本發明公開了一種復合材料碳纖維增強薄壁管拉扭非比例多軸試驗載荷設計方法,針對單向鋪層的復合材料薄壁管試件,將考慮復合材料各向異性特征的Tsai?Wu靜強度準則轉化為復合材料多軸疲勞的等效應力幅模型,建立以Tsai?Wu等效應力幅為基準的復合材料薄壁管拉扭非比例載荷計算過程。本發明首次提出并實現了單向鋪層復合材料薄壁管試件拉扭非比例載荷設計方法,該方法定義了復合材料多軸疲勞等效應力幅、計算過程描述準確、算法程序簡單,為研究復合材料非比例多軸疲勞特性與在相同等效應力條件下非比例相位差對復合材料疲勞壽命影響分析提供了基礎。
本發明公開了一種大尺寸炭/碳化硅復合材料隔熱底板的制備方法,該方法包括以下步驟:一、將炭纖維預制體增密得到炭/炭復合材料;二、機械加工得到炭/炭復合材料隔熱底板;三、在板材上均勻鋪設第一硅料漿,然后將炭/炭復合材料隔熱底板放置于第一硅料漿上,再在炭/炭復合材料隔熱底板上均勻鋪設第二硅料漿,得到組合件;四、將組合件置于加熱爐中進行反應熔滲處理,出爐后得到炭/碳化硅復合材料隔熱底板;或者將多個組合件疊放后置于加熱爐中進行反應熔滲處理,出爐后得到炭/碳化硅復合材料隔熱底板。采用本發明方法制備的炭/碳化硅復合材料隔熱底板相對于炭/炭復合材料隔熱底板,使用壽命提高了50%以上,可達到18個月以上。
本發明公開一種復合材料帶狀線波導陣列天線,以新型復合材料帶狀線波導和復合材料帶狀線波導輻射單元為基礎設計的復合材料帶狀線波導陣列天線,主要應用于雷達或通訊領域的微波天線中。該復合材料帶狀線波導陣列天線包括:陣列天線內導體及饋電功分器單面覆銅板層、陣列天線外導體及輻射槽喇叭陣單面覆銅板層、帶狀線內膠膜層、介質支撐層、加固層、帶狀線外膠膜層等共13層不同厚度的平面材料,通過袋壓或模壓法高溫加工工藝制成。具有損耗小、重量輕、結構穩定、加工簡單、成本低、密封性能好等特點。所加工的線陣天線外形尺寸為:2400mm×200mm×10.8mm,重量僅為1.2kg。
本實用新型公開了一種復合材料層壓板。所述復合材料層壓板用于設置在所述拉伸試驗機上;所述復合材料層壓板具有多個孔狀結構;所述復合材料層壓板自其設置在所述拉伸試驗機上的位置處向各個方向延伸,形成多個復合材料層壓板分支;每個所述孔狀結構設置在一個所述復合材料層壓板分支上。在本實用新型的復合材料層壓板中,復合材料層壓板自其設置在拉伸試驗機上的位置處向各個方向延伸,形成多個復合材料層壓板分支,且每個孔狀結構設置在一個復合材料層壓板分支上。采用這種結構,能夠在一塊復合材料層壓板上測試該復合材料層壓板相對于與該復合材料層壓板的鋪層方向呈各個角度的孔狀結構的孔的擠壓性能,提高了復合材料層壓板的試驗效率。
本發明涉及一種碳/碳復合材料表面金屬鎢梯度涂層的制備方法,針對C/C復合材料與W相容性差,易生成WC脆性相等問題,本發明方法預先在C/C復合材料表面采用兩部包埋法制備出SiC/WSi2過渡層改善C/C復合材料與金屬W物理化學相容性過渡層,最后采用超音速等離子噴涂工藝成功在有SiC/WSi2過渡層的C/C復合材料表面制備W涂層,從而在C/C復合材料表面制備出C-Si-W梯度涂層。SiC/WSi2過渡層和噴涂W外涂層自身結構致密,與基體結合牢固,制備有C-Si-W梯度涂層的C/C復合材料保持自身強度高、比重小等優異性能,同時能擁有金屬W的優異性能。
