復合材料固化殘余應變的光纖光柵監測方法,其步驟如下:(1) 制成包括光柵溫度傳感器和光柵溫度應變傳感器的傳感器串。(2)復 合材料鋪層過程中,將光纖光柵傳感器埋入復合材料的待測部位。(3) 合理選用復合材料的成型工藝:熱壓釜、模壓成型等。(4)固化成型 后,使復合材料冷卻到室溫,用光柵解調儀監測光纖光柵的反射光譜 的最高反射峰的波長值。(5)利用ε=1/kε((ΔλB1/λB1)-(ΔλB2/λB2))計算復合材料的 固化殘余應變。本發明可以在不破壞結構的前提下實現對復合材料結 構關鍵部位的殘余應變測量,測量值穩定可靠,重復性好,同時埋入 光柵也可以繼續發揮復合材料結構的健康監測功能。該發明將復合材 料數字化制造和健康監測有機結合,實現了復合材料制作過程的在線 監測。
本發明涉及一種環境友好型復合材料及其制備方法,尤其涉及以大豆油和紅麻纖維為原料,大豆油經過一系列的化學反應,再與紅麻纖維混合,混合物加熱加壓固化,制備出復合材料。以可降解的大豆油為復合材料的基體,以紅麻纖維為復合材料的增強材料,該復合材料顯棕色,拉伸強度為10~20MPA,彎曲強度為20~50MPA。本發明的優點效果:環氧大豆油和紅麻纖維都為天然可生資源,以環氧大豆油和紅麻纖維為主要原料,可以減少對石油基原料的依賴,保護環境,符合我國可持續發展的政策。
本發明涉及力學性能表征領域,具體為一種層狀復合材料力學行為的虛擬預測方法。該方法包括下列步驟:(1)在有限元軟件(例如Abaqus)中建立層狀復合材料的三維模型;(2)對步驟(1)中建立的幾何模型進行網格劃分并施加約束;(3)模擬層狀復合材料拉伸變形行為,提取真應力應變曲線;(4)利用真實層狀復合材料的拉伸力學性能對模型參數進行校正。本發明利用宏-細觀多尺度耦合有限元方法,準確預測層狀復合材料塑性變形過程中的力學行為,同時由于耦合了基體和界面的損傷演化模型,可以用于預測復合材料的拉伸力學性能指標、復合板材的杯凸、拉深等成形性指標,也可用于復合板沖壓、拉深等成形過程金屬流動和成形極限的虛擬預測分析。
復合材料膠結接頭脫粘擴展的啁啾光柵監測方法,其步驟如:(1)制作碳纖維(玻璃纖維)復合材料正交層板,將帶有啁啾光柵傳感器的光纖埋入復合材料正交層板的0°層內。(2)將已包含啁啾光柵傳感器的被粘接板材的端部切割整齊,保證啁啾光柵傳感器的低波長端部接近切割后被粘接板端部。(3)用埋入啁啾光柵傳感器的復合材料正交層板粘接復合材料層板(或金屬板)。(4)利用光纖傳感分析儀監測不同疲勞周期時啁啾光柵反射光譜。(5)在坐標系中調整啁啾光柵長度與埋入前的啁啾光柵反射光譜的帶寬相一致。本發明方法簡單,成本低廉,可以方便的檢測出復合材料膠結接頭脫粘的起始點和最終脫粘擴展的變化。
一種含Be鎂基非晶復合材料,其特征在于:所述合金的組分及原子百分比為(Mg0.81Ni0.08Zn0.05Y0.06)100-xBex(x=1~6),雜質元素及原子百分比為O≤0.002%。本發明通過聯合加入Ni、Zn和Y元素,以形成長周期相;加入Be元素的目的是提高合金的熵,改變合金內部原子排列結構。與現有的鎂基非晶復合材料相比,本發明復合材料具有良好的綜合力學性能,解決了鎂基非晶合金的脆斷問題,為非晶合金復合材料的實用化提供了一條很有前景的途徑。
