本申請提供了一種結構復合材料選用效果評估方法,包括:確定所選用的復合材料參數,所述參數包括比剛度和比強度;當結構所選用的復合材料比剛度、比強度兩者之一或兩者均大于被替代材料的對應值時,該復合材料具有減重潛力;評估選用替代的復合材料后,結構失效破壞模式是否要發生變化;評估復合材料結構受外部環境影響,評估復材結構是否受濕熱環境、沖擊損傷的影響;進行復合材料與原結構破壞失效模式下W2/W1比值的計算,若W2/W1<1則選用材料具有減重效果,W1為原結構部件單位面積上的重量,W2為使用復合材料替代后的新結構單位面積上的重量;進行動強度方面的結構強度評估;若均滿足要求,則選用的復合材料具有減重效果。
本實用新型公開了一種750kV復合材料橫擔,包括兩根復合材料管、兩根復合材料絕緣子串、兩根復合材料斜撐桿、一根復合材料水平支撐桿以及鋼掛點裝置;兩根復合材料管的第一鋼套管均與鋼掛點裝置固定連接;兩根復合材料管的兩個鋼套管節點之間固定有復合材料水平支撐桿;復合材料斜撐桿的兩端均設有U型插板連接件,復合材料斜撐桿一端的U型插板連接件與對應的鋼套管節點固定連接,另一端與塔身固定連接;復合材料絕緣子串的兩端通過U型環連接件分別與鋼掛點裝置和塔身固定連接。本實用新型通過結構剛度彌補了材料剛度的不足,增加了復合材料塔的剛度和承載力,便于在高壓、超高壓以及特高壓輸電線路工程中推廣應用。
本發明公開了三維網絡結構二硼化鈦增強銅基復合材料,是以Cu粉、Ti粉、B粉為原料經機械混粉、冷壓成型、熱壓燒結得到的TiB2為增強相的復合材料,TiB2增強相呈現連續的三維網絡結構。本發明還公開了上述復合材料的制備方法。本發明三維網絡結構二硼化鈦增強銅基復合材料,TiB2增強相呈現連續的三維網絡結構,一方面這種結構的增強體保證了復合材料的強度;另一方面,減少了TiB2與Cu基體之間的相界面面積,降低了復合材料相界面電阻,使復合材料具有較高的導電率,從而在一定程度上緩解了銅基復合材料強度和導電率的矛盾。
本發明涉及一種真空浸漬結合反應熔體浸滲制備SiCf/Si?Y?B?C復合材料的方法,用于提高復合材料的抗水氧腐蝕性能和自愈合性能領域。其技術特征在于步驟為多孔體制備、漿料配制、漿料浸漬、反應熔體滲透法引入Si?Y合金。該方法可解決SiCf/Si?Y?B?C復合材料制備過程周期長、工藝復雜的問題,并且提高SiCf/SiC復合材料的抗水氧腐蝕和自愈合性能。本發明為發展真空浸漬結合RMI法制備SiCf/Si?Y?B?C復合材料提供了新思路和工藝方法。本發明采用真空浸漬將B4C漿料引入到多孔SiCf/SiC復合材料中,再采用反應熔體浸滲的工藝引入Si?Y合金將材料致密化,制備出了SiCf/Si?Y?B?C復合材料。該方法可解決SiCf/Si?Y?B?C復合材料制備過程周期長、工藝復雜的問題,并且提高復合材料的抗水氧腐蝕和自愈合性能。
本發明公開了一種750kV復合材料橫擔,包括兩根復合材料管、兩根復合材料絕緣子串、兩根復合材料斜撐桿、一根復合材料水平支撐桿以及鋼掛點裝置;兩根復合材料管的第一鋼套管均與鋼掛點裝置固定連接;兩根復合材料管的兩個鋼套管節點之間固定有復合材料水平支撐桿;復合材料斜撐桿的兩端均設有U型插板連接件,復合材料斜撐桿一端的U型插板連接件與對應的鋼套管節點固定連接,另一端與塔身固定連接;復合材料絕緣子串的兩端通過U型環連接件分別與鋼掛點裝置和塔身固定連接。本發明通過結構剛度彌補了材料剛度的不足,增加了復合材料塔的剛度和承載力,便于在高壓、超高壓以及特高壓輸電線路工程中推廣應用。