本發明公開了一種旋轉滾針式復合材料層間連接增強裝置與方法,該裝置應用于樹脂基復合材料構件制造領域,包括:卷筒,纖維絲束,旋轉滾筒,異形針,在制復合材料預成型件。該裝置通過旋轉滾筒上的異形針將卷繞在卷筒上的纖維絲束從復合材料預成型件表面法向刺入,同時通過樹脂在復合材料層間流動、貫通、固化粘結,使纖維絲束沿復合材料預成型件表面法向固定,將多個鋪層在厚度方向串連,增加復合材料層間的連接。該裝置具有結構簡單,使用方便等優點。
本發明公開了一種C/C復合材料導電螺紋桿的制備方法,采用“軸向碳纖維棒+碳纖維纏繞環向螺紋”預制體,首先進行快速化學氣相沉積工藝致密,短時間內制備出中密度C/C復合材料毛坯;沿纏繞方向加工螺紋桿,然后以瀝青為浸漬劑,對多孔中密度C/C復合材料毛坯進行反復“真空浸漬-加壓裂解”,最終得到高密度C/C復合材料導電螺紋桿。本發明制備的C/C復合材料導電螺紋桿,解決了目前常用的紫銅電極桿與無定形碳電極板熱物理性能不匹配,導致無定形碳電極板脹裂、使用壽命縮短的技術問題;同時克服了三維編織增強C/C導電螺紋桿“周期長、成本高”的缺點,具有軸向強度高、螺紋連續性好的特點,可替代進口三維編織C/C復合材料導電螺紋桿。
本發明涉及一種復合材料緊固件制備方法,尤其涉及一種二維碳化硅/碳化硅復合材料棒料及連接件制備方法,主要應用于超高溫、高強度、抗氧化復合材料產品的連接裝配??朔F有三維針刺碳/碳化硅復合材料螺栓生產周期長、密度不均導致性能差異大等缺點,本發明加工棒料毛坯的預制體是由多層二維碳化硅/碳化硅復合材料毛坯平板鉚接而成,由于單層二維碳化硅/碳化硅復合材料毛坯平板的厚度位于3~6mm區間,使得在沉積SiC基體時,各個部位密度能夠保持一致,同時棒料毛坯沉積過程采用SiC/B4C基體,可以進一步提高棒料毛坯密度均勻性;與現有碳/碳化硅復合材料螺栓制備方法相比,采用本發明中碳化硅/碳化硅復合材料螺栓制備方法后螺栓剪切強度明顯提升至240~320Mpa。
本發明公開了一種鎂基生物復合材料的制備方法,用于解決現有方法制備鎂基生物復合材料生物活性和耐腐蝕性能差的技術問題。技術方案是首先在鎂合金板表面加工填粉溝槽,再對預制有溝槽的鎂合金進行處理;然后將溝槽填滿生物活性組分納米羥基磷灰石粉末;使用無針攪拌頭對鎂合金溝槽表面進行封填防止逸出;對封填后的鎂合金表面進行往返二次高轉速攪拌摩擦加工;并通過電子束流輻照處理攪拌摩擦加工后的鎂基生物復合材料表面。測試表明:本發明制備的鎂基生物復合材料腐蝕產物的Ca/P比從技術背景的1.63增加至1.71,腐蝕電流從技術背景的6.74×10?4A/cm2降低至4.63×10?4A/cm2,提高了生物活性和耐腐蝕性能。
本發明涉及一種復合材料板粘貼裝飾層的方法,包括在成型好的復合材料板表面上均勻刷涂膠液;待膠液涼置預定時間后,將裝飾層鋪貼在刷涂膠液的復合材料板表面上;用橡膠膜將粘貼裝飾層的復合材料板包裹,然后抽真空,使橡膠膜緊緊貼合復合材料板;在保持抽真空狀態預定時間之后,卸去真空壓力,除去橡膠膜即可。本發明的方法可實現復合材料板與表面裝飾層完全粘貼在一起,使復合材料板表面平整美觀。此外,本發明的方法可縮短復合材料板粘貼裝飾層的時間,減少人員手動搟壓強度的不均勻性,而且實施方便,適用性廣,成本低。