一種非連續陶瓷增強劑增強的金屬基復合材料 的制備方法, 適用于用非連續增強劑增強的金屬基復合材料, 其 特征在于 : 在制備金屬基復合材料之前, 將非連續增強劑表面預 制該金屬基體涂層, 涂層厚度在20~100μm; 可適用的金屬基 體材料選擇為Ni-Cr-Al-Ti、Fe-Ni-C、Ni-Ti合金, Ni、 Mo、Cu金屬, 增強劑選擇為TiC、WC、SiC、TiB2的 顆?;蚓ы?。本發明制備出的金屬基復合材料具有更為良好 的性能, 且成本提高不多。
本發明公開了一種六方氮化硼/聚苯乙烯復合材料的制備方法,屬于高分子材料改性技術領域和加工技術領域。本發明首先采用懸浮聚合法,以氮化硼、苯乙烯、偶聯劑、引發劑和分散劑制備出h?BN@PS母粒,按質量比,h?BN@PS母粒:聚苯乙烯=1:3?5;將h?BN@PS母粒與聚苯乙烯基材混合,制備的六方氮化硼/聚苯乙烯復合材料不僅增強聚苯乙烯的力學性能,而且還可以提高熱導系數。本發明的復合材料制備過程先進,可提高六方氮化硼和聚苯乙烯間的相容性,操作簡單、綠色環保,在低填料摻量下,該復合材料可獲得較高的力學性能和導熱系數,具有重要的應用價值。
本發明涉及復合材料制備技術,具體地說是一種 Ti-TiAl3金屬/金屬間化合物層 狀復合材料的制備方法。將Ti箔和Al箔經過表面處理后交替 疊層放置制得熱軋試樣,試樣采用純鈦板包套軋制,試樣在750 -950℃下保溫時間5-15分鐘后進行熱軋,獲得Ti- TiAl3金屬/金屬間化合物層狀復 合材料。采用本發明可以一次性完成復合材料的制備,生產工 藝簡單易行,成本低。本發明制備過程無污染,復合材料界面 結合良好。本發明層狀復合材料的厚度可以方便地通過調整 Ti箔和Al箔交替疊層的數目或原材料本身的厚度而得到不同 厚度的層狀復合材料。
本發明涉及異種合金的層狀復合材料的制備技術,具體為一種制備異種合金層狀復合材料的方法。其制備工藝為使用等通道轉角擠壓方法制備雙層或多層復合材料。首先選取合適的合金組合,經過表面處理后進行合理的搭配,采用合理的加工工藝,在等通道轉角模具里進行擠壓剪切變形,經過一次或多次復合擠壓成型。擠壓后根據需要可以選取適當的溫度和時間進行熱處理進一步促進界面擴散結合,兼顧異種合金的界面和各組成層的組織細化與性能,從而制備出界面結合牢固,具有良好組織結構和優異性能的金屬層狀復合材料。本發明的材料選配和組合方式比較自由,可以采取雙層或間隔多層等方式組合不同的金屬材料,適用于多種材料,是一種制備復合材料的新方法。
本發明涉及一種耐大電流的熱敏電阻聚合物復合材料及其制備方法,屬于功能復合材料及電子器件領域,解決傳統正溫度系數熱敏電阻復合材料無法滿足的耐大電流、耐高電壓等問題。該復合材料包括功能填料、聚合物,其中:功能填料添加量為聚合物質量的4%~30%;功能填料為具有導熱性能和/或導電性能的填料,聚合物為結晶性聚合物。將功能填料與聚合物經熔融共混,熱壓后形成導電聚合物復合材料;將導電聚合物復合材料切割后,表面粘附電極和引線,利用粉末環氧樹脂進行熱封裝處理,冷卻后制成具有正溫度系數效應的熱敏電阻。本發明復合材料可以作為高性能熱敏電阻應用于通訊、電力、發電廠等要求熱敏電阻具有耐電流、耐電壓等性能的領域。
