本發明提供了一種Ag?碳納米纖維復合材料及其制備方法和應用。本發明提供的制備方法采用一步法,條件溫和,無需特殊儀器設備,無需高溫高壓,操作簡單易行,效率高;并且所述水熱反應無需模板,以單糖作為碳源,實現單糖與催化劑前驅體Ag3PO4?AgCl間的還原反應,實現碳納米纖維原位催化生長的同時Ag納米顆粒原位高分散擔載在碳納米纖維上并且Ag納米線原位填充于碳納米纖維空腔內。實施例的結果表明,將Ag?碳納米纖維復合材料應用于可見光下的光催化降解有機污染物亞甲基藍,經過暗態下2h的吸附后,亞甲基藍的濃度降至初始濃度的55%,再經過2h的可見光光催化降解后,亞甲基藍的脫除效率可達95%以上。
本發明提供了一種基于鱗片石墨原位機械剝離的石墨烯增強金屬基復合材料的制備方法,以鱗片石墨、芳香族化合物和金屬粉末為原料,依次經過高能球磨、煅燒和粉末燒結制備得到石墨烯增強金屬基復合材料。本發明以低成本的鱗片石墨為填料,采用高能球磨在鱗片石墨機械剝離出石墨烯的同時,實現石墨烯與金屬粉末的均勻分散,并利用芳香族化合物的潤滑作用降低高能球磨對石墨烯結構的破壞。本發明可利用低成本原料方便地獲得力學和物理性能優良的、高附加值的整塊石墨烯增強金屬基復合材料,工藝簡單,生產周期短,有助于工業化應用,能實現復合材料的大規模制備。
一種N?取代羧基聚苯胺接枝硫化鎘量子點復合材料的制備方法,所述方法以N?苯基甘氨酸為單體,在其原位聚合體系中通過引入鎘源,生成含鎘前驅體,再通過引入硫源,利用鎘與硫之間的成核機理,制備化學接枝的N?取代羧基聚苯胺硫化鎘量子點復合材料。采用本發明的方法所制備的復合材料其電子傳輸速率較硫化鎘、聚苯胺有非常大的提升,提高了硫化鎘的抗光腐蝕性能,能夠在可見光下進行光電轉換并光催化降解有機染料,改善了材料的溶解性能及穩定性。所得的復合材料可應用于光催化劑、傳感器、太陽能電池等領域。
本發明公開了一種制備包裹了電活性二茂鐵二甲酸分子(Fc?(COOH)2)的球形共價有機框架材料(COFETTA?TPAL)納米復合材料(Fc?(COOH)2@COFETTA?TPAL)的新方法。通過將四?(4?氨基苯)乙烯(ETTA)、對苯二甲醛(TPAL)和Fc?(COOH)2共同溶解于1,4?二氧六環溶劑中,超聲混合后再加入乙酸,最后將混合液轉移到反應釜中并置于120℃烘箱中反應2天,獲得土黃色固體Fc?(COOH)2@COFETTA?TPAL納米復合材料。利用溶劑熱一鍋合成法制備的Fc?(COOH)2@COFETTA?TPAL納米復合材料為球形,尺寸均勻,直徑約為200nm。Fc?(COOH)2分子被很好地裝載在COFETTA?TPAL的孔洞中。較好地維持了COFETTA?TPAL材料的晶體結構,同時保留了Fc?(COOH)2與COFETTA?TPAL的電活性性能。研究發現該納米復合材料能催化H2O2發生歧化反應,可代替過氧化物酶,制備過程簡單、原材料廉價易得。
