎扭耦合復合材料機翼結構的受力和邊界支持條件,建立邊界離散方程;第三,對于材料不連續的彎扭耦合復合材料機翼結構的控制方程的求解,建立N自由度微分求積單元法并根據材料不同分成n個區域以形成n個單元剛度矩陣,對所述單元剛度矩陣組裝后引入邊界條件,即可求解。本發明的彎扭耦合復合材料機翼結構控制方程的求解方法提高了設計效率,易于用于彎扭耦合復合材料機翼方案階段的參數評估和設計。
本發明涉及一種Ω長桁縱橫加筋復合材料整體壁板共固化工藝,包括以下步驟:1)復合材料整體工裝的準備;2)制作橡膠氣囊,并端部設有通氣嘴;3)在壁板成型模上鋪疊壁板蒙皮復合材料;4)在復合材料整體工裝上鋪疊長桁復合材料,并抽真空壓實;5)將步驟4中的復合材料整體工裝及其上的材料整體進行翻轉,并與鋪疊好的壁板蒙皮復合材料進行組合,并將其整體封裝;6)將封裝好的帶有Ω長桁的壁板進行固化,同時橡膠氣囊內一直通高壓氣體;7)將固化后的壁板需粘結肋角片的位置進行打磨。該共固化工藝不僅加工步驟簡潔,縮短制件的制作周期,而且減少了工裝組合時的誤差,保證了長桁共固化的定位準確性。
一種提高鋁基復合材料板材軋制成品率的加工方法,其特征在于:對于增強體顆粒體積含量為1~40%,厚度為1?50mm的中低體分顆粒增強鋁基復合材料軋制坯料,對邊緣裂紋區進行多道次搭接模式的攪拌摩擦加工予以修復,并在邊緣焊接上一定寬度的等厚變形鋁合金包覆邊,阻止裂紋向板材內部擴展。在后續軋制過程中,鋁合金包覆邊具有良好的塑性變形能力,可抑制復合材料邊緣產生裂紋,從而解決鋁基復合材料板材軋制過程中邊緣區域易開裂的問題,顯著提高成品率。
本發明涉及材料科學技術領域,特別是鈦酸鉀晶須鑄型尼龍復合材料及應用該復合材料制作的錐型破碎機碗型軸承。將鈦酸鉀晶須預處理按5%-50%的量放入加熱的高混機中,使旋片高速轉動;加入分散劑和偶聯劑的無水乙醇溶液;混好的晶須加熱至70℃恒溫至160℃待用;將單體己內酰胺稱好,置入反應釜中加熱并抽真空;加入催化劑氫氧化鈉,待己內酰胺溶體達到攝氏130℃-170℃時,停止抽真空并放入晶須混勻;加入活化劑,得到熔融態復合材料;將熔融態復合材料倒入預熱的模具中,保溫后脫膜。該材料有優良的減摩耐磨性能,優良的低溫沖擊性能、吸音性能、優良的熱性能,是一種理想的替代銅及其它有色金屬的環保材料。
本發明屬于非晶復合材料設計與制備技術,具體為一種晶態合金球形粒子/非晶態合金基復合材料及其制備方法,解決非晶態合金的塑性很差等問題。晶態合金球形粒子/非晶態合金基復合材料包括合金元素M和N形成的難混溶合金M-N,以及添加的其他合金元素,添加的其他合金元素與合金元素M混溶形成非晶態合金基體結構,合金元素N以晶態合金球形粒子形式彌散分布于非晶態合金基體中。合金熔體在發生玻璃轉變之前,先發生液-液相變,生成富M的基體液相L1和富N的球形液滴L2,其中一液相L2以球形液滴形式分布于另一液相L1基體中;在隨后快速冷卻過程中,基體液相L1發生玻璃轉變,凝固后球形粒子彌散分布于基體中,形成晶態球形粒子/非晶態合金基體型復合材料。
一種纖維增強復合材料二維隨機孔隙模型的建立方法,屬于復合材料無損檢測與評價領域。這種纖維增強復合材料二維隨機孔隙模型的建立方法首先對纖維增強復合材料標準樣品進行解剖,通過金相法統計孔隙率及孔隙分布特征,根據統計結果建立二維隨機介質模型M(X,Z);然后利用極值搜索法改造二維隨機介質模型M(X,Z),建立二維隨機孔隙模型,統計二維隨機孔隙模型的孔隙率及孔隙分布特征;最后對二組孔隙率及孔隙分布特征進行數據比較,若二者差異小于2%,則得到纖維增強復合材料二維隨機孔隙模型,該方法可精確建立纖維增強復合材料二維隨機孔隙模型,利用該模型可開展纖維增強復合材料孔隙的彈性性能分析,為纖維增強復合材料孔隙率超聲無損檢測提供分析依據。
本發明屬于復合材料制備領域,具體涉及一種低溫固態下顆粒增強金屬基復合材料的高通量制備方法。該方法首先利用多個送粉器獨立輸送不同種類的粉末到噴槍前端混合,采用冷噴涂的方法將混合粉末噴射到基體上形成金屬基復合材料。隨后將噴涂態的金屬基復合材料進行熱處理,改善復合材料性能。該方法可以通過調節送粉器的出粉速度,快速改變復合材料的組成,從而實現以Al2O3、SiC、B4C、TiC、Si等顆粒增強的Al、Ti、Ni、Cu等基的金屬基復合材料的高通量制備。