本發明涉及鎂基非晶復合材料,具體為一種鎂基非晶/多孔鈦雙相三維連通復合材料及其制備方法。本發明提供一種鎂基非晶/多孔鈦雙相三維連通復合材料,該復合材料為鎂基非晶合金和三維連通多孔鈦骨架的復合材料,鎂基非晶合金填充于多孔鈦骨架中,形成雙相三維連通的結構。將選定的鎂基非晶合金加熱熔化,然后通過滲流法或者擠入法將液態合金填充到三維連通多孔鈦的孔隙,最后水淬,得到鎂基非晶/多孔鈦雙相三維連通復合材料。該復合材料非晶相和增強相空間三維連通且分布均勻,兩相相互強化,解決了鎂基非晶合金易發生脆性斷裂的問題。該非晶復合材料在大尺寸樣品實驗條件下具有優良力學性能,具有比強度高、性能穩定、無缺陷的特點。
本發明涉及一種用于制造變截面類工型復合材料制件的工裝及制造方法。采用的技術方案是:工裝由上陽模、下陽模、中間隔板和兩側的復合材料勻壓板構成。制造方法,首先制作復合材料勻壓板;然后將剪裁成固定尺寸的碳纖維預浸料鋪疊在成型工裝上,最后把鋪疊好的各部分碳纖維預浸料從成型工裝上轉移到組合固化工裝進行整體組合,并封裝真空袋;密封完備的預浸料坯料在120-180℃,0.3-0.8MPa下固化成型1~3小時;冷卻后,拆除復合材料勻壓板、中間隔板、上陽模和下陽模,得到變截面類工型復合材料制件。本發明的制作工藝,可提高制件在固化過程中的壓力傳遞效率,降低制件結構缺陷產生,保證制件的外形和內部質量。
本發明公開一種具有微觀定向結構的電接觸用碳/金屬復合材料及其制備方法。該復合材料由體積百分數為0.5%~60%的碳材料和金屬組成,微觀定向結構表現為碳材料在金屬基體中以片層形式定向排列,該碳材料為石墨烯、碳納米管、鱗片狀石墨的一種或一種以上,該金屬為銀、銅或以它們為基體的合金。本發明通過漿料配制、冷凍鑄造、真空冷凍干燥、去有機質和致密化處理的工藝流程制備具有微觀定向結構的碳/金屬復合材料。本發明的復合材料具有高強度、高硬度、良好的耐磨性和優異的導電、導熱性能,特別是沿片層方向表現出最佳的力學性能和功能特性。本發明的復合材料主要用作電接觸材料,可提升使用效果,降低磨損與能耗,并延長使用壽命。
本發明涉及一種碳納米管/碳纖維多尺度混雜復合材料的制備方法,技術特征在于:該方法是采用超聲波輔助電化學沉積的方法制備納米復合纖維預制體。而后,在超聲波和直流電場的雙重作用下,按照復合材料液體模塑工藝(LCM)成型,如樹脂傳遞模塑(RTM)、樹脂膜熔滲(RFI),使碳納米管分散并沿電場方向取向,即得多尺度混雜復合材料。所述超聲波的功率為100~400W,頻率為20~80KHZ;所述電場為直流電場,其電壓為20~1200V。本發明把碳納米管的優異性能與傳統復合材料液體模塑工藝的低成本、高性能特點結合起來,實現了組元材料的優勢互補和加強,制得的復合材料經濟有效地利用了碳納米管的獨特性能,可作為結構和功能材料使用。
連續PBO纖維增強熱固性BMI樹脂的界面改性方法,屬于先進復合材料科學技術領域,為解決目前纖維增強樹脂基復合材料結構表面光滑,活性基團少和樹脂基體的粘結性差等技術問題而設計的,其解決方案:PBO纖維在等離子體處理裝置中,采用低溫等離子體技術對纖維進行表面改性,然后與雙馬來酰亞胺樹脂溶液浸漬制備纖維增強BMI復合材料預浸料,最后采用高溫模壓成型工藝制成連續纖維增強復合材料。改性后的纖維與樹脂基體的粘結性得到很大改善,界面性能大大提高,復合材料層間剪切強度進一步增強,力學性能優異。制品可滿足現代工業對復合材料越來越苛刻的要求,尤其是能適應現代航空工業對復合材料耐高溫性能和力學性能雙優異的嚴苛要求。由于BMI樹脂有優良的電磁性能,材料可替代環氧樹脂作為新型電磁功能材料使用。