本發明屬于新材料領域,特別涉及儲能材料的制備,具體涉及一種三維交聯復合材料Fe3O4/FeS/rGO及其制備方法和應用。解決了電極材料再嵌鋰時體積膨脹的技術問題,本申請以去離子水為溶劑,利用還原氧化石墨烯本身具有良好的導電性、大的比表面積和較多的官能團的性質,將Fe3O4/FeS的八面體顆粒均勻地分散在rGO片層上,制備出Fe3O4/FeS/rGO復合材料。本申請中rGO提供的導電網絡結構為電解液與電極提供了較大的接觸面積,促進了電荷與Li+的快速傳遞;并且它使復合材料形成較大的空間間隙,形成三維交聯復合的結構,緩解了材料嵌鋰時的體積膨脹,因此電池的電化學性能得到了有效地提升。
一種基于超聲制備半固態Al2Y顆粒增強Mg-Al-Zn復合材料流變模型的建立方法,包括:1)利用超聲振動法,制備Al2Y顆粒增強Mg-Al-Zn復合材料半固態漿料;2)在超聲條件下通過實驗得出Al2Y顆粒增強Mg-Al-Zn復合材料和基體材料表觀粘度與Al2Y增強相體積分數、固相率之間的關系,用表達;3)在基體材料的表觀粘度測量基礎上,對實驗數據采用ηm=Aexp(Bfs)表達,其中參數A是關于超聲功率的冪函數;參數A=cP-d,P為超聲功率;4)根據2)和3)得Al2Y顆粒增強Mg-Al-Zn復合材料的流變模型:本發明可以獲得超聲制備半固態Al2Y顆粒增強Mg-Al-Zn復合材料的流變特性,為其數值模擬奠定基礎。
一種高強高導形變Cu?Cr?Ag原位復合材料的短流程制備方法,其步驟如下:(1)采用中頻感應熔煉結合石墨模澆注的方法熔鑄Cu?Cr?Ag三元合金鑄錠;(2)將鑄錠放入區域熔煉?定向凝固爐中進行定向凝固處理,使Cr枝晶沿軸向形成定向排列的微納米級纖維;(3)對經定向凝固處理的材料進行多道次冷拉變形,使在定向凝固過程中形成的微納米級纖維進一步細化成納米級纖維;(4)采用最終時效熱處理對材料的強度、電導率和延伸率等進行綜合調控。本發明通過鑄態組織控制形成連續的定向排列微納米級纖維,結合冷拉變形、合金化和最終時效熱處理,縮短了制備工藝流程,減少了冷變形應變量,顯著增加了最終材料的尺寸,并使最終材料獲得穩定和良好的使用綜合性能,可拓寬形變Cu基原位復合材料在高新技術領域的應用范圍。
一種三維多級孔洞的石墨烯/氨基化碳納米管復合材料的制備方法及其應用,涉及一種石墨烯/碳納米管復合材料的制備方法及其應用。本發明是要解決現有的石墨烯/碳納米管中的碳納米管通常需要預處理,導致其成本較高的技術問題。本發明:一、制備氧化石墨烯膠體懸浮液;二、制備氨基化碳納米管和氧化石墨烯的混合液;三、循環伏安電沉積。本發明的三維多級孔洞的石墨烯/氨基化碳納米管復合材料作為生物電極應用到生物電化學系統中。本發明能夠一步電沉積合成,并在生物電化學系統中用作生物陽極以改善電池電導率并增加生物量。該電極展現出具有正電荷的三維互連導電支架結構,以及良好的表面疏水性能,這有利于細菌粘附和定植。
本發明是一種高阻尼Mg-Si多孔復合材料及制備方法,特別是一種通過常壓高溫反應燒結工藝制備的Mg-Si多孔復合材料,采用密封容器作為承載體,將含Si重量百分比含量為15%~30%的鎂粉裝入容器中并密封,防止空氣與粉末接觸,燒結溫度為690~700℃,燒結時間為2~3小時。在該燒結過程中Mg和Si通過原位內生法生成Mg2Si顆粒并形成多孔復合材料,這種多孔材料具有高阻尼性能。本發明可進一步推動高阻尼鎂合金在航空、航天、交通等眾多領域的廣泛應用并產生較大的社會效益和經濟效益。
