本發明提供了一種用于電池負極的Cu9S5@C納米復合材料及制備方法,以硫粉、乙酸銅、氨水為反應原料,通過水熱法生成硫化銅,退火得到Cu9S5,再利用水熱法在Cu9S5表面包覆葡萄糖,高溫退火得到Cu9S5@C納米復合材料。本發明在金屬硫化物的表面包覆碳,既可有效彌補硫化物循環性和穩定性較差的缺點,提高材料的循環性和穩定性,又可提高材料的導電性,作為鋰離子電池的負極材料可以有效實現較高容量以及較好的循環穩定性,有效提高電池性能。以本發明制備的Cu9S5@C納米復合材料作負極的鋰離子電池經測試,具有較好的鋰電性能,擁有較穩定的比容量和較好的循環性能,并且具有多次循環后容量快速上升的特性,90個循環后比容量升至初比始容量的2倍。
本發明涉及一種碳化鎢金屬陶瓷復合材料耐磨球閥,包括閥球、閥座、閥體,其特征是在流體通過的流道內壁均噴涂有碳化鎢金屬陶瓷復合材料耐磨涂層,同時在閥球與閥座的密封副表面上均噴涂有碳化鎢金屬陶瓷復合材料耐磨涂層。本發明的優點是:成本低、壽命長、使用可靠并具有較高耐磨性能。碳鋼材料球體具有成本低、加工性能好等優點,而碳化鎢耐磨外層的耐磨性能良好,碳鋼與碳化鎢耐磨層結合的穩定性牢固性也較好,而且,為了保證碳化鎢涂層與碳鋼基體之間具有較高的結合強度,在噴涂前首先對待噴涂件進行碳化鎢離子注滲,形成過渡層。另外由于設置有過渡圓弧面,進一步保證了碳化鎢涂層與碳鋼本體之間的結合力。
本發明公開了一種介孔復合材料Fe3O4?Co3O4及其制備方法和在降解氣態污染物中的應用。將鐵鹽和鈷鹽分別溶解于水溶液中,得含有鐵的溶液和含有鈷的溶液;將含有鐵的溶液和含有鈷的溶液混合并充分攪拌后加入含有F127的水溶液,將最終的混合液進行干燥;將干燥后的產物于惰性氣體或者空氣條件下煅燒,冷卻至室溫,研磨,得介孔復合材料Fe3O4?Co3O4。本發明所述的介孔復合材料Fe3O4?Co3O4具有吸附降解污染物的能力,因此能夠實現有效方便的降解異丙醇等氣態污染物,從而達到凈化空氣的目的。
一種ZIF?67還原氧化石墨烯基吸波復合材料(CoC?rGo)的制備方法,屬于吸波復合材料技術領域。該制備方法,首先采用hummers法合成氧化石墨烯,在氧化石墨烯層間形成ZIF?67;其次,合成ZIF?67氧化石墨烯前驅體;最后,將其進行高溫煅燒后處理,制備出ZIF?67還原氧化石墨烯基吸波復合材料(CoC?rGo)。本發明制備過程簡單,具有普適性(FeC、NiC均適用此方法),適用于大規模生產;并且材料密度相對較小,產品性能優異,具有優異的吸波性能。
本發明涉及Z型異質結Co9S8/NH2?UiO?66復合材料的制備方法及其在光催化中的應用。所述的Z型異質結Co9S8/NH2?UiO?66復合材料是將Co9S8納米粒子負載到金屬有機骨架NH2?UiO?66表面,形成異質結。制備方法如下:采用水熱法分別合成NH2?UiO?66和Co9S8納米粒子;將NH2?UiO?66和Co9S8納米粒子分散在乙醇溶液中超聲作用,然后蒸發乙醇溶劑誘導Co9S8納米粒子在NH2?UiO?66上復合,真空干燥得目標產物。本發明提供的Co9S8/NH2?UiO?66復合材料對Biginelli反應展示出良好的催化性能。
