一种三维网络状分布的石墨烯增强钛基复合材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN109022907B

    公开(公告)日:2020-02-18

    申请号:CN201810801698.5

    申请日:2018-07-20

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种三维网络状分布的石墨烯增强钛基复合材料及其制备方法和应用,该复合材料主要是由钛或钛合金作为钛基体,石墨烯作为增强相,在复合材料的微观结构中,石墨烯均匀分布在钛基体颗粒周围形成三维网络状结构,即类似于钛基体颗粒填充于石墨烯三维网络状结构的网格中并且完全致密,所形成的石墨烯增强钛基复合材料。本发明采用交联反应的方法使石墨烯在钛基体颗粒表面良好包覆,克服了常规的球磨方法容易引入杂质与难以实现石墨烯均匀包覆的难题,经烧结成型得到三维网络状分布的石墨烯增强钛基复合材料块体。本发明的复合材料具有高强度和高塑形,具有优异的综合力学性能,可以应用于航空航天、船舶舰艇等等国防军工领域。

    一种纳米洋葱碳多孔块体材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN110357074A

    公开(公告)日:2019-10-22

    申请号:CN201910598025.9

    申请日:2019-07-04

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种纳米洋葱碳多孔块体材料及其制备方法,该方法包括以纳米金刚石为原料经高温无压条件下原位转变,然后再经过高温低压烧结,即得所述纳米洋葱碳多孔块体材料。相对于现有技术,本发明所得纳米洋葱碳多孔块体材料,完全由规则形态的球状纳米洋葱碳组成。本发明方法制备出的纳米洋葱碳多孔块体材料既保留了纳米洋葱碳规则的球状几何特征又具备优秀的孔隙特征,使其可用于电极材料、储氢材料、催化领域、以及电磁屏蔽材料等,并且制备方法简单,利于在工业化中实现。

    一种Ti2AlC增强钛基复合材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN109295344A

    公开(公告)日:2019-02-01

    申请号:CN201811201329.9

    申请日:2018-10-16

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 张法明 杜茂龙

    Abstract: 本发明公开了一种Ti2AlC增强钛基复合材料及其制备方法,该复合材料主要由钛合金作基体,Ti2AlC作为增强相,通过粉末冶金工艺得到块体复合材料。Ti2AlC作为MAX相陶瓷材料代表之一具有三元层状结构,其综合了陶瓷材料和金属材料的优点,包括低密度、高模量、高韧性、良好的导电和导热性能、抗热震性、低摩擦系数、自润滑等,与钛基体的界面结合良好,能够使钛合金的硬度、强度、弹性模量和耐磨性能有显著提升并保持较高的塑形。本发明所制得的复合材料可应用于汽车制造及航空航天制造工业。

    一种石墨烯修饰的高熵合金颗粒增强钛基复合材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN119553137A

    公开(公告)日:2025-03-04

    申请号:CN202411789192.9

    申请日:2024-12-06

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 张法明 冯蕙雅

    Abstract: 本发明公开了一种石墨烯修饰高熵合金颗粒增强钛基复合材料及其制备方法和应用,所述复合材料由钛或钛合金作为钛基体,石墨烯修饰在高熵合金表面与高熵合金一起作为增强相分布在钛基体晶界处。本发明材料微观结构中石墨烯修饰在高熵合金表面,调控高熵合金与钛基体的界面及高熵合金在钛合金基体中的固溶程度,并与基体反应生成碳化钛与高熵合金共同增强钛合金基体。本发明采用三维旋转混合方法使石墨烯在高熵合金颗粒表面修饰,克服了常规的球磨方法容易引入杂质的难题,经烧结或者激光3D打印成型得到石墨烯修饰高熵合金颗粒增强钛基复合材料块体。本发明材料具有高强度和高塑性,具有优异的综合力学性能,可以应用于航空航天、船舶舰艇等领域。