本發明提供一種添加稀土La的原位TiB2增強銅基復合材料及其制備方法,所述添加稀土La的原位TiB2增強銅基復合材料,包括重量配比如下的各組分:0.5-2wt%的TiB2、0.02-0.10wt%的La、余量為Cu。本發明通過合金化法,在Cu-TiB2復合材料中添加一定量的稀土元素La,表面活性較高的La能使TiB2在生成階段生成細小的TiB2顆粒,在復合材料凝固階段分散TiB2顆粒,使之均勻彌散于銅金屬基體中,因此獲得了具有良好的綜合性能的Cu-TiB2銅基復合材料。經檢測添加稀土La的原位TiB2增強銅基復合材料強度高,導電性佳。
本發明屬于高分子材料領域, 尤其涉及一種高效PE/PET復合材料界面相容劑、高強抗紫外線PE/PET復合材料及其制備方法。高強抗紫外線PE/PET復合材料原料組成按重量份數配比為:高密度聚乙烯100份、馬來酸酐0.5?2.0份、甲基丙烯酸縮水甘油酯0.5?2.0份、引發劑0.05?0.3份、熱穩定劑0.1?0.5份。高效PE/PET復合材料界面相容劑原料組成按重量份數配比為:高密度聚乙烯100份、馬來酸酐1.2?1.5份、甲基丙烯酸縮水甘油酯1.2?1.5份、引發劑0.2?0.3份、潤滑劑0.3?0.5份。馬來酸酐、甲基丙烯酸縮水甘油酯共接枝高密度聚乙烯,是一種高效界面相容劑,在PE/PET復合材料上的應用,比HDPE?g?MAH和HDPE?g?GMA任何一種單獨使用效果都要好,其耐熱性好,填充能力大,具備良好加工性能,能夠高效提升PE/PET復合材料力學性能。
一種表面/塊體金屬基復合材料及其制備方法,該表面/塊體金屬基復合材料由基體和增強相組成,其中增強相的體積含量為5~40%;該復合材料的厚度為0.5~20毫米;其制備方法為采用點陣式多孔顆粒預置方式,通過攪拌摩擦加工工藝制備出表面/塊體金屬基復合材料;本發明所獲得的復合材料中,增強相分布非常均勻,與基體結合良好,復合材料的層厚可達0.5~20毫米,在FSP過程中無顆粒飛濺現象發生。
一種表面分級復合材料界面層及其制備方法,屬于材料表面工程技術領域。該表面分級復合材料界面層由分散的硬質第二相和包覆的金屬粘結相的表面復合材料組成,表面分級復合材料界面層為一具有分級結構的硬質第二相次級單元構成的表面復合材料,電火花放電采用硬質第二相粒徑10nm-50μm和致密度50-90%的復合材料電極,在惰性或活性氣氛中放電,逐點逐層沉積硬質第二相次級單元,制備表面分級復合材料。該復合材料界面層利用具有分級結構的硬質第二相次級單元增加界面層剛度,提高了整體涂層的強度;金屬粘結相在變形過程中抑制變形局部化,增強了涂層的塑性變形能力,涂層具有匹配的強塑性性能;表面分級復合材料結構特殊、制備方法簡單,易于工業化應用推廣。
本發明屬于一種用于交通、電力、通信、照明等領域的,由復合材料制成的桿塔,確切的說是屬于一種多功能復合材料桿塔?,F在用于交通信號燈、照明燈、通信基站、輸電線路等領域的桿塔多為混凝土桿或鋼鐵桿,缺點是重量大,造價高。而一些由復合材料制造的桿塔的接地方式使外引地線-導線-架空地線的電學關系復雜化,給線路設計和線路施工增加難度。本發明目的在于提供一種多功能復合材料桿塔,其特征是沿桿塔內部或外部有與桿塔為一體的導電層,以解決現有復合材料桿塔的問題。有輸電走廊小、耐雷、耐污閃等優點,線路設計和線路施工簡單。
