本發明涉及復合材料技術領域,提供了一種二氧化硅包覆碳纖維及其制備方法,一種二氧化硅包覆碳纖維改性的聚酰亞胺復合材料及其制備方法,以及所述復合材料作為摩擦材料的應用。本發明所述二氧化硅包覆碳纖維與基體具有極佳的界面結合性能,能夠提高摩擦系數的穩定性、材料的耐磨性以及超聲電機壽命和轉換效率,這種納微協同的新型結構具有極大的應用價值,克服了納米二氧化硅分散不均以及因碳纖維與基體界面結合性差,導致纖維大量剝落的問題。由實施例結果可知,本發明所得二氧化硅包覆碳纖維改性的聚酰亞胺復合材料硬度(邵氏D):≥85,磨損量:≤0.0008g/h,彈性模量:≥9.5GPa,轉換效率:≥45%,性能優異。
本發明公開了一種金屬軟磁復合材料及其制備方法。這種金屬軟磁復合材料包括鐵基體和包覆所述鐵基體的包覆層;其中,所述鐵基體包括純鐵或者鐵合金;包覆層包含鎳鋅鐵氧體。這種金屬軟磁復合材的制備方法,包括以下步驟:1)將氨水、鋅源與鎳源混合,得到反應液;2)將所述反應液與鐵基體混合,進行水熱反應。本發明提供了一種原位水熱法制備Fe/NiZn鐵氧體軟磁復合材料的方法,制備工藝簡便,易操作。通過該方法制備得到的金屬軟磁復合材料具有高頻下高磁導率、低渦流損耗的特點,應用前景廣闊。
本發明提供了一種多壁碳納米管功能化石墨烯復合材料及其應用,制備多壁碳納米管分散液和混酸,回流離心干燥,得純化多壁碳納米管;用石墨粉末、硝酸鈉、二次蒸餾水和高錳酸鉀制得氧化石墨烯;制氧化石墨烯分散液,調pH值,加入水合肼和氨水,得還原氧化石墨烯;制還原氧化石墨烯分散液,加入1, 3, 6, 8-芘四磺酸鈉溶液,得功能化石墨烯;制石墨烯懸浮液,混合1, 3, 6, 8-芘四磺酸鈉溶液成反應液;加入純化多壁碳納米管分散液,攪拌、離心、洗滌、真空干燥,制得多壁碳納米管功能化石墨烯復合材料。該復合納米材料作為吸附劑應用于生鮮肉及制品中β2受體激動劑的檢測,極大縮短了檢測前處理時間,降低了檢測成本。
本發明公開了一種適用于油潤滑工況的聚酰亞胺基自潤滑復合材料,該復合材料所包含的組分及各組分的體積百分含量為:聚酰亞胺69~94%、玻璃纖維5~30%、硫化鋅1~7%。本發明還公開了該復合材料的制備方法。本發明所述復合材料具有高的力學性能,在邊界和混合潤滑條件下表現出極低的摩擦系數和磨損率。
本發明提供了一種制備聚苯胺-四氧化三鐵納米復合材料的方法,以九水硝酸鐵、苯胺為原料,乙醇為溶劑,利用溶劑熱法一步制得。本發明在不加任何堿性沉淀劑、還原劑、催化劑,更無需進行四氧化三鐵材料的表面修飾,一步由單一鐵源和苯胺單體實現無機-Fe3O4、有機-聚苯胺組分的生成及二者的有效復合,制備出相間存在強相互作用的PANI和Fe3O4,在真正納米尺度上的復合材料PANI-Fe3O4。在復合過程中,Fe3+催化了苯胺(AN)單體的聚合形成PANI,而AN將Fe3+部分還原為Fe2+,從而保證了Fe3+→Fe3O4轉化;且PANI能有效阻止Fe3O4磁性材料的團聚、顯著改善Fe3O4的磁性能。