本發明公開了一種陶瓷基復合材料的連接方法,采用下述方法步驟:用陶瓷基復合材料加工鉚釘,將需要連接的構件A與構件B組合配鉆加工鉚釘孔;將鉚釘用緊配合的方法與構件AB組裝在一起;采用化學氣相滲透的方法在鉚釘孔與鉚釘之間沉積碳化硅,進行鉚釘與連接件錐型鉚釘孔之間的粘結;對鉚接部位進行加工和修整,除掉鉚釘的多余部分,使鉚釘與構件A與構件B的外表面平齊;采用化學氣相沉積的方法在構件A與構件B的外表面制備碳化硅涂層,對鉚接部位進行覆蓋和保護??蓪崿F大型復雜薄壁構件的鉚接,具有連接強度、可靠性和使用溫度高,結構強度下降小,不改變構件表面形狀,連接成本低等優點。還可用于碳基復合材料及其他復合材料的連接。
本發明公開了一種自硬強化Cu-FeC復合材料的制備方法,將混合均勻的Fe-C粉體與銅粉進行球磨混粉,然后經過預壓制形成毛坯,毛坯經過熱壓燒結后經過熱處理,得到Cu-FeC復合材料。本發明自硬強化Cu-FeC復合材料的制備方法,通過在制備Cu-FeC復合材料的過程中向還原鐵粉中滲碳,在不改變鐵含量的同時,通過將FeC合金由奧氏體相變為馬氏體或貝氏體,很大程度提高了原有Cu-Fe復合材料的硬度和強度,制備出了具有高強度高導電率的Cu-FeC復合材料。
本發明公開了一種聚苯乙烯導熱復合材料,還公開了這種聚苯乙烯導熱復合材料的制備方法。用于解決現有的聚苯乙烯塑料導熱性能差的技術問題。聚苯乙烯導熱復合材料由聚苯乙烯樹脂、β-SiCw/β-SiCp導熱填料、偶聯劑以及溶劑組成。所述聚苯乙烯導熱復合材料的制備方法包括下述步驟:將所述偶聯劑溶于所述溶劑中并攪拌均勻,加入所述β-SiCw/β-SiCp混雜導熱填料,混合均勻;溶劑揮發后,放入真空干燥箱烘干;取所述聚苯乙烯樹脂,與前述混合料加入到開放式雙輥煉膠(塑)機內混煉均勻后在小平板硫化機上模壓成型。由于采用表面處理的β-SiCw/β-SiCp導熱填料,聚苯乙烯復合材料的導熱系數由現有技術的0.18W/mk提高到0.23~1.29W/mk。
一種連續SiC纖維增強復合材料自感知特性的電容測量系統,包括由復合材料基體及其內部連續SiC纖維構成的連續SiC纖維增強復合材料,復合材料基體表面兩端涂覆有介電涂層,介電涂層上安裝有與外部電容測量裝置連接的共面電極;使用時,外部電容測量裝置通過共面電極測量到連續SiC纖維增強復合材料的電容變化,判斷連續SiC纖維增強復合材料的健康狀態,當電容發生突變時,意味連續SiC纖維增強復合材料內部已發生損傷;本發明通過實時檢測連續SiC纖維增強復合材料的電容變化,實現連續SiC纖維增強復合材料結構的實時監測,不會降低連續SiC纖維增強復合材料的機械性能。
本發明提供了一種碳納米管增強鎢銅復合材料的制備方法,具體為:首先將鎢粉、銅粉以及碳納米管按比例加入高能球磨機中球磨混合均勻,得到CNTs彌散分布的WCu混合粉末;然后對混合粉末進行壓制,得到復合材料生坯;最后將復合材料生坯在高溫氫氣氣氛燒結爐中進行液相燒結和熔滲,即得到碳納米管及其原位自生碳化鎢混雜增強鎢銅復合材料。本發明通過高能球磨工藝,使CNTs彌散分布在鎢顆粒及銅顆粒表面,經高溫燒結,鎢顆粒表面的碳源與鎢發生原位反應生成WC或W2C相,銅顆粒表面的碳源會彌散分布在銅相中,進而提高了WCu復合材料的耐電弧燒蝕性能、耐磨性及高溫強度等性能。