本發明涉及納米復合材料制備領域,特別是涉及一種石墨烯拉花/環氧樹脂復合材料的制備方法,解決石墨烯粒子在高分子基體中的分散問題。首先利用石墨烯納米粒子形成具有一定力學強度和良好導電性能的石墨烯紙薄膜,經表面平行切口、牽拉處理得到拉花式石墨烯三維空間網絡,再通過大流動性環氧樹脂的浸漬、密實、固化得到石墨烯拉花/環氧樹脂導電復合材料。該方法所得復合材料內部石墨烯拉花與環氧樹脂均保持高度連續,以較少的石墨烯摻量即可實現優良的導電性能,同時賦予復合材料較好的力學強度和變形性能。此外,該制備方法還具有工藝簡單、操控方便、易于實現工藝放大等特點。
本發明提供了一種新型基于還原氧化石墨烯?二硫化鎢復合材料氨氣氣體傳感器及其制備工藝,屬于傳感器技術領域。本發明包括氣敏復合材料以及傳感器基板,復合氣敏材料是利用一步水熱合成獲得的納米材料,所述的氣敏材料均勻涂覆與傳感器基板的金叉指電極上,傳感器基板背面加熱板的瞬間加熱溫度是140℃,加熱恢復時間是隨檢測氣體濃度線性變化。本發明的還原氧化石墨烯‐二硫化鎢復合材料在室溫環境中對氨氣表現出良好的響應性能,具有良好的選擇性、穩定性以及可重復性等。此發明中的氣體傳感器恢復階段,使用瞬態加熱在有效縮短還原所需時間的同時,不會對氣體敏感材料的性能產生影響,具體瞬態加熱時間可以根據探測獲得的氣體濃度進行設定。
本發明提供一種四腳狀氧化鋅晶須新型增強環氧復合材料的簡易、低成本的制備方法。首先,將四腳狀氧化鋅晶須用偶聯劑的丙酮或石油醚溶液在超聲波條件下預處理,再按比例加入環氧樹脂(已預熱至50~70℃)中,機械攪拌后,再用超聲波分散、脫泡10~50分鐘。然后,加入一定量固化劑,攪拌均勻,超聲波脫泡,然后澆注到已預熱到90℃的模具中。在抽真空的情況下,加熱固化或室溫固化數小時,完全固化后,開模,即得四腳狀氧化鋅晶須增強環氧復合材料。該制備方法操作簡單,所制備的環氧復合材料強度和韌性同時提高,且具有抗靜電功能,該材料具有廣闊的工業應用前景。
本發明公開了一種三明治結構C/C?SiC復合材料及其制備方法,屬于碳纖維增強陶瓷基復合材料技術領域。具體如下:設計出一種中間為高密度C/C、兩側分別為對稱分布的C/C?SiC和C/SiC的新型三明治結構復合材料;發明一種快速制備三明治結構C/C?SiC復合材料的新工藝。該材料不僅密度低,而且具有優異的抗氧化性能和高溫力學性能;該工藝具有制備周期短、成本低、能耗小等特點。本發明的實施可拓展C/C?SiC復合材料在航空航天系統的應用范圍。
本發明涉及用霞石微晶玻璃與金屬混合生產新型硅基復合材料的新技術,具體為一種霞石微晶玻璃與金屬粉末復合材料及其制備方法,霞石微晶玻璃粉末與有選擇配套的金屬粉末包括鐵基、銅基、鋁基的復合新材料。利用微晶玻璃粉末與金屬粉末混合并添加晶須,使其實現再生長以利于提高韌性,從而獲得新型高強度復合材料。具體為:將選配的霞石微晶玻璃粉碎成100-300目細粉,再與選定的金屬粉混拌壓成毛坯型,送晶化爐燒結、晶化,再經二次熱擠壓模具成型和網帶窯韌化處理,退火后再經精加工即成為高強度產品。本發明解決了純金屬的理化性能不高的缺欠,比純金屬粉末冶金制品降低成本50%-80%。
本發明涉及一種磁?熱能量轉換和熱能存儲定形相變復合材料及其制備方法,屬于復合材料領域。一種磁?熱能量轉換和熱能存儲定形相變復合材料,其特征在于:所述復合材料由定形相變材料和均勻分散在其內的超順磁性納米顆粒組成,其中,按質量百分比,定形相變材料:96~99%,超順磁性納米顆粒:1~4%,其中,所述超順磁性納米顆粒為Fe3O4、CoFe2O4、NiFe2O4、MnFe2O4。本發明用結合原位摻雜的溶膠?凝膠法制備出定形相變復合材料,成功地將超順磁性納米材料引入到PCM體系中,可以同時實現磁?熱能量轉換和熱能存儲,所得材料具有優異的形狀穩定性能、儲能密度以及熱穩定性。