本發明公開了一種復合材料大深度耐壓殼體的制備方法,其特征在于,包括:構建復合材料耐壓殼體的參數,該參數包括殼體厚度t、復合材料鋪層層數n、不同鋪層的鋪設角θ、不同艙段連接處內徑R0、連接處長度l0;建立復合材料耐壓殼體的設計模型:根據上述設計模型確定復合材料耐壓殼體的參數的最優范圍值。本發明綜合考慮復合材料各向異性,通過艙段間連接結構實現對殼體整體的加強,研究自適應模擬退火優化方法對復合材料殼體進行優化設計。
本發明涉及一種超高溫陶瓷選區改性碳/碳復合材料的制備方法,在常溫常壓條件下制備超高溫陶瓷選區改性碳/碳(C/C)復合材料的方法。采用碳纖維預制體或密度為0.5~1.3g/cm3的C/C復合材料作為實施對象,在常溫常壓將超高溫陶瓷相前驅體溶液定向引入C/C復合材料中,再對其進行熱處理和致密化,從而得到超高溫陶瓷選區改性的C/C復合材料。本發明可縮短制備周期,降低實施成本,同時可有效提高材料的抗燒蝕性能。此外,本方法可解決背景技術中無法實現選區改性的難題,為定向改性C/C復合材料提供了方案。
本發明公開一種多重連續雷電流分量作用下碳纖維復合材料損傷多影響因素的評估方法,研究多重連續雷電流分量作用下,碳纖維復合材料雷電損傷的各種影響因素,獲得碳纖維復合材料雷電損傷面積、損傷深度與多重雷電流分量的峰值、上升速率、轉移電荷量、比能量以及作用間隙距離之間的相關規律,在此基礎上,建立多重連續雷電流分量作用下雷電損傷的多因素評估模型,獲得碳纖維復合材料雷電損傷面積、損傷深度與多多重雷電流分量的幅值、上升速率、電荷轉移量、比能量、作用間隙距離等多因素的影響因子及其之間的數學表達式,探究碳纖維復合材料的雷電損傷機理,為碳纖維復合材料層合板配方、工藝的研究提供理論依據。
本發明屬于多孔陶瓷/金屬基復合材料制備技術領域,特別公開了一種多孔陶瓷/鋼鐵基復合材料的制備方法。具體是利用真空負壓鑄滲工藝制備多孔陶瓷/鋼鐵基復合材料,首先,制作多孔陶瓷/鋼鐵基復合材料模型,在其表面涂刷真空負壓鑄造用涂料;其次,將多孔陶瓷/鋼鐵基復合材料模型置入真空負壓鑄造砂箱內,周邊填入干石英砂,進行微振動,使干石英砂與模型之間緊實接觸;再次,使砂箱處于密封狀態,抽真空、澆鑄、保持真空負壓;最后,冷卻、打箱、清理,即得到多孔陶瓷/鋼鐵基復合材料。
本發明涉及一種高導熱碳/碳?銅復合材料的制備方法,利用無機金屬銅鹽的水溶液經過浸泡?加熱?烘干?高溫分解?原位碳熱還原反應法向碳/碳復合材料中引入金屬銅元素。將已致密化的密度為0.4?1.2g/cm3的碳/碳復合材料試樣清洗后備用;配置一定量的無機金屬銅鹽飽和溶液,將試樣浸泡在鹽溶液中并加熱以及超聲處理;將浸泡過飽和無機鹽溶液的試樣烘干并高溫熱處理得到含所需含量金屬銅的碳/碳復合材料;最后將所得試樣進行最終致密化得到高導熱性的碳/碳?銅復合材料。該碳/碳?銅復合材料制備方法對設備要求低,所制備材料可根據需要引入金屬銅元素,且均可以均勻分布于材料中。制得的碳/碳?銅復合材料具有優良的導熱和力學性能。