本發明涉及一種超聲波振動制備層狀交叉碳纖維增強金屬基復合材料的方法,包括以下步驟:(1).將碳纖維層狀交叉排布制得碳纖維編制物,將所制得的碳纖維編制物置于兩個環形夾片之間,通過夾具夾持兩個環境夾片給其一個預緊力,使繃緊狀態的碳纖維編制物固定在具有預緊力的環形夾片間,得到具有預緊力的碳纖維預制體;(2).在惰性氣體保護或真空條件下將纖維預制體放入熔融金屬液;(3).在碳纖維預制體正上方施加超聲波,并以勻速往復掃略的方式移動超聲波作用位置,使超聲波作用范圍覆蓋整個碳纖維預制體;(4).將碳纖維金屬基復合材料移出金屬液并空冷到室溫。該方法快速、高效、可提供具有高力學性能的碳纖維金屬基復合材料。
本發明屬于復合材料機體結構穩定性符合性驗證領域,提供了一種基于穩定性特征的民機復合材料加筋壁板長桁剛度確定方法,在已知復合材料加筋壁板蒙皮鋪層信息及長桁間距的基礎上,確定滿足復合材料加筋壁板結構失效模式中局部屈曲先于整體屈曲發生的長桁最小臨界剛度值的方法?;谛枰M行初步設計的復合材料加筋壁板結構,通過經典層合板理論計算,得到蒙皮鋪層的參數,結合長桁間距以及通過試驗擬合的經驗曲線得到修正系數,通過理論計算得到長桁的最小剛度值。本發明可廣泛應用于國內民用飛機復合材料結構機體強度設計工作,在縮短設計周期、降低研發成本、提高結構經濟性等方面起著關鍵性作用。
一種鋼纖維和硅酸鋁纖維混雜增強陶瓷基復合材料,纖維增強陶瓷基復合材料因具有優異的耐高溫、抗氧化性、耐磨損及熱穩定性能,作為高溫摩擦材料具有廣闊的應用前景。利用熱壓燒結法制備了鋼纖維和硅酸鋁纖維混雜增強陶瓷基復合材料。隨硅酸鋁纖維含量的增加,復合材料的摩擦因數增大;高溫下復合材料的耐磨性能隨硅酸鋁纖維含量的增大而降低;未添加硅酸鋁纖維復合材料的磨損形式主要表現為脆性脫落和疲勞磨損,并伴有磨粒磨損;添加了硅酸鋁纖維的陶瓷基摩擦材料的磨損形式均以粘著磨損為主。
本發明公開了一種復合材料壓損設計許用值試驗方法。所述復合材料壓損設計許用值試驗方法包括如下步驟:步驟1:通過積木式試驗元件級試驗獲取復合材料沖擊后壓縮強度設計許用值具有影響的工藝批次影響因子;步驟2:通過積木式試驗細節件級試驗階段獲取濕熱環境影響因子和復合材料壓損強度基本值;步驟3:通過公式以及步驟1及步驟2中獲得的數據,計算得到復合材料壓損設計許用值。本申請的復合材料壓損設計許用值試驗方法能夠解決長久以來僅靠理論計算分析獲取壓損強度準確性低、可靠性差的設計現狀。
本發明提供了一種抗高溫材料用表面合金涂層復合材料、涂層及其制備方法,其特征在于:所述表面合金涂層復合材料由具有面心立方結構的金屬合金粉末和搪瓷粉制成,其成分配比為10-70wt%金屬合金粉末,搪瓷粉余量;所述金屬合金粉末選擇NiCrAlX、NiCrX和NiCoCrAlX中至少一種,其中X為鉿、鋯、稀土元素和混合稀土中至少一種,混合稀土可以為兩種或兩種以上稀土元素同時使用,或稀土元素與Na、K、Ca、Sr、Ba之一種或多種組合使用。所述表面合金涂層復合材料可以改善高溫合金基體的抗高溫氧化和熱腐蝕性能、斷裂韌性和抗熱震性能。采用該材料制備的熱防護涂層致密,連續,光滑,與高溫合金基體能形成至少部分冶金結合。
一種高精度的連續纖維增強復合材料的制造方法,按以下步驟進行:(1)制備樹脂有機溶劑溶液;(2)將納米材料和乳化劑溶于有機溶劑中制成分散溶液;(3)獲得超聲處理溶液;(4)得到納米復合纖維預制體;(5)以納米復合纖維預制體作為增強材料,采用復合材料成型工藝制成具有高精度的連續纖維增強復合材料。本發明利用納米材料抑制樹脂基體的固化收縮,提高復合材料的形狀精度和尺寸精度,所需設備簡單,工藝操作方便,可用于多種樹脂基復合材料體系和成型工藝。通過納米材料對樹脂基體增強,使復合材料彎曲性能和層間剪切強度均提高50%,玻璃化轉變溫度(Tg)提高80℃。
一種阻燃的金屬鹽/聚酰亞胺復合材料,其特征在于:該復合材料為副族金屬鹽或稀土金屬鹽與聚酰亞胺的組合物,金屬鹽添加量為聚酰亞胺的1-20%重量。該復合材料能保持原材料的力學性能和熱性能,而其阻燃性比原材料提高20%。該法工藝簡單,成本低。
本發明涉及一種氮化鈦金屬陶瓷復合材料耐磨球閥,包括閥球、閥座、閥體,其特征是在碳鋼閥球球體的外球面和通孔內圓柱面及閥體的流道內表面沉積氮化鈦金屬陶瓷復合材料耐磨層,同時在閥座內圓錐面也要沉積氮化鈦金屬陶瓷復合材料耐磨層。本發明的優點是:成本低、壽命長、使用可靠、耐磨性能好。由于上述技術解決方案中,碳鋼材料球體具有成本低、加工性能好等優點,而氮化鈦耐磨外層的耐磨性能良好,二者結合可充分發揮雙方的優勢。
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