一種制備原位Al3Ti顆粒增強Al-Si-Cu復合材料的方法,將冰晶石粉與鈦粉按1.1~1.5 : 1的質量比均勻混合、烘干;將Al-Si-Cu鋁合金錠放入石墨坩堝過熱至800~820℃,再將預熱過的超聲變幅桿探頭置于熔體中,對熔體間歇超聲,每次1~2s,每次超聲釋放2.0~2.5s,超聲功率1.0~2.0kw,頻率20kHz,總時間3~9min,超聲的同時每隔30~40s用鐘罩將鋁箔包覆的冰晶石粉與鈦粉混合粉末分批壓入熔體,加入總量占鋁合金熔體質量2.1wt.%~15.0wt.%,每批加入量為總加入量的10wt.%~15wt.%,邊超聲邊攪拌,超聲結束后立即精煉、扒渣、澆入預熱金屬模具內,冷卻后取樣。本發明工藝操作簡便,成本也低,安全可靠,復合材料組織顯著改善,晶粒為細小枝晶狀、薔薇狀甚至近球狀,Al3Ti增強相呈細小塊狀、顆粒狀,尺寸達亞微米級,分布較彌散。
本發明申請屬于金屬基復合材料技術領域,具體公開了一種新型稀土氧化物包覆碳納米管增強鎂基復合材料的方法,包括材料配制、球磨混粉、干燥處理、制備柱狀坯錠、熱擠壓處理、熱處理。本方案主要應用在通過稀土氧化物包覆碳納米管增強鎂基復合材料性能的過程中,解決了現有技術中在制備碳納米管增強鎂基復合材料時存在的碳納米管與鎂基體的界面結合力差,以及碳納米管在鎂基體中分散不均勻的問題。
一種鈷氧化物復合材料的電化學制備方法及其應用,它涉及一種鈷氧化物的制備方法及其應用。本發明是要解決目前污染物雙氯芬酸降解率低的技術問題。本發明將無水氯化鈷和乙酸鈉進行電化學電沉積方法將鈷氧化物復合沉積在泡沫鎳上,通過控制沉積時間、外加電壓、氯化鈷和乙酸鈉的投加量使其復合,形成以泡沫鎳為基底的復合鈷氧化物陰極材料。本發明制備的CoO@Nifoam復合材料作為工作電極電催化降解雙氯芬酸。本發明制備方法條件溫和,操作簡便,所制備的CoO@Nifoam復合材料具有良好的電化學性能,對有機污染物雙氯酚酸有良好的脫毒效果和優異的電催化降解性能(降解率達到96%),在處理有機污染物方面有良好的應用前景。
本發明公開了一種碳納米管摻雜TiO2/環氧雜化玻璃鋼復合材料的制備方法,以鈦酸正丁酯為前驅體,乙酰丙酮為絡合劑,無水乙醇為溶劑,使改性碳酸正丁酯與蒸餾水發生水解,濃硝酸為穩定劑,制備TiO2溶膠。將處理過的碳納米管摻入其中,經過攪拌,加熱去除大部分溶劑,獲得穩定凝膠。將環氧樹脂、固化劑、促進劑分別加入所得凝膠中,攪拌均勻,得到玻璃鋼樹脂基體,手糊法制備玻璃鋼。所得樣品于400℃加熱1小時,獲得納米管摻雜TiO2/環氧雜化玻璃鋼復合材料。本發明的玻璃鋼復合材料在400℃處理后仍有一定的力學性能,而普通的玻璃鋼只能在低于60℃使用。該材料中引入了碳納米管,改善了材料的力學、電學性能。
本發明公開了納微米級植硅體新型PMMA復合材料及其制備工藝,所述PMMA復合材料包含以下重量份的組分:PMMA填充劑0.1~0.5份、甲基丙烯酸甲酯50~75份和過氧化二苯甲酰0.1~0.2份;其中,所述PMMA填充劑為植硅體粉末,或者所述PMMA填充劑為植硅體粉末和白炭黑粉末,所述植硅體含量為納微米級植硅體新型PMMA復合材料總質量的0.2~0.6%;當所述PMMA填充劑為植硅體粉末和白炭黑粉末,所述植硅體粉體:白炭黑粉體的重量比例為1.5~2.5:1。本發明提供了一種納微米級植硅體新型PMMA復合材料,采用納微米級的植硅體粉體粉末和白炭黑粉體作為填充原料,并輔以粉體改性,提高PMMA制備產品的多元化,同時提高PMMA復合材料的力學性能和熱力學性能。