本發明涉及一種碳纖維與熱解碳基體中間相瀝青過渡層復合材料的制備方法。先將碳纖維預制體放在不銹鋼浸漬罐中,用中間相瀝青粉包埋后放入浸漬爐,在惰性氣氛保護下進行真空浸漬,然后在碳化爐中,在惰性氣氛保護下,采用不同升溫速率分段升溫、保溫,進行碳化,然后放入化學氣相沉積爐中用化學氣相滲透法進行沉積,制成中間相瀝青過渡層碳/碳復合材料成品。由于采用中間相瀝青作為碳/碳復合材料中碳纖維與熱解碳基體過渡層,在碳纖維與熱解碳基體結合處形成強度適中的結合界面,提高了材料的力學性能。本發明所用浸漬法制備中間相瀝青過渡層碳/碳復合材料,與現有技術相比,制備溫度由800~1300℃降低到600~800℃,不再需要高溫設備,降低了成本。
本發明公開了微波制備香煙過濾嘴/石墨烯復合材料的方法,將回收的香煙過濾嘴在二茂鐵?甲苯溶液中浸泡若干次后,再微波爐中微波加熱處理,即得到香煙過濾嘴/石墨烯復合材料。本發明將回收的香煙過濾嘴在二茂鐵溶液中浸泡后經微波法加熱處理,通過改變微波的功率和二茂鐵溶液的濃度制備石墨烯,從而得到香煙過濾嘴/石墨烯的復合材料。制備的復合材料多孔,生成石墨烯后有效的提高了比表面,具有優異的電化學性能,因此可用作超級電容器的電極材料。本發明直接將香煙過濾嘴回收利用,可以有效的改善廢煙頭的污染問題,且利用微波法處理高效便捷,便于控制,可操作性性強。
本申請提供一種飛機上復合材料板分層損傷狀態融合識別方法,首先,采集多個復合材料板樣本試驗件的基準信號,以及引入沖擊損傷后的損傷響應信號,以時域、頻域信號分析方法提取各個復合材料板樣本試驗件的四維損傷特征,并檢測各個復合材料板樣本試驗件的沖擊損傷程度,標記復合材料板樣本試驗件損傷狀態,此外,采集復合材料板待測試驗件的基準信號、損傷響應信號,以時域、頻域信號分析方法提取復合材料板待測試驗件的四維損傷特征,其后,以距離分析算法得到復合材料板待測試驗件基于各維損傷特征的損傷狀態識別結果及其置信概率,最后,基于證據理論,對復合材料板待測試驗件各維損傷特征的損傷狀態識別結果進行融合,得到綜合識別結果。
本發明公開了一種自愈合碳/碳、碳/碳化硅復合材料的制備方法,用于解決現有技術制備方法制備的碳/碳、碳/碳化硅復合材料周期長的技術問題,其技術方案是通過漿料浸滲工藝在多孔C/C或C/SiC復合材料內部引入B4C顆粒,使B4C顆粒彌散于C/C或C/SiC內部纖維束間大孔隙中;然后,通過液硅滲透工藝將Si引入復合材料內部,與B4C原位反應生成SiB4和SiC,形成SiB4改性C/SiC復合材料。該方法使制備同樣氣孔率的致密C/C或C/SiC復合材料的制備周期由現有技術的720h以上下降為80~150h。
本發明公開了一種Nafion聚合物基Er3+/Yb3+共摻雜氟化鈣納米晶復合材料及其制備方法,按以下步驟進行:制備Nafion濃縮液;制備Er3+/Yb3+共摻雜氟化鈣納米晶;制備Nafion聚合物基Er3+/Yb3+共摻雜氟化鈣納米晶復合材料。本發明采用二步法合成近紅外發光性強的Er3+/Yb3+共摻雜氟化鈣納米晶與Nafion的復合材料,制備出的復合材料膜均勻、透明,復合材料中納米晶的晶相結構為立方晶相,為單一相晶體,且納米晶粒度均勻、分散性好,沒有明顯的團聚現象。本發明的制備方法簡單,易于放大,可控性好,產品性能優異,具有廣闊的市場前景。