本發明涉及一種用于氣體吸附分離的活性炭纖維?金屬有機框架復合材料的制備。首先利用均勻沉淀法將金屬前驅物覆蓋于活性炭纖維表面,然后在水或溶劑熱條件下將金屬前驅物與有機配體配位絡合在活性炭纖維表面形成金屬有機框架結構,最終實現了活性炭纖維和金屬有機框架材料的復合。本發明所述活性炭纖維?金屬有機框架復合材料制備工藝簡單,反應條件溫和,材料性質穩定,具有多孔結構。該復合材料在CH4/N2、CO2/CH4、CO2/N2、CO2/CH4/N2等氣體吸附分離過程中對CH4、CO2有明顯的選擇吸附性能,特別適用于低品質甲烷氣的分離、高濃甲烷氣的凈化以及CO2的捕集過程。
本發明涉及摩擦材料制備技術,具體地說是一種泡沫碳化硅陶瓷、銅合金兩相復合的泡沫碳化硅陶瓷骨架整體增強銅基復合材料摩擦片及其制備方法。按體積分數計,泡沫碳化硅陶瓷骨架整體增強銅基復合材料摩擦片成份由15%~50%的泡沫碳化硅陶瓷和85%~50%的銅合金組成。制備方法由高強度致密泡沫碳化硅陶瓷制備、與銅合金復合兩個關鍵工藝步驟組成。先制備高強度致密泡沫碳化硅陶瓷,然后通過擠壓鑄造的方法使液態銅合金進入泡沫碳化硅陶瓷的三維連通孔空隙中并凝固而實現的。用本發明方法制備的泡沫碳化硅陶瓷骨架整體增強銅基復合材料摩擦片具有耐熱性能好、摩擦性能優良、機械強度高、工藝性能好的特點。本發明摩擦片可以作為新型高性能摩擦制動和傳動材料。
本發明涉及一種Pd@Co4(tpt)2(btb)復合材料及其制備方法和應用。采用的技術方案:將2,4,6?三(4?吡啶基)?1,3,5?三嗪、1,3,5?三(4?羧基苯基)苯、七水硫酸鈷和溶劑加入到容器內,攪拌,再加入氟硼酸攪拌至溶解。密封后放入烘箱內,于393K下保持5天;冷卻到室溫,靜置1?3天后,洗滌,過濾,干燥,得Co4(tpt)2(btb)晶體;將氯鈀酸鈉的甲醇溶液緩慢滴加到Co4(tpt)2(btb)材料中,用還原劑進行還原,得Pd@Co4(tpt)2(btb)復合材料。本發明所制備的Pd@Co4(tpt)2(btb)復合材料制備方法簡單,對Suzuki反應展示出良好的催化性能。
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制備TiB2-NbC-SiC高溫陶瓷復合材料的方法。三種成分相被原位生成,其中Nb固溶到TiB2中生成Ti(Nb)B2,Ti固溶到NbC中生成Nb(Ti)C,碳化硅以β-SiC的形式存在。具體制備方法是:首先,以鈦粉、鈮粉、硅粉、碳化硼粉和石墨粉為原料,以無水酒精為介質,在瑪瑙罐中球磨16~30小時,干燥并過篩后裝入石墨模具中冷壓成型(10~20MPa),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1600~1800℃、保溫燒結時間為1~4小時、燒結壓強為20~40MPa。本發明可以在較低的溫度下制備出高致密度、高硬度、高強度、良好韌性、高溫抗氧化性能好等綜合性能優越的TiB2-NbC-SiC高溫陶瓷復合材料。