一種3R?MoS2/碳布復合材料的制備方法及其應用,它是要解決現有的水熱合成的MoS2納米片制備過程復雜,對U(VI)的吸附量低、不容易回收的技術問題,本方法:一、將KCl、NaCl、鉬鹽和硫鹽加熱熔融,并加入碳布;二、以金屬鉬為工作電極,鉬絲為輔助電極進行恒電流電解,然后將碳布取出,洗滌、烘干,得到3R?MoS2/碳布復合材料。該復合材料可作為吸附劑、電解水制氫的催化劑或光催化的催化劑。作為吸附劑去除水中U(VI)時,吸吸咐量為170~190mg/g,吸咐平衡時間僅為1分鐘,可應用于電解水制氫、吸附和光催化領域。
一種三維多級孔洞的石墨烯/聚吡咯復合材料的制備方法及其應用,它涉及一種石墨烯復合材料的制備方法及其應用。本發明是要解決目前生物電化學系統生物質濃度低、電子轉移差、微生物親和力弱的技術問題。本發明:一、制備氧化石墨烯膠體懸浮液;二、循環伏安沉積。本發明的三維多級孔洞的石墨烯/聚吡咯復合材料作為生物電極應用于生物電化學系統中。本發明制備的三維多級孔洞的石墨烯/聚吡咯復合材料具有開放的多孔三維互連導電支架,具有較高的表面粗糙度,有利于微生物定植和細胞外電子轉移到電極上。本發明的三維多級孔洞的石墨烯/聚吡咯復合材料具有三明治結構,其中的石墨烯層被聚吡咯層所保護,便于微生物的定植。
本發明涉及碳化硅纖維增強鈦基復合材料技術領域,且公開了一種高溫脫粘自粘合的SiCfTi基復合材料,包括以下重量份數配比的原料:55~70份微米Ti粉、10~25份微米SiCf粉、8~15份微米玻璃粉,其中,玻璃粉由平均粒徑≤2.6um的30%wtBi2O3、20%wtB2O3、20%wtZnO、8%wtAl2O3、8%wtSiO2、14%wtMgO組成。本發明還公開了一種高溫脫粘自粘合的SiCfTi基復合材料的制備方法。本發明解決了現有技術中的SiCf/Ti基復合材料,在高溫的使用環境下,Ti基體與碳化硅纖維脫粘后,無法實現自動粘合的技術問題。
本發明提供了一種介孔SnO2/C復合材料的制備方法。該方法以碳水化合物、酚類化合物和錫無機鹽為原料,用酸性水溶液將原料溶解混合,進行液相反應,再經干燥、固化、焙燒、水洗、烘干等步驟,制得介孔SnO2/C復合材料。通過原料加入量的改變,制備了一系列不同SnO2含量(0~40%)的介孔SnO2/C復合材料。相應的比表面積為2050~1300m2/g,總孔容為1.7~0.8cm3/g,孔徑為3~5nm。這些復合材料表現出良好的電化學性能。其中,SnO2含量20%介孔SnO2/C復合材料首次可逆比容量為1270mAh/g且保持85%容量時循環次數可達300次。