本發明提供了一種納米級坡縷石增強的阻燃環氧樹脂復合材料,它是將納米級坡縷石經表面處理后,以1∶100~8∶100的質量比,采用超聲分散的方式分散到環氧樹脂基體中,再將所得坡縷石環氧樹脂混合物與反應型阻燃劑以100∶5~100∶30的質量比混合、澆鑄、固化而成。本發明的反應型阻燃劑中形成的大量P-N鍵中間體是比常規的磷化合物更佳的磷酸化試劑,而作為協同阻燃的納米級坡縷石在燃燒時產生的水蒸氣特別對磷系阻燃劑有利,并且適量的納米級坡縷石的增強作用在一定程度上彌補了阻燃劑的加入帶來的環氧樹脂機械性能的降低,起到了阻燃和增強的雙重效果,因此,本發明阻燃環氧樹脂復合材料氧指數高,抑煙效果好,物理機械性能優良。
本發明提供了一種Nb2O5復合材料及其制備方法和應用,屬于無機納米材料及電化學領域。本發明的Nb2O5復合材料兼具了Nb2O5高贗電容性能和摻雜多孔炭高導電性,高孔隙率以及多儲能位點的優點:Nb2O5在鎂鋰混合電解液中具有高贗電容性能;多孔炭的孔道可實現Nb2O5與電解液中的正離子接觸,容納正離子的穿出穿入,提高了Nb2O5復合材料作為鎂鋰混合電池的正極材料時的電容量;并且多孔炭共摻雜的氮、硫和磷能夠提供鋰或者鎂離子儲存位點,進一步提高Nb2O5復合材料的電容量;此外,Nb2O5復合材料的核殼型結構和外殼中的多孔結構共同作用使Nb2O5避免了在充放電過程體積變化導致的破壞,提高了循環穩定性。
本發明公開了一種可持續發光的3D打印ABS復合材料及其制備方法,分別取長余輝熒光粉、KH550、ABS顆粒和ABS粉末;KH550加入去離子水中,水解攪拌,加入熒光粉,回流,冷卻,洗滌,真空干燥至恒重,研磨,得KH550修飾的熒光粉;鹽酸酸化ABS粉末后,與KH550修飾的熒光粉通過HATU接枝,得復合材料;將該復合材料通過3D打印擠出機熔融制造,經擠壓、牽拉制得可持續發光的3D打印ABS復合材料。該制備方法實現了長余輝發光材料與3D打印技術的結合,制得的3D打印復合材料不僅可持續發光,而且有良好的力學性能,可應用于醫學、制造業、食品產業、工業和珠寶行業等方面,大大拓展了3D打印的應用領域。
本發明公開了一種聚氨酯泡沫海綿上BiOX/BCCN復合材料的制備方法及應用,首先制備BCCN納米片;然后制備BiOX/BCCN/PUF復合材料,將一定量的五水合硝酸鉍溶于乙二醇溶液中,形成溶液A,將可溶性鈉鹽NaX(X=Cl、Br)、BCCN納米片和PVP加入去離子水中,超聲,形成均質懸浮液,得到溶液B;將聚氨酯泡沫海綿PUF先浸于溶液A中,一定時間后取出再浸泡于溶液B中,記為1次循環,重復進行多次循環后,分別用無水乙醇和去離子水反復洗滌,得到BiOX/BCCN/PUF復合材料。本發明將BiOX/BCCN粉末光催化劑負載于聚氨酯泡沫海綿上得到的光催化復合材料方便回收,制備方法采用浸漬法,操作簡單,制備的BiOX/BCCN/PUF復合材料光催化效率高,穩定性好,可用于污水處理。
本發明提供了一種高催化活性的銅(Ⅱ)四羧基苯基卟啉/二氧化鈦復合材料,是通過水熱處理修飾的二氧化鈦(P25m)與CuTCPP在乙醇中回流,制得二氧化鈦的質量百分含量為0.1~2.0%的復合材料CuTCPP/P25m,該復合材料中CuTCPP通過敏化P25m,有效提高了P25m的光響應能力,具有較寬的光吸收范圍和較高的電荷分離效率,用于光催化CO2還原反應中具有較高的光催化活性。相比于P25m還原CO2產CH4和CO,CuTCPP/P25m催化活性明顯提高,其產率分別為19.39?CH4?μmol/g/h、2.68?CO?μmol/g/h,具有優異的CO2還原性能。
