本發明公開了一種新型雙功能樹脂基納米復合材料的制備方法、復合材料及一種水體深度除三價砷的方法,屬于飲用水和工業廢水及環境功能納米材料領域。該納米復合材料以強堿性陰離子交換樹脂為原料,以不同配比的(NH4)2Ce(NO3)6、HNO3、NaNO3水溶液為試劑通過反應制得。該納米復合材料中Ce的固載量為50?200mg/g。本發明的新型雙功能樹脂基納米復合材料兼具催化氧化和吸附雙重功能,其具體表現為與H2O2協同作用對水體中As(Ⅲ)實現氧化并同步吸附,對水體中微量As(Ⅲ)的去除能力大幅提升,與傳統同類型除As(Ⅲ)技術相比,一般提高比例在20倍以上,可以有效地去除水體中的砷,改善水體環境質量。
本發明公開了一種黑磷烯-石墨烯復合材料空心微球的制備方法,首先將黑磷烯納米片或者黑磷烯量子點分散液加入到氧化石墨烯納米片分散液中,采用機械攪拌的方法使得黑磷烯和氧化石墨烯兩者混合;然后通過噴霧法將黑磷烯和氧化石墨烯混合分散液噴入到液氦中迅速冷凍為微球,接著將所得到的黑磷烯和氧化石墨烯復合材料冷凍微球置于冷凍干燥機中冷凍干燥,得到黑磷烯和氧化石墨烯復合材料空心微球;最后在氮氣或氬氣保護下將氧化石墨烯高溫還原為石墨烯,最終得到黑磷烯和石墨烯復合材料空心微球。本發明制備的黑磷烯和石墨烯復合材料空心微球在鋰離子電池、超級電容器、傳感器、過濾凈化等領域具有潛在應用前景。
本發明公開了一種汽車內飾用保溫降噪非織造復合材料及其制備方法,該復合材料是由一定配比的PP纖維、PET纖維和中空PET纖維,混合纖維經一定的針刺工藝制備成復合氈,并采用合適的模壓工藝將復合纖維氈制成。該復合材料在保持了較低面密度,良好的彎曲性能及尺寸穩定性的同時,還可滿足保溫隔音的功能性需求,可用于制備中高檔汽車的內飾件材料。
一種木塑復合材料及其制備方法,其特征在于將高分子乳液與植物纖維均勻混合,經干燥脫水后成型而制得;其中高分子乳液由含有雙鍵的單體在水溶性引發劑、水、水溶性乳化劑存在下,采用乳液聚合方法聚合而成;植物纖維是指一種或者多種植物秸稈經粉碎后所制得的植物纖維顆粒,顆粒直徑為1微米-2000微米;植物纖維的含量占木塑復合材料的50%-95%,高分子乳液的含量占木塑復合材料的5-50%。本發明所制備的復合木塑復合材料具有良好的木質感,耐濕、著色性良好,隔熱絕緣防腐,機械性能優異,質輕、抗酸堿、不腐爛、抗蟲蛀,且能百分之百回收再生利用,各項性能指標可與硬木產品相媲美。
本發明公開了一種磁性石墨烯聚苯胺納米復合材料及其制備方法及應用,屬于復合材料技術領域。所述的磁性石墨烯聚苯胺納米復合材料以含有1~5碳原子的醇為溶劑,將石墨烯/聚苯胺復合材料、FeCl3和醋酸鈉溶于所述的溶劑中并超聲處理,之后在高壓反應釜中進行反應,即可得到磁性石墨烯聚苯胺納米復合材料。采用本發明方法制備得到的復合材料克服了石墨烯片層易堆疊及單純的聚苯胺易團聚的缺點。用該種吸附劑吸附水中酚類雌激素,表現出優于磁性石墨烯材料和磁性聚苯胺材料的吸附性能。經磁性材料和聚苯胺修飾的石墨烯不僅提高了對酚類雌激素的吸附效率,同時也由于該材料本身所具有的磁性,使其分離相當容易。因此,本發明具有吸附高效、操作簡單的優點。