本發明涉及一種碳/碳復合材料與鋰鋁硅玻璃陶瓷的連接接頭的制備方法,在已包埋有一層SiC涂層的C/C復合材料表面電泳納米碳管,然后再用ZAS玻璃中間層連接C/C復合材料與LAS玻璃陶瓷,在C/C復合材料與LAS玻璃陶瓷之間利用電泳技術引入碳納米管,然后再用ZAS玻璃中間層連接C/C復合材料與LAS玻璃陶瓷。一方面電泳技術不但工藝簡單、電泳的碳管分布均勻、成本低廉、耗時少、可在任意尺寸形狀的試件上沉積、適宜大規模生產,克服了化學氣相沉積耗時長、工藝不穩定等問題;此外利用碳納米管具有較高的縱橫比和超強的力學性能,以及納米碳管的界面釘扎及橋連、拔出和裂紋偏轉效應來解決現有連接技術中由于中間層本身力學性能限制或者界面結合不理想等問題,從而顯著地增韌增強C/C-LAS接頭。
碳/碳復合材料含硅羥基磷灰石涂層的制備方法,取低密度的碳/碳復合材料,置于高氯酸鈉溶液的水熱釜中,進行水熱處理,然后用蒸餾水清洗干凈并烘干。將處理后的碳/碳復合材料置于含硝酸鈣、磷酸二氫氨的流動水溶液中,通過超高頻電磁致熱法使其表面沉積出磷酸氫鈣涂層。然后,將碳/碳復合材料磷酸氫鈣涂層置于含氨水水溶液的水熱釜中,進行水熱處理,得到碳/碳復合材料羥基磷灰石涂層。接著,將碳/碳復合材料羥基磷灰石涂層置于含有硅酸鈉水溶液的水熱釜中,再進行水熱處理,得到碳/碳復合材料含硅羥基磷灰石涂層。本發明能夠在低密度碳/碳表面制備出結晶度好、結合強度達臨界載荷143N,維氏硬度為203的含硅羥基磷灰石涂層。
本發明涉及復合材料制備技術領域,具體涉及一種二氧化鈦/磷化銦復合材料的制備方法及用途。本發明所涉及的球狀二氧化鈦/磷化銦復合材料主要通過簡單復合溶劑熱法在水和二乙烯三胺的混合溶劑體系中,同步實現球狀二氧化鈦/磷化銦復合材料的制備及組裝。與傳統復合材料的制備方法相比,本發明操作簡單,反應易控,重復性好,成本較低。本發明的方法制備的二氧化鈦/磷化銦復合材料用于對亞甲基藍、羅丹明B、吡咯紅B或甲基橙,在相同的降解條件下,本發明的二氧化鈦/磷化銦復合材料比商業TiO2的降解效果好。
一種碳/碳復合材料基二硅化鉭/碳化硅涂層,組分有二硅化鉭、碳化硅、硅和少量的過渡金屬碳化物,其制備時利用二次包埋法在經打磨拋光后的碳/碳復合材料表面直接包埋沉積碳化硅涂層,再用包埋法在已沉積了碳化硅涂層的碳/碳復合材料表面沉積制備二硅化鉭外涂層。本發明可有效利用二硅化鉭的高溫抗氧化性能,提高碳/碳復合材料的使用溫度,填補國內外在碳/碳復合材料基二硅化鉭涂層研究方面的空白,并為以后碳/碳復合材料在該領域更高溫度長時間的使用打下基礎。
一種復合材料錘頭及其鑄造方法,首先將錘頭模具安裝在立式離心鑄機的轉盤上,采用電爐熔煉金屬母體材料形成金屬液,金屬液出爐前,啟動立式離心鑄機將轉速控制在50~200轉/分鐘,然后金屬液出爐澆注,在澆注金屬液的同時將WC顆粒隨流加入到金屬液中,澆注完畢后將立式離心鑄機的轉速提高至500~900r/min,轉動3~10min,停機冷卻即可。按照本發明的制備方法所獲得的復合材料錘頭的錘端即工作面或打擊面為WC顆粒增強復合材料,復合材料層硬度為HRC55~67,厚度為6-20mm,具有優異的抗沖擊磨損性能;復合材料層與金屬母體的界面、以及復合材料層中WC顆粒與基體的界面呈良好的冶金結合,結合強度高,WC顆粒分布均勻,顆粒體積分數可調范圍為18%~52%。