本發明提供了一種超支化聚胺酯/蒙脫土/石墨納米復合材料的制備方法,該方法是將一定量的超支化聚胺酯單體與改性后的有機蒙脫土以1∶0.1~1∶0.6的質量比混合,向混合物中加入超支化聚胺酯單體質量1~3%的引發劑,于100℃~120℃下恒溫攪拌3~6小時,得到超支化聚胺酯/蒙脫土復合物;再加入超支化聚胺酯1~6%的納米石墨粉進行機械攪拌3~6小時,即得超支化聚合物/蒙脫土/石墨納米復合材料。本發明制備的復合材料發揮了超支化聚胺酯、蒙脫土和納米石墨的優點,具備無機物的剛性和有機高分子良好的可加工性,以及導熱、導電性能。
本發明提供了一種利用超聲協助反相乳液法制備聚苯胺/坡縷石納米復合材料的方法。本發明采用反相乳液聚合成核機理,在超聲環境協助下,快速合成了具有較高的電導率和優異的熱穩定性的聚苯胺/坡縷石納米復合材料。本發明制備的聚苯胺/坡縷石納米導電復合材料,結構為由聚苯胺包覆坡縷石的核殼結構,其外貌形狀呈棒狀;具有良好的導電率和熱穩定性能,經測定,電阻率為1~103Ω·cm,在工程材料領域有很大的應用前景。
本實用新型提供一種復合材料應力試驗裝置,包括底座,所述底座上表面安裝有兩個用于支撐棒狀復合材料的支座,所述支座上端開設有用于限制棒狀復合材料位置的下V型槽,所述底座上側設有與底座平行布置的頂板,所述頂板與底座之間對稱固定連接有兩個支板,所述頂板上表面中部位置螺紋連接有豎向布置的螺紋柱,所述螺紋柱下端轉動連接有用于壓持棒狀復合材料的壓塊,所述壓塊下表面開設有上V型槽,所述頂板上表面對稱開設有兩個條形槽,所述條形槽內安插有用于限制斷裂的棒狀復合材料活動范圍的擋板,與現有技術相比,本實用新型具有如下的有益效果:實現對斷裂后的復合材料的飛迸范圍進行限制,提高安全性。
本發明公開了一種添加稀土Ce元素降低鋁基復合材料熱裂傾向性的方法。以ZL205A合金為基體材料,首先利用原位自生熔體技術制備微納顆粒TiB2增強ZL205A復合材料,然后向含有TiB2顆粒的復合材料熔體中添加0.2%的稀土Ce元素,從而降低鋁基復合材料的熱裂傾向性。本發明可以在不降低其強度和韌性的情況下,降低5TiB2/ZL205A復合材料的熱裂傾向性,細化了該系列復合材料的晶粒,提高了其材料的性能,提高了材料的使用壽命。
本發明公開了一種緩解復合材料表面金屬涂層微裂紋擴展的方法,包括下列步驟:(1)化學清洗:首先采用棉布蘸丙酮對復合材料表面進行擦洗,然后采用無水乙醇對復合材料表面進行脫水處理;(2)離子束清洗:在真空室通入氬氣,確保真空室真空度大于等于1.0×10-2Pa小于等于5.0×10-2Pa,離子束清洗時間大于等于30min小于等于60min;(3)梯度過渡層制備:在介質為Ar等離子體氣氛中,在復合材料表面制備梯度過渡層;(4)多層結構金屬功能涂層制備:在介質為Ar等離子體氣氛中,在過渡層表面制備多層結構的金屬功能涂層。本發明提高了涂層與復合材料基底之間的匹配性,降低了涂層內應力,緩解了復合材料表面金屬涂層在冷熱交變下產生裂紋和裂紋擴展問題。