本發明涉及結構可靠度優化領域,提供一種變剛度復合材料板殼結構精確建模分析與可靠度優化一體化設計方法,包括:利用一次可靠性近似方法、非線性近似函數以及二次可靠性近似方法對變剛度復合材料板殼結構進行高效可靠度優化。利用非均勻有理B樣條函數對變剛度復合材料板殼纖維鋪設路徑進行精確建模;對變剛度板殼結構進行等幾何分析,包括:基于等幾何方法對變剛度板殼結構進行線性屈曲分析,推導設計變量以及隨機變量對結構響應的全解析靈敏度。本發明能夠實現變剛度復合材料板殼結構的建模、分析與可靠度優化的無縫對接,顯著提高其可靠度優化效率及準確性,大幅縮短研發周期。
本發明公開了一種制備高能低溫球磨連續擠壓復合材料的方法,具有如下步驟:1)制備改性六鈦酸鉀晶須;2)制備復合填料:將改性六鈦酸鉀晶須與聚甲醛均勻混合后裝入高能球磨罐體,改性六鈦酸鉀晶須與聚甲醛的質量比為1~10:9~30,抽真空后,在-150~-50℃的溫度下球磨制備復合填料;3)制備復合材料:將超高分子量聚乙烯和復合填料在高速混合機上混合均勻,在連續擠壓裝置上連續擠出復合材料,其中超高分子量聚乙烯和復合填料的質量比為10~7:1。本發明還公開了一種通過上述方法制備的復合材料。本發明實現連續擠壓技術的納米化加工,擴大了現有連續擠壓技術的原料選取范圍,并且可以用于開發高性能金屬基和高分子基復合新材料。
本發明涉及一種用作鋰離子電池負極的高能復合材料及制造工藝,該高能復合材料是以碳材料、硅粉、糖微球的一種或多種的混合物為核體材料,以熱解碳為殼體材料,核體材料重量百分比為10%~60%,殼體材料熱解碳為40%~90%。該高能復合材料制造工藝為(1)混合:將核體材料與殼體材料同時放入有惰性氣體保護高溫反應釜,加溫并攪拌;(2)包覆:控制溫度和壓力使殼體材料包覆核體材料;(3)碳化:將已包覆材料真空干燥后送入高溫碳化真空爐碳化;(4)石墨化:碳化處理后的包覆材料送入高溫石墨化真空爐石墨化即得到均勻的復合材料。采用本發明工藝制造的高能復合材料,用于二次電池中,其比容量可以高達1060mAh/g以上,經500次循環后,仍可保持80%以上的容量。
本發明涉及一種納米FeNbO4/Graphene復合材料及其制備和應用,屬于新能源技術領域。一種納米FeNbO4/Graphene復合材料的制備方法,是將C10H5O20Nb、Fe(NO3)3·9H2O和Graphene于反應釜進行水熱反應后所得顆粒進行焙燒,其中,水熱反應條件為:180~240℃下保溫20~24h,得顆粒;焙燒條件為:將水熱反應所得顆粒在氬氣氣氛下,以3~5℃/min的速度升溫至950~1000℃并保溫6~10h;以2~3℃/min的速度降至室溫,得納米FeNbO4/Graphene復合材料。所得納米FeNbO4/Graphene復合材料的電化學性能較水熱法合成的納米FeNbO4以及固相燒結法合成的微米FeNbO4均有所提高。
本發明涉及防彈裝甲用復合材料領域,具體為一種防彈裝甲用碳化硅/石墨烯仿生復合材料及其制備方法。該復合材料由體積百分數為0.3%~6%的石墨烯和碳化硅組成,微觀上石墨烯片層擇優定向分布在碳化硅基體中。該復合材料的制備方法為:首先配制石墨烯和碳化硅的混合漿料,再對漿料進行冷凍鑄造和真空冷凍干燥處理得到具有定向片層結構的多孔坯體,然后沿垂直于片層的方向壓縮坯體,最后通過去有機質處理和燒結致密化得到碳化硅/石墨烯復合材料。本發明的復合材料強度高、硬度大,生產工藝簡單,并且具有良好的斷裂韌性、沖擊韌性和抗多次沖擊的能力,可有效改善防彈裝甲的防護效果和耐用性,具有可觀的應用前景。