本發明涉及飛機連接結構件設計,特別涉及一種復合材料梁腹板。一種復合材料梁腹板,包括:呈板狀的復合材料腹板本體,且所述復合材料腹板本體上開設有第一安裝孔;呈板狀的復合材料補片本體,固定貼合在所述復合材料腹板本體上,且所述復合材料補片本體上與所述第一安裝孔對應位置處開設有與所述第一安裝孔大小相同的第二安裝孔;至少兩條復合材料立筋,固定設置在所述復合材料補片本體的背向所述復合材料腹板本體的一側面,且均勻分布在所述第二安裝孔兩側。本發明的復合材料梁腹板,通過復合材料補片本體和復合材料腹板本體的連接,克服了補強范圍小的問題,且便于梁的組合裝配。
本發明公開一種鎢銀合金金屬基復合材料的制備工藝,所述的鎢銀合金金屬基復合材料的制備工藝包括鍍層的鎢銀合金、基層的金屬基復合材料和復層的膨脹合金組合而成,所述鎢銀合金包括鎢、銀、鉬和鈮,所述金屬基復合材料為高溫合金基,所述膨脹合金包括鐵鎳合金、鐵鋁合金和鋁鎳鈷合金,所述的鎢銀合金占鎢銀合金金屬基復合材料的制備工藝總體分量的24%?29%,所述的金屬基復合材料占鎢銀合金金屬基復合材料的制備工藝總體分量的5%?7%,所述的膨脹合金占鎢銀合金金屬基復合材料的制備工藝總體分量的67%?70%。本發明提供一種鎢銀合金金屬基復合材料的制備工藝,具有高強度、耐高溫,不吸潮、屈服強度高、抗輻射的優點。
本發明公開了一種Ag-AgCl-聚羥甲基丙烯酰胺微凝膠光催化復合材料及其制備方法,采用反相乳液聚合法先制備聚羥甲基丙烯酰胺微凝膠,再以乙二醇為還原劑,在溫和條件下還原銀氨溶液,合成微凝膠負載納米Ag復合材料,然后將其與有機物CCl4進行氧化還原反應,最終得到Ag-AgCl-聚羥甲基丙烯酰胺微凝膠光催化復合材料。本發明制備方法簡單,綠色環保,其合成過程中不但可以將有機污染物CCl4轉化為無污染的無定型碳,而且通過控制CCl4的轉化程度可以有效調控光催化復合材料中納米Ag和AgCl的相對含量,得到不同催化活性的光催化復合材料,其可用于光催化降解有機染料,且降解完后光催化復合材料可回收利用。
本發明公開了一種二硼化鈦銅基球形復合材料粉末的制備方法,具體按照如下步驟進行:步驟1:按照原位反應TiB2增強體生成量設計銅硼、銅鈦中間合金配比,采用分離式石墨混合器將兩類中間合金分區熔煉。步驟2:通過調整熔煉參數、導流管布局、霧化氣體壓力等參量,采用超音速環孔型霧化器霧化復合材料熔體,最終得到球形TiB2/Cu復合材料粉末。本發明能夠將大體積復合材料熔體霧化為細小的復合材料粉末,可在粉末微區有效抑制TiB2顆粒與Cu基體之間的比重偏析,并且獲得增強體顆粒均勻彌散分布的均一組織,能夠為粉末冶金法制備大尺寸、復雜結構導電銅基材料部件提供高品質原材料,為大尺寸銅基復合材料產業化提供了新的思路。
本發明公開了一種碳/碳化硅復合材料的制備方法,首先將碳纖維編織成單層平紋布,再將多層平紋布疊加,用碳纖維將疊層穿刺縫合在一起,形成碳纖維預制體;將碳纖維預制體置于真空爐中進行除膠和預處理;然后沉積熱解碳,得到多孔的C/C復合材料;對多孔C/C復合材料進行熱處理;采用CVI方法對處理后的C/C復合材料浸滲SIC基體,得到C/SIC復合材料。由于采用穿刺縫合預制體結合CVI方法制備C/SIC復合材料,C/SIC復合材料在1200℃時的層間剪切強度由現有技術的22~24MPA提高到36~49MPA;拉伸強度由現有技術的220~300MPA提高到275~345MPA。