一種基于超聲制備半固態Mg2Si顆粒增強Mg-Al-Mn復合材料流變模型的建立方法,1)用超聲振動法,制備Mg2Si顆粒增強Mg-Al-Mn復合材料半固態漿料;2)超聲條件下得出Mg2Si顆粒增強Mg-Al-Mn復合材料表觀粘度與Mg2Si增強相體積分數、固相率的關系,用ηmmc/ηm=(1+afMg2Si+bf2Mg2Si)表達;3)在基體材料的表觀粘度測量基礎上,ηm=Aexp(Bfs),其中B為常數項,fs為固相率,A為關于超聲功率的冪函數;參數A采用A=cP-d式子進行表達,其中c,d為常數項,P為超聲功率;4)根據2)、3)得出流變模型:ηmmc=cexp(Bfs)P-d(1+afMg2Si+bf2Mg2Si)。本發明可以獲得超聲制備的半固態Mg2Si顆粒增強Mg-Al-Mn復合材料的流變特性,對于優化流變成形工藝參數具有重要意義。
本發明公開了一種FexWyC?Bainite成分和組織雙梯度復合材料。傳統陶瓷?金屬復合材料耐磨性與韌性相矛盾,此消彼長的現象非常嚴重。該FexWyC?Bainite成分和組織雙梯度復合材料按垂直于基板表面沿高度方向梯度變化,成分依次為鐵基均質材料、5vt%Co/WC?Fe復合材料、10vt%Co/WC?Fe復合材料,形成了成分梯度;同時各梯度層基體發生不同程度的貝氏體相變,分別生成了貝氏體組織、貝氏體+碳化物、貝氏體+碳化物+馬氏體/奧氏體混合組織,最終實現了成分和組織雙重梯度結構,形成了成分和組織雙重梯度復合材料,使材料兼備了貝氏體(Bainite)材料的韌性和金屬化合物(FexWyC)的耐磨性。本發明降低了材料內部熱應力,解決了金屬材料耐磨性與韌性難以匹配的問題,形成了成分和組織雙重梯度復合材料。
本發明公開了一種使用三乙胺(TEA)燃燒的方法制備具有多孔八面體結構的Fe2O3/Fe3O4@carbon/graphene(Fe2O3/Fe3O4@C/G)復合材料。采用一種金屬有機框架(Fe?MOF)為前驅體,將其均勻地負載在氧化石墨烯上,然后用TEA點燃,Fe?MOF作為自犧牲模板生成Fe2O3/Fe3O4納米顆粒,而氧化石墨烯還原為石墨烯,從而得到Fe2O3/Fe3O4@C/G復合材料。該方法不同于以往常規報道過的通過管式氣氛爐煅燒的方式制備金屬氧化物和石墨烯復合材料的方法。該方法制得的Fe2O3/Fe3O4@C/G復合材料具有多孔的八面體結構,且該方法制備過程簡單快速、有利于節約能源和時間,制備的多孔Fe2O3/Fe3O4@C/G復合材料具有較大的孔隙率和良好的導電性,作為鋰離子電池的負極材料顯示出較好的性能優點。
本發明屬于復合材料領域,涉及一種核殼式TiB2?Fe64Ni36因瓦基復合材料。該核殼式TiB2?Fe64Ni36因瓦基復合材料由以TiB2為核心的核殼式結構的增強組織和作為基體的Fe64Ni36因瓦合金構成;以TiB2為核心的核殼式結構的增強組織均勻地分布在基體內,通過調整所添加的Ti/B原子比,形成不同結構的增強相;核殼式TiB2?Fe64Ni36因瓦基復合材料成分由單質Fe、Ni、Ti和Fe?B合金混合粉末激光沉積而成;所述混合粉末的粒徑大小為140~300目,形狀為球型,化學成分為:單質Fe、Ni、Ti均為99.9%高純粉末,Fe?B合金粉中B元素含量為20wt.%。本發明提供一種核殼式TiB2?Fe64Ni36因瓦基復合材料,該材料成分可控,性能優越,可同時兼顧材料的因瓦特性和耐磨性能,通過改變Ti/B的原子比,在Fe64Ni36復合涂層中制備出以TiB2為核心的殼核式組織。
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