本發明公開了一種微晶纖維素/γ-聚谷氨酸-納米銀復合材料的制備方法,該復合材料通過將微晶纖維素進行預處理后,加入銀鹽浸漬,再向此混合體系中加入還原劑還原,經離心分離后,洗滌至中性、干燥,再置于γ-聚谷氨酸溶液中浸漬,最后在碳化二亞胺作用下纖維素分子與γ-聚谷氨酸進行交聯反應后獲得。本發明在微晶纖維素-納米銀復合材料中交聯一定量的γ-聚谷氨酸,可發揮銀離子的殺菌作用,以及γ-聚谷氨酸的絮凝作用。制備出的微晶纖維素/γ-聚谷氨酸-納米銀復合材料可用于水處理領域。
本發明提供了一種鈮酸鈦/碳納米管復合材料的制備方法及以該材料為負極的鋰離子電容器,該復合材料通過加入鈦源、鈮源和碳納米管進行混合,進行溶劑熱處理、干燥處理和兩步烘焙處理后得到,生產工藝簡單,容易擴大規模生產。得到的鈮酸鈦/碳納米管復合材料增大了產物比表面積的同時又提高了材料整體的電導性。利用該復合材料為負極制成的電容器,工作電壓高、循環壽命長,而比能量遠高于一般的電化學電容器,可達50?Wh·Kg-1以上,具有很高的實用價值。
本發明公開了一種考慮復合材料彈塑性與損傷耦合的彈塑性損傷有限元算法,屬于復合材料力學性能有限元分析領域;以基于后退歐拉積分法則及牛頓迭代求解復合材料彈塑性損傷的模型為基礎,通過在初始求解試用應力以及塑性屈服迭代中求解彈性應力時均考慮前一增量步中損傷狀態量對當前應力的軟化影響,從而在彈塑性求解過程中考慮損傷退化作用,更真實地反映樹脂基復合材料在復雜加載條件下塑性行為與損傷之間的相互作用關系。本發明可有效地描述樹脂基復合材料彈塑性與損傷的耦合作用關系,可應用于有限元軟件中復合材料彈塑性損傷本構模型的開發、新型樹脂基復合材料力學性能研究以及相關的復合材料工程結構精細化建模分析等科研及工程技術領域。
本發明涉及一種Cr2AlC/MXene復合材料的制備方法,包括以下步驟:(1)金屬陶瓷MAX的制備:將M、Al、C粉末混合,通過高溫無壓燒結制得塊體,所述M為過渡金屬;(2)MXene的制備:將步驟(1)中制得的MAX塊體磨粉,使用鹽酸與氟化鋰混合液或氫氟酸腐蝕,多次清水洗滌腐蝕產物,然后放入真空干燥箱中干燥成粉末得到MXene粉體;(3)Cr2AlC/MXene復合材料的制備:經步驟(2)中制得的MXene粉體與Cr2AlC陶瓷粉體進行混合,放入球磨罐中,加入無水乙醇濕混,再將混過的料采用旋轉蒸發儀干燥,即得。該材料將原本在水環境中生產的多層MXene與Cr2AlC材料復合起來,形成Cr2AlC/Mxene復合材料,Cr2AlC/Mxene復合材料彎曲強度、斷裂韌性顯著提高,力學性能優異。
本發明公開了一種復合材料中基于信號波速與衰減補償的2D-MUSIC沖擊定位方法,屬于工程復合材料結構健康監測方法技術領域。該方法包括如下步驟:1、設置系統參數、觸發閾值;2、當觸發通道中信號幅值大于觸發閾值時,傳感器陣列開始采集沖擊信號;3、沖擊陣列信號預處理;4、測量不同角度的波速,建立信號波速曲線;5、測量不同距離的信號幅值,建立信號幅值衰減曲線;6、得到信號波速與衰減補償的2D-MUSIC沖擊定位算法的陣列導向矢量和補償后的空間譜估計公式;7、得到空間譜估計圖峰值所對應的就是沖擊源位置。本方法減少了復雜復合材料的各向異性對沖擊定位的影響,較好地提高了復合材料中沖擊源的定位精度和實時性。