本發明公開了一種二氧化鈦納米棒改性碳布增強樹脂基復合材料的制備方法,首先將商業碳布室溫下經過丙酮溶液浸泡以去除碳布纖維表面上漿劑;將洗滌后的碳布通過TiO2溶膠在纖維表面接種TiO2晶籽;隨后采用水熱生長處理在碳布纖維表面生長TiO2納米棒。反應完成后將改性碳布充分洗滌,烘干。以改性后的碳布作為增強體制備多尺度碳布增強樹脂基復合材料。本發明所制備的二氧化鈦納米棒改性碳布混合體多尺度增強樹脂基復合材料拉伸強度提高了21%?84%,三點彎曲強度提升了30%?89%,且多尺度增強樹脂基復合材料摩擦系數平穩,保持在0.1,磨損率降低25%?56%,充分體現了二氧化鈦納米棒改性碳布增強體對樹脂基復合材料機械強度的提升及其應用于濕式摩擦材料中的減磨、耐磨作用。
一種復合材料預制體的制備工藝,其特征是采用一種合金粉末,并用無水乙醇將其與鐵基合金浸潤或不浸潤的陶瓷顆粒和金屬粉用無水乙醇調制成混合物,填入特別設計的石墨模具中,烘干后進行真空燒結,冷卻后得整體呈多孔結構的復合材料預制體。本發明制備復合材料預制體的工藝,不使用任何粘結劑,不發氣,有利于鑄滲,具有操作簡單,便于規模生產,通用性強的優點,為實現鑄滲法制備顆粒增強鐵基表層復合材料工件奠定基礎。將本發明的預制體放在鑄型端面側,澆入熔融金屬液后,金屬液滲透預制體在原位形成復合材料,能夠實現耐磨部件的選擇性局部增強,顯著提高部件的耐磨性,延長部件使用壽命。
防止炭/炭復合材料氧化的方法,其特征在于:所采用的物料為一水相混合物,可以浸入炭/炭復合材料,其包含下列組份(重量百分比):水30%~50%,氯化鋁5%~10%,氯化鋅5%~10%,磷酸鋁10%~20%,磷酸鋅5%~10%,磷酸15%~40%;此外,還可以包括表面活性劑1%~5%,將上述組份的物料混合均勻,在炭/炭復合材料表面刷涂,或將炭/炭復合材料在該水相混合物中浸漬處理后,再用高溫熱處理,使固體組分從水相溶液中沉積到炭/炭復合材料的表面和孔隙中。采用本發明的方法對飛機炭剎車盤等炭/炭復合材料進行防氧化處理后,可以降低炭/炭復合材料的孔隙率,增加炭/炭復合材料的密度,大幅提高炭/炭復合材料的高溫防氧化能力以及海水或鹽霧污染和濕熱狀態下的高溫防氧化能力。
本發明公開了一種纖維增強ZRC陶瓷基復合材料的制備方法,用于改善C/C復合材料的抗高溫氧化性能。首先在碳纖維預制體上沉積熱解碳,再將蒸餾水和聚乙烯醇攪拌加熱條件下制成溶膠狀,然后按比例加入ZR粉后,調和成粘稠狀涂料,將涂料涂敷在C/C復合材料的表面,在高溫下于保護氣氛中進行熔體浸滲,制成纖維增強ZRC陶瓷基復合材料。由于采用熔體浸滲法,將高純度的ZR粉與蒸餾水和聚乙烯醇按比例混合均勻后,涂敷在C/C復合材料的表面,在高溫下于保護氣氛中進行熔體浸滲,得到纖維增強ZRC陶瓷基復合材料。該方法通過控制涂敷涂料的厚度、熱處理的溫度和時間,制備出了纖維增強ZRC陶瓷基復合材料,且ZRC涂層的厚度由現有技術的幾十微米提高到到幾毫米。
一種提高樹脂基復合材料抗低速沖擊性能的表面處理方法,通過給樹脂基復合材料外表面膠合非晶合金片的方式減小或消除外物低速沖擊對樹脂基復合材料內部造成的微破壞。當膠合了非晶合金片的樹脂基復合材料受到低速沖擊時,低速沖擊能在所接觸的非晶合金片表面均勻傳遞,迅速廣布于整個非晶合金分片表面,經過分散的能量降階傳遞到樹脂基復合材料表面,對樹脂基復合材料的沖擊被有效減低,從而有效的減小或消除樹脂基復合材料因低速沖擊所造成的微破壞,工藝簡單且成本低,耗時少效率高。
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