本發明公開了一種直升機復合材料槳葉數控加工裝置,采用懸臂式裝結構,包括:用于加工復合材料槳葉的數控加工裝置和用于裝夾復合材料槳葉的裝夾裝置;數控加工裝置位于裝夾裝置上端設置有能夠沿著裝夾裝置橫向移動的X軸運動系統;X軸運動系統的移動平臺上固定有Y軸數控滑臺,且Y軸數控滑臺移動臺面上固定有Z軸數控滑臺,雙工位動力頭固定于Z軸數控滑臺移動臺面上,即此結構實現雙工位動力頭的X、Y和Z軸的坐標系定位移動,且雙工位動力頭實現電主軸的縱向擺動和橫向周向轉動,保證了加工工具能夠完成針對復合材料槳葉的切邊、銑削、鉆孔三種加工要求。
一種纖維增強樹脂基(Fiber?Reinforced?Plastic,FRP)復合材料R區超聲檢測模型建立方法,屬于復合材料超聲檢測技術領域。該方法包括以下步驟:FRP復合材料R區試樣幾何尺寸和密度測量;對R區試樣橫截面解剖打磨并觀察其微觀組織,包括單鋪層厚度、鋪層總數及纖維鋪放順序;FRP復合材料單向板試樣聲速測量和彈性剛度矩陣反演計算;計算R區任意位置對應的Bond變換矩陣,并對彈性剛度矩陣進行旋轉變換;設定超聲檢測探頭參數和耦合介質的材料特性,完成模型建立。該方法在考慮FRP復合材料各向異性的同時,還實現了多層結構和曲面形狀彈性特性的定量描述。利用該模型可對FRP復合材料R區超聲檢測進行模擬計算,為研究聲傳播規律、提高檢測質量提供支持。
本發明涉及氧化鋁陶瓷纖維/粒子強化金屬基復合材料的低壓加壓制備方法。通過低壓加壓法制作Al2O3陶瓷纖維/粒子強化金屬基復合材料,添加Al粒子與熔融態Al?基合金互溶,與傳統的固相法、液相法相比具有低成本,效率高等優點。Al2O3纖維在復合材料中呈現三維分布,摩擦磨損時能保護Al2O3粒子穩固,不易脫落。通過Al2O3纖維與強化粒子合理配比,使得強化材料達到分布均勻,提高了材料的耐磨性能。本發明制備的氧化鋁陶瓷纖維/粒子強化金屬基復合材料與現有的金屬基復合材料相比,材料的耐磨性能更優異,具有廣泛的應用前景。
一種動態硫化無鹵阻燃聚丙烯復合材料及其制備方法,涉及一種復合材料及其制備方法,該動態硫化無鹵阻燃聚丙烯復合材料的組分和重量份數為:聚丙烯40~60份,三元乙丙橡膠20~30份,無鹵阻燃體系50~100份,相容劑10~30份,交聯劑0.2~8份,助劑1~10份。將上述組分在高速混合機中充分混合,經雙螺桿擠出機熔融共混,進行動態硫化反應,雙螺桿擠出機及口模溫度控制在160~220℃,擠出造粒。即可得到動態硫化無鹵阻燃聚丙烯復合材料。該復合材料具有良好的阻燃性能和機械力學性能,可應用在建筑、電纜等無鹵阻燃場合。
本發明關于一種陶瓷?金屬仿生納米復合材料及其制備方法,其中,該陶瓷?金屬仿生納米復合材料由Ti2AlC或Ti3AlC2陶瓷相和Mg或Mg合金金屬相組成,在微觀上,其具有與貝殼珍珠層微觀結構類似的交互排列的納米片層結構;陶瓷相、金屬相以納米片層形式相間定向排列;陶瓷相與金屬相各自保持連續,相鄰的納米片層之間相互連接。該復合材料的制備方法如下:將Ti2AlC或Ti3AlC2納米片狀的陶瓷粉體配制成混合漿料,進行真空抽濾、熱壓燒結,得到納米片層結構的多孔陶瓷骨架;利用Mg或Mg合金熔體浸滲多孔陶瓷骨架,得到陶瓷?金屬仿生納米復合材料。本發明的復合材料具有輕質、高強、導熱、導電、耐磨等特點,有望作為結構材料,有助于減輕結構件的重量并延長其使用壽命。