本實用新型公開了一種復合材料夾層結構,包括第一復合材料夾層板、第二復合材料夾層板,以及用于連接第一復合材料夾層板和第二復合材料夾層板的加固條,第一復合材料夾層板的側面設置有第一加固槽,第二復合材料夾層板的側面設置有第二加固槽,第一復合材料夾層板具有榫頭,第二復合材料夾層板具有與榫頭配合的榫槽。本實用新型采用加固條與第一加固槽和第二加固槽的連接,與榫卯連接結構相配合實現第一復合材料夾層板和第二復合材料夾層板的連接,不會破壞第一復合材料夾層板或第二復合材料夾層板的連續纖維,而且可對抗不同方向的外力,提高了第一復合材料夾層板和第二復合材料夾層板的連接強度,而且易于拆卸,滿足連接需求。
本申請涉及復合材料制備領域,具體公開了一種低成本高性能C/C?SiC復合材料及其制備方法。低成本高性能C/C?SiC復合材料的制備方法包括如下步驟:S1:制備碳纖維預制體,對碳纖維預制體進行定型、干燥處理,得到定型預制體;S2:使用化學氣相沉積法對S1中制備得到的定型預制體進行增密操作,得到增密預制體;S3:將S2中制備得到的增密預制體與浸漬漿液混合、浸漬后得到浸漬預制體,對浸漬預制體進行預處理和碳化處理后,得到C/C復合材料坯體;S4:將S3中制備得到的C/C復合材料坯體進行硅化處理得到C/C?SiC復合材料。本申請具有降低C/C?SiC復合材料生產成本的同時提高其力學性能的優點。
本發明提出了一種飛行器復合材料備用供應商的驗證方法,包括以下步驟:將備選材料的性能數據與復合材料設計指標進行對比:當備選材料的性能數據滿足復合材料設計指標時,指標符合性維度增加第一指定值Z1,并且將備選材料的性能數據與當前所用復合材料的性能數據進行比較,當備選材料的性能數據不低于當前所用復合材料性能時,等同性維度增加第二指定值Z2,并且將至少兩個備選材料的性能數據對比,對性能數據更優的復合材料備用供應商的優劣性維度增加第三指定值Z3;基于第一指定值Z1、第二指定值Z2和第三指定值Z3,驗證復合材料備用供應商。上述方法涵蓋了航空材料基本性能、設計許用值、工藝性能、典型元件等內容及具體操作,驗證結果可靠性高。
本發明公開了一種碳/碳復合材料防氧化涂層的制備方法,將經過處理的C/C復合材料包 埋于粉料中,放入石墨坩堝內,在1800~2200℃進行1~3小時處理,利用超音速等離子噴涂 設備將MoSi2粉料噴涂到具有SiC過渡層的C/C復合材料表面,將制備有SiC/MoSi2涂層的C/C 復合材料放入高溫爐內,在1200~1400℃進行熱處理2~6小時,以消除MoSi2涂層中的殘余熱 應力。由于采用包埋法制備的SiC過渡涂層,緩解了C/C復合材料基體與外層MoSi2涂層的熱 膨脹系數;后對C/C復合材料制備件進行熱處理消除涂層應力。使得C/C復合材料在1650℃以 上靜態空氣中防氧化時間由現有技術的200小時提高到300~400小時。