一種長纖維增強鈦基復合材料的加氫制備技術, 首先將預先制得的鈦合金片和編織好的長纖維布相間疊放成 為預制復合材料, 其特征在于制備過程如下 : 在真空狀態下, 將預制復合材料加熱到700~900℃, 真空度為10-2~10-3Pa; 充入氫氣, 氫氣壓力為0.01~0.1MPa; 對預制復合材料施加壓力載荷, 壓力為30~50MPa, 時間為30~60min; 在加載同時、或在加載過程中、或在卸載同時, 抽真空去氫, 至真空度為10-2~10-3Pa; 冷卻至室溫。本發明生產成本低, 且產品質量好。
本發明涉及一種通過非晶基體結構回復提升非晶內生復合材料力學性能的方法,屬于非晶合金及其內生復合材料領域。這類非晶內生復合材料的微觀組織特點為:具有可逆相變的內生晶態相分布于非晶基體中。在拉伸載荷作用下,該類非晶內生復合材料表現出超彈性,即小應變卸載后形狀完全恢復。通過在小應變處做拉伸循環加載,非晶內生復合材料中非晶基體相發生“形狀記憶效應”驅動的結構回復。結構回復的非晶基體可以導致非晶內生復合材料的力學性能明顯提升,包括拉伸塑性提高、加工硬化階段延長等。該方法可以提升非晶內生復合材料的力學性能,進而拓展其作為結構材料的實際應用,具有重要的社會經濟效益。
本發明涉及基于ZIF?67衍生的Co2P@Ni2P/CC蜂窩狀納米片復合材料及其應用。將Co(NO3)2·6H2O、2?甲基咪唑和去離子水室溫下攪拌,所得混合液中放入親水處理過的碳布CC,室溫下靜置4h,洗滌干燥后得到ZIF?67/CC材料,經刻蝕?碳化?磷化后制得目標產物Co2P@Ni2P/CC復合材料。本發明采用原位生長?刻蝕?碳化?磷化的方法制備了蜂窩狀納米片復合電極材料,經三電極測試表明,在電流密度為2mA cm?2時,電極材料的面積比電容達到2876mF cm?2。Co2P@Ni2P/CC復合材料的制備過程易實現,制備成本低廉,可作為超級電容器電極材料。
一種Fe3O4@MOF?199@C18納米復合材料的制備方法,包括1、用FeCl3·6H2O、乙二醇和醋酸鈉制備Fe3O4納米粒子。2、再用1, 3, 5—均苯甲酸、N,N?=甲基甲酸酰胺、乙醇、已制備的Fe3O4納米粒子和三乙胺制成Fe3O4@MOF?199。3、用氯(二甲基)十八烷基硅烷與Fe3O4@MOF?199制成Fe3O4@MOF?199@C18納米復合材料。本發明操作簡單,成本低,所制備的Fe3O4@MOF?199@C18納米復合材料粒徑處于納米級別,顆粒均勻,易于分離和收集,分散性好,吸附能力強,且制備的時候不會造成環境污染,對操作人員的健康無害。
一種VO2/Co(OH)2納米復合材料及其制法和超級電容器,屬于超級電容器電極材料領域。該VO2/Co(OH)2納米復合材料,以VO2納米線為基體材料,負載納米片層狀Co(OH)2納米顆粒。其制備方法為:按摻滲摩爾比,將VO2納米線和CoCl2·6H2O混合,加水溶解,超聲,再加入0.05~5mol/L的氨水,用純氨水滴定pH值為8~8.5,沉靜反應10~30min分離,固體物質清洗干燥,得到VO2/Co(OH)2納米復合材料。該方法以VO2納米線為前軀體,通過原位自生長的方法制備的VO2/Co(OH)2納米復合材料,然后將其作為超級電容器電極材料。該電極材料能將電子快速傳遞于活性物質,其比電容較單一材料的比電容有一個的很大程度的提升。