本發明屬于納米材料技術領域,具體涉及一種馬來酸酐修飾的氧化石墨烯/雙馬來酰亞胺納米復合材料的制備方法。該方法是在溶劑中,采用馬來酸酐對氧化石墨烯進行表面修飾,在氧化石墨烯表面引入能與樹脂基體進行化學反應的雙鍵基團,然后將馬來酸酐修飾的氧化石墨烯加入到液態的O,O′-二烯丙基雙酚A(DBA)中,經超聲分散后,加入雙馬來酰亞胺基二苯甲烷樹脂(BDM)進行反應,生成石墨烯改性的雙馬來酰亞胺樹脂納米復合材料。用本發明所述方法所得的納米復合材料,可有效改善雙馬來酰亞胺樹脂的韌性和強度,進一步提高雙馬來酰亞胺復合材料的綜合性能。本發明制備的納米復合材料可以廣泛應用于航空航天、汽車船舶、機械電子等諸多領域,便于石墨烯的工業化應用。
一種飛機復合材料制件重量精度控制方法,涉及飛機總體設計技術領域中的飛機重量研究方向,用于飛機復合材料結構件生產過程中的重量控制,包括:S1,統計分析得出每種材料的基準值,并對其進行搭配;S2,對超出總重范圍的復合材料制件進行調整;S3,對層壓板進行壓實,形成復合材料坯料;S4,確定復合材料構件中樹脂含量,并對S2中的復合材料坯料進行調整;S5,確定固化前復合材料坯料總重范圍,并對固化工藝微調。本發明提供的飛機復合材料制件重量精度控制方法精確地控制復合材料制件的重量,突破了現有技術中只能對復合材料制件的重量進行事后檢驗的難題,并可通過對生產階段重量監控,提高復合材料制件的穩定性,降低復合材料制件性能的分散性。
本發明涉及鋁基復合材料和焊接領域,特別提供了一種提高不連續增強鋁基復合材料攪拌磨擦焊接頭強度的工藝,該工藝適用于可熱處理強化的不連續增強鋁基復合材料。對可熱處理強化的鋁基復合材料進行固溶處理,淬火后在4h內進行攪拌摩擦焊接。之后根據使用需求在空氣中自然時效或人工時效,或者使用工業常用的工藝重新進行強化熱處理。使用該焊接工藝可明顯改善不連續增強鋁基復合材料的可焊性,減少工具磨損,提高復合材料接頭的力學性能。
埋入復合材料的光纖光柵保護與定位方法,為解決光纖上刻寫光柵部分較脆,其復合材料成型工藝較復雜和光纖光柵在埋入及成型固化過程中易產生移位,使光柵偏離初始位置,影響測量精度等技術問題而設計的:該方法實現步驟:將兩段短光纖粘接在光纖的刻寫光柵部位;短光纖端部用硅橡膠封裝保護,為避免影響光柵的界面傳遞效果,在光柵部位不使用硅橡膠;硅橡膠封裝后的光纖光柵粘接在兩層窄布帶間;復合材料成型過程中,將窄布帶放入復合材料的預定位置;光纖與復合材料的出入口位置,用硅橡膠進行封裝。有益效果:其工藝過程更方便、易于施工、成本較低。實現了對埋入復合材料的光纖光柵的有效保護,提高其成活率,同時通過將光纖光柵封裝在纖維布帶間,解決了光柵精確定位的難題,提高光柵的監測精度。
一種用于結構縱向應變監測的智能復合材料層板制作方法,為解決目前工程常用的聚酰亞胺樹脂或環氧樹脂將光纖光柵傳感器粘結在結構表面,在服役中光纖易被破壞及將光纖直接埋入復合材料結構中,雖得到封裝保護但會引起其周圍應力/應變的集中,材料固化過程中產生熱殘余應力會引起光纖光柵反射光譜的啁啾現象,影響光柵的應變測量精度等技術問題,而提供了一種用于結構縱向應變監測的智能復合材料層板制作方法,將光纖光柵傳感器埋入復合材料鋪層中來替代結構健康監測領域常用的電阻應變片,通過對埋入光纖光柵施加預應力,降低復合材料固化殘余應力對光纖光柵反射光譜的影響,避免啁啾現象;提高了傳感器的穩定性和重復性。同時復合材料起到了對裸光纖光柵很好的封裝保護作用,滿足工程施工對傳感器靈敏度要求。
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