本發明屬于高分子復合導電材料領域,公開了一種NR?CNF?PANI導電復合材料及其制備方法和應用。該復合材料采用下列方法制備得到:a.CNF懸浮液的制備;b.CNF?PANI導電復合物的制備;c.NR?CNF?PANI導電復合材料的制備。該復合材料可用于制備柔性導電材料,具有較好的應用前景。
本發明公開了一種g-C3N4/CuO復合材料及其制備方法和應用,屬于材料制備及含能材料領域。該復合材料是由質量比為95 : 5~80 : 20的g-C3N4和CuO復合而成,制備步驟如下:將g-C3N4和Cu(NO3)2?3H2O放入乙醇溶液中超聲分散并攪拌,完成后在瑪瑙研缽中研磨至糊狀放入烘箱中烘干,在管式爐中煅燒即可得g-C3N4/CuO復合材料。采用本方法制備出的g-C3N4/CuO復合材料應用于高氯酸銨的催化分解,表現出良好的催化效果,可使高氯酸銨的分解溫度降低至318.3℃。與現有技術相比,本發明制備工藝操作簡單,重復性好,制備速度快,制備效率高。
一種樹脂基先進復合材料的快速RTM制造工藝,屬復合材料制造工藝。其工藝步驟:a利用CAD/CAM軟件和RP技術,制備所需的原型;b利用該原型,翻制相應的室溫硫化硅橡膠模具;c模具內表面涂脫模劑;d在模具內安放纖維預制件,合模,密封;e樹脂除氣;f將模具置于高壓水罐中;g關閉高壓水罐,向高壓水罐中注滿去氣水;h用高壓向模具中注入樹脂;i高能聚焦超聲裝置工作,使其升溫固化;j固化完成后,關閉超聲;k放去氣水,開高壓水罐,l將模具移出高壓水罐,將復合材料零件從模具中取出;m對復合材料制件進行清理和檢測。該方法能快速獲得模具,快速固化樹脂,能耗少,生產效率高,能獲得高質量制品。
本發明公開了一種乏燃料儲存用新型中子屏蔽超混雜層板復合材料及其制備方法,中子屏蔽超混雜層板復合材料包括AA6061?T6態鋁合金板、碳化硼增強PMR型聚酰亞胺復合材料以及碳纖維增強聚酰亞胺復合材料。本發明制備工藝流程包括:首先采用陽極氧化工藝對AA6061?T6鋁合金板材進行表面粗化處理,并在其表面噴涂不同比例的B4C/PMR復合材料,然后與碳纖維增強聚酰亞胺復合材料按照不同的鋪層方式進行鋪設,最后使用熱模壓制備工藝進行固化成型,制備出具有不同10B面密度的中子屏蔽超混雜層板復合材料。通過對中子屏蔽超混雜層板復合材料的熱中子屏蔽性能進行測試,測試結果表明其具有優越的中子屏蔽效果;同時,超混雜層板復合材料還具有非常優越的常溫及高溫力學性能。
本發明公開了一種聚合物基納米復合材料及其制備方法和其深度處理酸性含鉛礦冶廢水的方法,屬于廢水處理技術領域。本發明納米復合材料的基體為磺酸基化苯乙烯-二乙烯苯共聚球體,基體內含負電性的官能基團,基體表面均勻分布有孔,孔內分布有納米水合氧化鋯顆粒;本發明的除鉛步驟為:(a)去除懸浮顆粒,調節濾液pH至1.0-6.0;(b)將濾液通過吸附塔,吸附塔內填充有聚合物基納米復合材料;(c)當出水鉛離子濃度達到穿透點時脫附再生。本發明納米復合材料的制備方法簡單,制備得到的復合材料耐酸性強且除鉛性能受pH影響小,該材料結合了聚合物基體的預濃縮效應與納米水合氧化鋯的選擇性除鉛性能,對鉛離子的吸附容量大、選擇性好。