本發明提供一種采用Al-Ti-X(X為B元素或C元素)自蔓延體系制備無鋁鎂基復合材料的方法,該方法解決了Al-Ti-X自蔓延體系無法應用在無鋁鎂合金中的問題,制備過程如下:不添加Zr元素,熔煉無鋁鎂基熔體;選擇Al-Ti-B或Al-Ti-C自蔓延體系,采用自蔓延高溫合成法原位合成含增強顆粒的鎂基復合材料熔體;向鎂基復合材料熔體添加Y元素,使其消耗Al-Ti-X體系反應后的殘余Al,消除殘余Al對Zr的毒化作用;再將Zr元素加入鎂基復合材料熔體內;最后將復合材料熔體澆注成型,得到原位顆粒增強無鋁鎂基復合材料。該技術工藝簡單,生產成本低,適于規?;a。
本發明公開MoO3?x/C/CoO納米復合材料的制備方法及其應用。首先合成MoO3納米棒,之后將MoO3納米棒加入Co(NO3)2·6H2O、2?甲基咪唑和去離子水中室溫攪拌,靜置,洗滌干燥后的材料在氬氣氛圍下煅燒,得到MoO3?x/C/CoO復合材料。將得到的復合材料涂覆在碳氈表面,干燥后得到電極,經三電極電化學測試表明,改性后的電極相較于傳統碳氈電極具有更高的氧還原峰電流密度,更正的氧初始還原電勢。電芬頓實驗表明對比傳統碳氈電極,其對水中有機污染物的去除能力更強。MoO3?x/C/CoO復合材料的制備過程簡單方便,制備成本低,作為電芬頓體系陰極材料有極好的應用前景。
本發明涉及超高溫陶瓷基復合材料領域,具體為一種ZrB2?SiC?VSi2超高溫陶瓷復合材料及其制備方法。采用粉末冶金方法熱壓燒結制備得到該材料,其中雙增強相SiC和VSi2顆粒均勻彌散分布于ZrB2基體中。具體操作步驟如下:1)將ZrB2、SiC和VSi2粉末放入尼龍罐中,以無水乙醇為介質濕法球磨得到粉末漿料;2)將粉末漿料旋轉烘干并過篩得到ZrB2?SiC?VSi2混合粉末,然后置入石墨模具中冷壓成型;3)將成型的坯體連同模具一起放入熱壓爐內,在真空或者惰性氣體保護氣氛下熱壓燒結得到ZrB2?SiC?VSi2超高溫陶瓷復合材料。該ZrB2?SiC?VSi2復合材料不僅燒結制備溫度較低,而且具有優異的抗高溫氧化性能,此外還具有制備工藝流程簡便,制備周期短等優勢。
本發明實施例公開了一種多孔花球狀導電聚苯胺/MnO2納米復合材料的制備方法,屬于儲能材料技術領域。所述方法包括:將KMnO4制成的水相緩慢加入由苯胺單體制成的油相中,通過兩步合成制得多孔花球狀導電聚苯胺/MnO2納米復合材料。本發明具有操作簡單,原料易得,成本低廉且低毒環保,以及過程可控等優點,制得的聚苯胺/MnO2納米復合材料具有高的比表面積、豐富的孔道,優異的結構穩定性,展現出高比電容、良好的循環穩定性和倍率特性,對于開發新型綠色環保超級電容器電極材料有重要的意義,并為超級電容器件的大規模商業化應用提供可能。
本分案申請涉及碳化硅陶瓷纖維/粒子強化金屬基復合材料的制備方法,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。有效的控制了SiC/Al之間的界面反應的生成。復合材料在摩擦時,薄膜狀的界面生成物可以組織裂紋地擴散,增強了強化材料與基體之間的結合力,提高了材料的耐磨性能。本發明制備的碳化硅陶瓷纖維/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。
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