本發明涉及一種納米復合材料及其制備方法,特別涉及一種自潤滑納米復合材料及其制備方法。材料的重量份數由可熔性聚酰亞胺100份、無機納米1-25份、偶聯劑0.1-2份和碳纖維5-30份組成。復合材料適用于真空、輻射、高溫等特殊環境,可在航空航天、機械化工、汽車家電等領域的自潤滑軸承、齒輪等部件上使用。
本發明公開了一種含碳纖維的聚苯并咪唑復合材料的制備方法。本發明先將聚苯并咪唑在氧化碳纖維表面原位聚合,得到含碳纖維的聚苯并咪唑;含碳纖維的聚苯并咪唑在真空熱壓燒結爐中熱壓燒結,一次成型,制備了含碳纖維的聚苯并咪唑復合材料。本發明克服了碳纖維填料分布不均勻、聚苯并咪唑與碳纖維填料之間剪切應力弱的弱點,方法簡便易行,設備工藝簡單、便于大規模生產。所制備的復合材料具有較好的力學性能,具有廣泛的工業價值和應用前景。
本發明公開了一種二維多孔石墨烯/氧化亞銅復合材料的制備方法,是將二水合氯化銅加入到氧化石墨烯的水分散液中超聲5~30?min,抽濾,得到氯化銅與氧化石墨烯的混合物;再將混合物置于40~60℃的烘箱干燥后,置于馬弗爐中煅燒得粗產品;粗產品反復用水和無水乙醇洗滌,干燥,即得二維多孔石墨烯/氧化亞銅復合材料。該復合材料在催化雙氧水氧化魯米諾產生化學發光體系中,在425?nm處的化學發光強度濃度的對數值之間呈現良好的線性關系,線性范圍為1.0×10?8?M~8.0×10?4?M,因此,在催化、生化分析檢測等領域具有十分廣泛的應用前景。
本發明提供了一種氧化鎳/還原氧化石墨烯納米復合材料的制備方法,是以多壁碳納米管為原料,采用Hummer法氧化獲得具有片層結構且易分散的氧化石墨納米片;再將氧化石墨納米片與Ni(NO3)2·6H2O超聲分散于乙醇溶劑中,于140~180℃溶劑熱反應10~12h;冷卻至室溫后,過濾,用水、無水乙醇洗滌,真空干燥,得前驅體復合材料;然后將前驅體復合材料在空氣氣氛下,于200~250℃熱處理3~5h,得到氧化鎳/還原氧化石墨烯納米復合材料。本發明制備的復合材料集結NiO與rCNGO兩者的特性于一體,同時利用組分間的協同效應使復合材料具有比其單一材料更加優良的電化學性能,因此可以作為超級電容器電極材料。
本發明提供了一種高導熱自潤滑織物復合材料及其制備方法,屬于復合材料技術領域。本發明提供的高導熱自潤滑織物復合材料的制備方法,包括如下步驟:將納米銀片、納米金剛石和多巴胺水溶液混合,得到懸濁液;使用緩沖液將所述懸濁液調節至堿性,然后進行表面改性,得到功能填料;將所述功能填料與酚醛樹脂、乙酸乙酯混合,得到織物涂覆液;將所述織物涂覆液涂覆在織物上,經干燥后,進行熱壓成型,得到高導熱自潤滑織物復合材料。本發明所提供的制備方法所得復合材料不僅具有優異的摩擦性能,同時還具有優異的導熱性,其摩擦系數為0.138~0.158,磨痕寬度為285~462μm,導熱系數為0.512~0.612W·m?1·K?1。