本發明公開了一種壓電陶瓷纖維復合材料,由壓電陶瓷薄片和環氧樹脂薄片間隔地排列組成,同時公開了這種復合材料的制備方法,主要包括下列步驟:制備MFC壓電陶瓷纖維復合材料用壓電陶瓷粉體的固相合成、流延漿料的制備、脫泡、流延薄片的制備、流延薄片的燒結和MFC壓電纖維復合材料的制備等步驟。本發明的MFC壓電纖維復合材料經叉指電極極化后可以作為驅動器應用于結構控制、振動抑制和結構健康監測等領域,具有廣泛的應用前景;本發明的MFC壓電陶瓷纖維復合材料的制備方法利用成熟的流延成型法和固相合成法,并結合高分子材料得到具有復合層的材料,方法簡單。
本發明公開了一種普魯士藍/N-摻雜碳納米復合材料的制備及其在無酶型尿酸傳感器方面的應用,本發明所提供的納米復合材料制備方法包括:碳納米復合材料的酸化處理、N-摻雜碳納米復合材料的制備和普魯士藍/N-摻雜碳納米復合材料的制備這三步,制得的復合材料用于制備無酶型尿酸傳感器,本發明制得的復合材料有很好的三維空間結構并且對尿酸有很好的催化效果,在不加尿酸酶的情況下可以直接對尿酸進行檢測,該復合材料制備的尿酸傳感器與普通的尿酸酶傳感器相比,更加簡單、經濟、便攜、保存時間長、穩定性好、抗干擾能力強。
本發明公開了一種纖維復合材料蠕變控制方法、纖維復合材料及加固方法,纖維復合材料蠕變控制方法包括:對固化成型后的纖維復合材料在加熱狀態下,施加預張拉力進行張拉;加熱溫度為40~60℃;預張拉持續時間為0.5~1小時;施加的預張拉應力為0.3~0.7 fu,fu是材料的拉伸強度標準值。本發明方法,對固化成型后的纖維增強復合材料,在設定的加熱溫度、張拉時間和張拉力下進行張拉,在縮短常溫預張拉時間的同時,通過樹脂的蠕變帶動纖維材料沿加載力方向變形,從而控制復合材料的蠕變率,從而保證纖維增強復合材料對結構施加的預應力效應。且加工成本低、易于實施,對實際工程應用有著重要意義。
本發明基于交叉熵等多重判據的纖維增韌復合材料跨尺度熱分析等效方法步驟如下:建立隨機代表性單元,在單元內部利用Monte-Carlo法使得CMC纖維增強相隨機分布;多次建立SRVE并對其進行有限元仿真,得到復合材料等效導熱系數、材料溫度梯度場及熱流密度場等熱物理量的統計數據;再次調整PRVE尺寸,在滿足熱物理量的均值、方差以及交叉熵等多重收斂判據后,確定臨界PRVE尺寸,獲得復合材料等效導熱系數、溫度梯度場以及熱流密度場的分布,建立微觀結構和宏觀特性間對應關系。本發明充分考慮復合材料內部的非均質特性以及存在的物性分散性,為復合材料熱分析中如何確定臨界PRVE尺寸提供了判定依據,進而能夠更加精確地建立微觀結構和宏觀特性間的對應關系。
本發明公開了一種細菌纖維素聚合環糊精復合材料的制備方法。所述方法首先通過對苯二甲酰氯交聯環糊精單體形成聚合環糊精,然后聚合環糊精與氫化鈉在N,N?二甲基甲酰胺中活化處理得到聚合環糊精鈉鹽,最后環糊精聚合物通過硅烷偶聯劑接枝到細菌纖維素膜,得到細菌纖維素聚合環糊精復合材料。本發明簡單方便,合成成本低,制備的細菌纖維素聚合環糊精復合材料對水體中的有機小分子污染物具有良好的吸附效果,且膜材料易于分離和回收,可重復利用。
一種制備木塑復合材料的方法及其制備的木塑復合材料,其特征在于將兩親性嵌段共聚物的納米粒子的膠束水溶液與植物纖維均勻混合,經干燥脫水后成型而制得;其中高分子納米粒子的膠束水溶液是親水性單體和疏水性單體通過可逆加成斷裂鏈轉移反應制備高分子共聚物,共聚物經大分子自組裝技術制成納米粒子;植物纖維是指一種或者多種植物秸稈經粉碎后所制得的植物纖維顆粒,顆粒直徑1微米-2000微米;植物纖維占復合材料的50%-95%,納米粒子水溶液占復合材料的5-50%。本發明所制備的復合材料具有良好的木質感,機械性能優異,著色性良好,隔熱絕緣防腐,且能回收再生利用,各項性能指標可與硬木產品相媲美。