本發明公開了一種多孔結構的氧化亞銅復合材料的制備方法,分別配制濃度均為0.15~0.3mol/L的硫酸銅溶液和亞硫酸鈉溶液,在加熱攪拌條件下將硫酸銅溶液加入到亞硫酸鈉溶液中,得到混合溶液;將混合溶液陳化后進行固液分離;對固液分離后的固體進行洗滌干燥,得到多孔結構的氧化亞銅復合材料;本發明通過將硫酸銅溶液和亞硫酸鈉溶液進行混合反應,通過控制反應過程,可以生成了一種新型具有多孔結構氧化亞銅復合材料【Cu2O@Cu3(SO3)2·(H2O)2】,該復合材料的化學組成、形貌均不同于現有技術中以硫酸銅和亞硫酸鈉為原料得到材料,且該復合材料在制備過程中不需要持續調節反應溶液中的pH值,降低了該復合材料的工業生產工藝條件。
本發明公開的一種接枝麻纖維改性及其增強復合材料的制備方法,首先對麻纖維進行前處理,再與二異氰酸酯接枝,將接枝后的麻纖維織造成纖維束或織物后與樹脂復合,制得麻纖維增強樹脂基復合材料。本發明的方法使短麻纖維成束形成連續長纖維束,以連續長纖維束結構增強樹脂基復合材料,改善短麻纖維結構與性能的分散性,提高麻纖維增強效果,得到的復合材料強度達到200MPA左右,使麻纖維取代玻璃纖維進入高強復合材料領域,應用前景廣泛、具有環境效益。
本發明公開了一種鋁熔體凈化用分段式炭陶復合材料轉子,包括石墨段和復合段,所述石墨段和復合段之間為螺紋連接;所述復合段包括C/C復合材料上段和C/C復合材料下段,以及位于C/C復合材料上段和C/C復合材料下段之間的C/C?SiC復合材料段,所述C/C復合材料上段、C/C?SiC復合材料段和C/C復合材料下段為一體式結構。另外,本發明還公開了該分段式炭陶復合材料轉子的制備方法。本發明相對于現有石墨轉子,在腐蝕氧化區域,利用C/C?SiC復合材料代替原有的涂層或者陶瓷套管,利用SiC材料優異的抗氧化性能和抗腐蝕性能,從根本上解決了石墨轉子材料本身固有的缺陷。
本發明屬于陶瓷基復合材料制備技術領域,具體涉及一種高密度鋯系改性細編穿刺陶瓷基復合材料產品的制備方法,以提高鋯系改性細編穿刺陶瓷基復合材料的密度,使其密度達到2.00~2.40g/cm3,進而提高陶瓷基復合材料的性能。包括預制體增密、增密體一增密、增密體二脫殼、增密體三增密、產品成型、產品增密、增密體五改性等步驟,通過本發明方法可有效的提高產品的沉積效率,實現產品穩定增密得到高密度的鋯系改性細編穿刺陶瓷基復合材料產品。
本發明公開了一種碳/碳-氮化硼復合材料的制備方法,用于解決現有技術制備方法制備的碳/碳-氮化硼復合材料斷裂韌性差的技術問題,其技術方案是首先化學氣相滲透法制備熱解碳界面層,再浸漬制備碳纖維增強樹脂復合材料,然后裂解制備碳纖維增強碳基復合材料,最后化學氣相滲透制備出C/C-BN復合材料。本發明通過聚合物浸漬裂解工藝(PIP)結合化學氣相滲透工藝(CVI)制備碳/碳-氮化硼復合材料,這種PIP+CVI工藝制備C/C-BN復合材料的周期由現有技術的600~800小時縮短到200~400小時。
本發明公開了一種碳/碳復合材料與鎳基高溫合金的連接方法,首先對碳/碳復合材料和鎳基高溫合金的待連接面進行清洗,再將NI-SI混合粉體涂覆于C/C復合材料的待連接面上,形成C/C復合材料/NI-SI混合粉體/鎳基高溫合金的夾心結構,然后將其置于真空熱壓爐中,利用固相擴散法對碳/碳復合材料與鎳基高溫合金進行連接,由于采用NI-SI混合粉體做中間層,實現了碳/碳復合材料與鎳基高溫合金的連接,而且碳/碳復合材料與鎳基高溫合金接頭的剪切強度達到了7.86~19.92MPA。