本發明公開了一種坡縷石/石墨相碳氮化合物復合材料的制備及應用,pal/g?C3N4復合材料的制備方法,是將坡縷石超聲分散于蒸餾水中,加入雙氰胺攪拌均勻后超聲0.5~1小時;加熱至45~50℃繼續攪拌至完全蒸干,研成粉末,置于馬弗爐中,于520~550℃煅燒3.5~4小時;降至室溫后研磨成粉末,即得pal/g?C3N4復合材料。本發明采用水浴法將雙氰胺與坡縷石復合成功制備了pal/g?C3N4復合材料,使g?C3N4的催化活性與坡縷石的吸附性能結合,二者協同使得復合樣品的光吸收強度增強,從而提高了它的光催化效率,從而達到對污染物的高效去除效果。實驗表明,該復合材料催化氧化鹽酸四環素的速率高,總去除率達到了85%。
本發明提供了一種納米硅導電聚合物復合材料,屬于鋰離子電池技術領域。本發明以硅納米顆粒為活性物質,以吡咯與苯胺為單體,以水為反應溶劑,以對甲基苯磺酸鈉與無水乙醇為分散劑,以過硫酸銨為氧化劑,以稀鹽酸為質子酸摻雜劑,通過化學氧化法原位聚合得到由導電聚吡咯-苯胺均勻包覆硅納米顆粒而形成核殼結構的硅基復合材料,內核硅納米顆粒具有儲鋰活性,外殼導電聚吡咯-苯胺明顯提高了硅基材料的導電性。因此,作為鋰離子電池的陰極材料,具有較好的充放電循環性能。另外,本發明復合材料的制備工藝簡單,原料易得,安全環保,在鋰離子電池的生產中有很大的商業化前景。
本實用新型公開了一種多層功能性復合材料的連續式生產裝置,本實用新型涉及層狀結構復合材料生產設備技術領域;本實用新型由入口段、工藝段、出口段三段式結構組成,所述入口段上、中、下三層依次由開卷機、夾送平頭機、入口剪切機組、咬合機組、夾送輥、表面清理機組、張力糾偏機組、活套、轉向輥、張力機組和涂覆機組成;工藝段為中間層,依次由預熱爐、復合機組和冷卻機組組成,通過預熱爐將入口段和出口段銜接起來;出口段依次由張力糾偏機組、活套、轉向輥、平整機組、夾送輥和卷取機組成;本實用新型即可以生產兩層、三層功能性復合材料、同一種或兩種不同高分子樹脂制成的復合材料、層狀金屬復合材料,也可以生產層狀功能性復合薄膜。
本發明提供了一種還原氧化石墨烯?聚多巴胺?谷胱甘肽復合材料的制備方法,是將氧化石墨超聲分散于去離子水中形成均勻懸浮液;將鹽酸多巴胺溶解在pH=8.5?Tris?Hcl緩沖溶液中,再加入到氧化石墨懸浮液中,然后在60℃~65℃下攪拌22~24h,靜置,分離,水洗,干燥,得還原氧化石墨烯?聚多巴胺復合材料;繼續將還原氧化石墨烯?聚多巴胺溶于pH=8.5Tris?Hcl緩沖溶液中,超聲處理5~6h;加入谷胱甘肽及二氧化錳,室溫反應22~24h,過濾,干燥,即得黑色固體還原氧化石墨烯?聚多巴胺?谷胱甘肽。電化學性能的測試結果表明,本發明制備的還原氧化石墨烯?聚多巴胺?谷胱甘肽復合材料具有優異的電性能。
本發明公開了一種高致密度六方氮化硼基固體潤滑復合材料,是將h?BN、SiC及復合燒結助劑于WC球磨罐中濕法球磨獲得粉料,烘干,過篩后將粉料放入石墨模具中先預壓,再將預壓樣與石墨模具一起裝入放電等離子燒結爐中高溫高壓燒結,然后隨爐冷卻至室溫,得到的毛坯樣經打磨、拋光,即得六方氮化硼基復合材料。本發明采用放電等離子燒結技術,顯著降低了六方氮化硼陶瓷的燒結溫度,在較低溫度、較短時間內可獲得致密度達到95%以上的六方氮化硼基復合材料塊體,節約制備成本,提高制備效率;引入碳化硅增強相,提高了復合材料的硬度;該復合材料在室溫至900oC內具有良好的潤滑性能,可用于高溫環境中機械運動部件的潤滑和密封件。