本發明公開了一種可見光響應NaYF4 : La, Ce@TiO2復合材料的制備方法,屬于半導體材料技術領域,為了拓寬TiO2的光吸收范圍,充分利用太陽光中的可見光,將TiO2與上轉換發光材料NaYF4 : La, Ce形成復合物,在NaYF4 : La, Ce@TiO2復合材料中,上轉換發光材料可以有效的將可見光轉換為紫外光被TiO2吸收利用;本發明還公開了一種可見光響應NaYF4 : La, Ce@TiO2復合材料作為光催化材料用于可見光下光催化降解洗衣廢水的應用。本發明的一種可見光響應NaYF4 : La, Ce@TiO2復合材料的制備方法,利用水熱法制備的NaYF4 : La, Ce@TiO2復合材料,在可見光下降解洗衣廢水顯示出優異的光催化活性;本發明工藝非常簡單,價廉易得,成本低廉,反應時間較短,從而減少了能耗和反應成本,無毒無害,符合環境友好要求。
本發明公開了一種連續纖維增強復合材料界面剪切強度測試裝置,包括拋磨裝置1、柱臺7和觀測固定裝置13,其中:所述拋磨裝置1的頂面為一個傾斜角為θ的拋磨裝置斜面2,沿著拋磨裝置斜面2的傾斜方向設置有拋磨裝置水平矩形槽3,所述柱臺7的頂面設置有傾斜角為θ的柱臺矩形斜槽8,沿著柱臺矩形斜槽8的傾斜方向設置有纖維推出槽9,所述觀測固定裝置13的頂面設置有傾斜角為θ的觀測固定裝置矩形斜槽;本發明的夾具均采用矩形槽設計,適用于不同直徑纖維和不同截面形狀試樣的推入拔出試驗,可用于多種復合材料包括陶瓷基復合材料、金屬基復合材料、樹脂基復合材料等的界面剪切強度測試。
本發明涉及一種復合材料細長桿增強復合材料管道接頭剪切強度的結構及方法,屬于復合材料增強技術領域。一種復合材料細長桿增強復合材料管道接頭剪切強度的結構,其特征在于:在復合材料管道接頭處,沿圓周方向植入復合材料細長桿。該方法,其特征在于過程如下:首先,將復合材料細長桿垂直插入到泡沫中;其次,將濕法纏繞的復合材料管道加熱固化至凝膠狀態;第三,將泡沫上的復合材料細長桿采用超聲錘插入到處于凝膠狀態的復合材料管道;最后,加熱使復合材料管道完全固化。本發明可以顯著提高復合材料管道接頭區域的剪切強度,有效提高復合材料管道質量并延長使用壽命,同時本發明具有設備和工藝簡單、成本低、效率高的優點。
本發明公開了一種基于聚苯胺納米管的硫碳復合材料和制備方法,以及所述復合材料在二次電池中的應用。所述復合材料由聚苯胺納米管、石墨烯與含硫活性物質復合而成,具有三維網絡導電骨架,制備方法操作簡單、成本低,由上述復合材料所制備的電極無需添加導電劑,能量密度高。將上述復合材料所制備的電極作為正極應用于二次鋁電池體系,可提高電池的容量和循環性能。
本發明公開了一種熱塑性Z?pin增強復合材料的銷釘結構及其制造方法,包括熱塑性復合材料構件一、熱塑性復合材料構件二和Z?pin,所述熱塑性復合材料構件一和熱塑性復合材料構件二相互連接且連接處設有孔洞,所述孔洞貫穿熱塑性復合材料構件一和熱塑性復合材料構件二,所述Z?pin用于植入孔洞內從而提高熱塑性復合材料構件一和熱塑性復合材料構件二之間的連接強度,所述Z?pin的兩端為銷釘形狀;本發明在不損害或極少損害待連接構件中纖維的前提下,用植入Z?pin的方法連接熱塑性復合材料構件一和熱塑性復合材料構件二,并將Z?pin兩端處理成銷釘形狀,有效提高連接強度。