本發明提供了一種碳/碳復合材料超高溫抗氧化涂層,由以下體積百分比的成分組成:ZrB2:60%~80%,SiC:10%~20%,TaB2:5%~10%,LuB6:5%~10%。本發明還提供了該涂層的制備方法,包括以下步驟:一、將碳/碳復合材料打磨拋光、洗凈烘干;二、將ZrB2、SiC、TaB2和LuB6球磨為粉料;三、采用超音速等離子噴涂設備將粉料噴涂于碳/碳復合材料的表面,形成碳/碳復合材料ZrB2-SiC-TaB2-LuB6涂層。本發明制備的涂層致密均勻、力學性能好、與碳/碳復合材料基體的結合強度高,能夠有效提高碳/碳復合材料的超高溫抗氧化性能。
本發明涉及一種超高溫自愈合陶瓷基復合材料的多相耦合快速致密化方法,采用化學氣相滲透結合漿料浸漬?在線裂解新工藝在半致密陶瓷基復合材料中引入自愈合相(如SiHfCN、SiHfBCN等),進而實現陶瓷基復合材料的多元多層自愈合改性,獲得超高溫自愈合陶瓷基復合材料。優點是:將熱解陶瓷粉引入到前軀體中制成漿料并將其引入半致密的陶瓷基復合材料中,在CVI過程中實現前軀體的熱解,在較低制備溫度下實現超高溫自愈合陶瓷基復合材料的快速制備。由于熱解陶瓷粉的引入,復合材料的致密化速度加快,提高了復合材料的制備效率,且適用于多種預制體結構的半致密復合材料。陶瓷基復合材料在水氧環境中的抗氧化性能大幅度提升。
本發明涉及一種涂層增強C/SiC復合材料的制備方法,技術方案是:在C/SiC復合材料試樣表面涂覆漿料涂層,有助于填充由預制體結構殘留的孔隙和CVI瓶頸工藝造成的孔隙,提高復合材料致密性,并能有效緩解C/SiC復合材料與SiC保護層之間的模量失配,提高復合材料的強韌性。與現有技術C/SiC復合材料相比,二維SiC晶須涂層增強C/SiC復合材料室溫下彎曲強度為480-502MPa,二維SiC顆粒涂層增強C/SiC復合材料室溫下彎曲強度為440-470MPa,二維(SiC晶須+SiC顆粒)涂層增強C/SiC復合材料室溫下彎曲強度為485-515MPa。通過控制沉積時間控制PyC和SiC基體和保護層的厚度,通過控制漿料粘度和涂覆次數控制漿料涂層厚度,實現復合材料結構控制。
碳/碳復合材料碳化硅/磷酸鋁防氧化復合涂層制備方法,取2D-碳/碳復合材料,對其進行打磨倒角的表面處理,然后用蒸餾水清洗干凈烘干;取硅粉、石墨粉及MGO粉配制包埋粉料,然后將碳/碳復合材料放入石墨坩堝,并埋入包埋粉料中,在立式真空爐中加熱獲得具有碳化硅包埋層的碳/碳復合材料;量取磷酸鋁的異丙醇荷電懸浮液,將該懸浮液置于水熱釜內,進行水熱電泳沉積,沉積完成后取出試樣,干燥后即得到碳/碳復合材料碳化硅/磷酸鋁防氧化復合涂層。本發明能夠制備出抗氧化效果較好的復合涂層,在1500℃進行恒溫氧化200H后,氧化失重小于0.5%;而且本發明制備工藝簡單,成本低,實施容易,不需要后期的晶化熱處理。
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