本發明涉及一種磁性納米復合材料及其制備方法和應用。本發明提供的磁性納米復合材料包含負載在石墨烯上的二氧化鈰納米顆粒和磁性四氧化三鐵納米顆粒。本發明提供的磁性納米復合材料用于催化氧化氮氧化物,可將氮氧化物轉化為可以循環使用的硝酸,尾氣中氮氧化物的含量≤100mg/m3可以滿足《大氣污染物綜合排放標準》GB?3095?2012,并且催化劑回收率高,可循環使用多次。
一種充油型丁腈橡膠/凹凸棒石納米復合材料的制備方法,其主要組分為:丁腈橡膠100份,油10-80份,凹凸棒石0-50份,改性劑1-10份,其工藝過程依次包括以下步驟,A:凹凸棒石改性與芳烴油的乳化;B:將凹凸棒石與乳化油的混合液跟丁腈膠乳混合,經攪拌形成均勻的混合溶液;C:加入絮凝劑進行絮凝,將絮凝物脫水、烘干,加入各種配合劑混煉均勻后硫化即制得充油型丁腈橡膠/凹凸棒石納米復合材料。該方法可以克服傳統的機械共混工法存在的填料分散不均勻、能耗高的缺點,工藝簡單,成本低,易于推廣,可在不改變現有的生產工藝的條件下實現連續化工業化生產,可制備綜合性能優異的充油型丁腈橡膠/凹凸棒石納米復合材料。
本發明公開了一種聚酰亞胺二硫化鉬插層復合材料的制備方法。該方法首先是單層二硫化鉬分散在聚酰亞胺的聚合反應溶劑中,然后加入芳香二胺和芳香二酐生成聚酰胺酸,經過脫水環化生成聚酰亞胺二硫化鉬插層復合材料。本發明解決了二硫化鉬在聚酰亞胺基體中的分散問題,得到了分散性很好的插層復合材料。本發明的材料在耐熱材料、絕緣材料,粘合劑等方面存在著潛在的應用價值。
本發明涉及復合材料技術領域,提供了一種黑磷改性的聚酰亞胺復合材料及其制備方法,以及所述黑磷改性的聚酰亞胺復合材料作為摩擦材料的應用。本發明所述黑磷改性的聚酰亞胺復合材料,包含如下質量份數的組分:聚酰亞胺50~80份;聚四氟乙烯5~15份;碳纖維5~20份;石墨5~15份;聚苯酯5~10份;黑磷0.5~2份。由實施例結果可知,本發明所得黑磷改性的聚酰亞胺復合材料硬度(邵氏D):≥85,磨損量:≤0.001g/h,彈性模量:≥9.5GPa,玻璃化轉變溫度:≥260℃,性能優異。
本發明公開了一種低摩擦鎳基高溫自潤滑復合材料,該復合材料的組成及各組分所占的質量百分數為:Ni基合金55~89%、石墨1~5%、WS25~20%、Ag5~20%;Ni基合金為霧化合金粉末,其組成及各組分所占的質量百分數為:Ni?60~95%、Cr?1~10%、Mo?1~5%、W?1~5%、Cu?1~10%、Al?1~10%。本發明還公開了該復合材料的制備方法,通過熱壓燒結技術制備的復合材料從室溫到高溫500℃具有低摩擦(< 0.2)和高耐磨性能。本發明所述復合材料適合制作高溫軸承、滑塊等部件,在高低溫、高低載、高低速等苛刻環境下具有良好的應用前景。
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