本發明公開了一種黑磷烯量子點-石墨烯納米片三維復合材料的制備方法,首先將剪切粉碎法制備的黑磷烯量子點乙醇溶液加入到含有氧化石墨烯納米片的乙醇溶液中,采用機械攪拌的方法使得黑磷烯量子點吸附到氧化石墨烯納米片的表面;然后將溶液倒入聚四氟乙烯內襯的高壓反應釜中進行溶劑熱反應,反應結束后得到充滿乙醇的塊狀膠體復合材料;將塊狀膠體復合材料從高壓反應釜中取出后,完全浸入去離子水中,使得塊狀膠體復合材料內部的乙醇和水相互交換,最終形成充滿水的塊狀膠體復合材料;將塊狀膠體取出后進行冷凍干燥,即可得到所需材料。本發明方法制備的材料在有毒有害物質檢測、微電子傳感器件方面具有潛在應用前景。
本發明涉及一種超高導熱、表面可加工金剛石-Al復合材料的制備方法,具體步驟是:在石墨模具中自下而上依次放置純Al片、金剛石顆粒、Al-Si合金片、金剛石顆粒、純Al片,對層疊體系進行冷壓,之后放入放電等離子燒結爐(SPS)加溫加壓處理,使Al-Si合金片熔融并滲入金剛石顆粒間隙,獲得三明治結構金剛石-Al復合材料。對該復合材料的表面鋁層進行磨削、機械拋光或電解拋光加工,獲得平整光滑表面。表面無鍍層;Al-Si合金相對于金剛石顆粒間隙體積稍過量;純鋁片厚度為2-3mm。本發明的優點在于,結合了SPS與熔滲工藝的優點,能高效制備出超高熱導率、表面可加工的金剛石-Al復合材料,滿足電子封裝材料表面平整度與粗糙度的要求。
一種碳纖維增韌的碳-碳化硅基復合材料,其特征在于增強相為碳纖維,基體相由2~5層碳、碳化硅依次疊層而成,最外層是碳化硅,保證復合材料的抗氧化性能。一種碳纖維增韌的碳-碳化硅基復合材料的制備方法,其特征在于通過硼酚醛和聚碳硅烷依次浸漬熱解而成。本發明主要優點是:(1)碳纖維與碳-碳化硅基體熱膨脹匹配好,復合材料低溫裂紋缺陷顯著減少,低溫抗氧化性能提高;(2)復合材料彈性模量降低,復合材料斷裂韌性提高;(3)制備方法周期短,成本低,可方便進行復合材料基體的結構設計和優化;(4)制備的碳纖維增韌的碳-碳化硅基復合材料純度高。(5)碳纖維可以是連續碳纖維編織件,也可以是短纖維軋制的碳氈;(6)該復合材料基體由碳和碳化硅組成,密度比碳纖維增韌碳化硅小。
一種辣根過氧化物酶–凹土納米復合材料及其制備方法。所述的納米復合材料以純化的凹土為載體,辣根過氧化物酶吸附在凹土表面;其紅外光譜在1653cm–1和1640cm–1處存在吸收峰,辣根過氧化物酶保持天然結構和生物活性。將純化的凹土超聲分散,控制分散液的pH值,將分散液與辣根過氧化物酶混合,辣根過氧化物酶吸附到凹土表面制得所述的納米復合材料。本發明還公布了基于所述的納米復合材料的生物傳感器,包括玻碳電極,電極表面修飾辣根過氧化物酶–凹土納米復合材料。評價所述的納米復合材料和傳感器的電化學性能,表明該復合材料對H2O2還原有良好的電催化能力,能有效檢測H2O2,特別是細胞中H2O2的檢測。
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