    一种仿生双贯穿结构的金属复合材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN115612894B

    公开(公告)日:2024-01-16

    申请号:CN202211259072.9

    申请日:2022-10-14

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 张法明 熊义峰

    Abstract: 本发明公开了一种仿生双贯穿结构的金属复合材料及其制备方法和应用,该所述仿生双贯穿结构的金属复合材料依次包括金属基复合材料层(1)和仿生双贯穿结构的金属中间层(2),沉积态金属背板(3)。本发明是以高性能的钛合金与铝基复合材料构成仿生双贯穿结构,本发明中钛合金的多孔结构由激光3D打印成型,然后在多孔孔隙中填充铝基复合材料,通过烧结成型或渗流铸造成型得到仿生双贯穿结构金属复合材料。本发明的仿生双贯穿结构的金属复合材料解决了层状金属复合材料的层间界面层的结合强度低、使用过程中层间容易脱粘造成整体结构性差的问题,发明的产品可以应用于航空航天、军事装备和海洋工程等领域。

    一种纳米洋葱碳复合磷酸铁锂的正极材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN114122333B

    公开(公告)日:2023-11-28

    申请号:CN202111413962.6

    申请日:2021-11-25

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种纳米洋葱碳复合磷酸铁锂的正极材料及其制备方法和应用,该材料是以碳包覆的磷酸铁锂粉末作为基体,纳米洋葱碳为添加剂,纳米洋葱碳均匀分散在碳包覆的磷酸铁锂中。本发明中纳米洋葱碳材料与包覆碳接触良好,共同构成磷酸铁锂复合碳导电双网络,提高磷酸铁锂的导电性能。本发明采用加压烧结的方法使纳米洋葱碳与磷酸铁锂颗粒界面紧密结合,克服了常规导电炭黑导电剂导电性差,以及导电剂加入后与正极活性物质接触不紧密的问题。本发明的复合材料在常规的碳包覆磷酸铁锂粉末基础上,添加纳米洋葱碳进行复合,改善了正极活性物质的导电性,提高了正极材料的容量和倍率充放电性能,可以应用于锂离子电池、储能等领域。

    一种纳米TiC修饰石墨烯增强钛基复合材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN110331314B

    公开(公告)日:2021-08-24

    申请号:CN201910748096.2

    申请日:2019-08-14

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 张法明 张彬

    Abstract: 本发明公开了一种纳米TiC修饰石墨烯增强钛基复合材料及其制备方法和应用,该复合材料主要是由钛或钛合金作为钛基体,表面修饰了纳米TiC的石墨烯作为增强相,并且匀分布在钛基体颗粒周围形成网络状结构。本发明采用三维机械混合的方法先在钛基体颗粒表面包覆一层纳米TiC,然后包裹一层石墨烯,得到芯部为钛颗粒,中间层为纳米TiC,表层为石墨烯的核‑壳结构。该方法克服了传统湿法球磨中难以实现石墨烯均匀包覆到钛颗粒表面的问题。纳米TiC的存在一定程度上减少了在制备过程中石墨烯与钛基体的界面反应,经烧结成型得到纳米TiC修饰石墨烯增强的钛基复合材料。该复合材料的强度高,塑性强,成型加工性能良好,可以应用在航空航天及船舶舰艇制造工业。

    一种纳米金刚石增强钛基复合材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN105886868B

    公开(公告)日:2017-11-03

    申请号:CN201610302136.7

    申请日:2016-05-09

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 张法明 刘苏丽

    Abstract: 本发明公开了一种纳米金刚石增强钛基复合材料及其制备方法和应用。所述复合材料主要是由纳米金刚石和基体钛所制成,其中所述纳米金刚石作为增强相,均匀分散在金属钛的基体中起到弥散强化作用。本发明还公开了所述纳米金刚石增强钛基复合材料的制备方法和应用。相对于现有技术,本发明克服了现有纯钛材料力学性能差以及碳纳米管或石墨烯增强钛基复合材料细胞毒性大的缺陷,所得纳米金刚石增强钛基复合材料具有较高的硬度强度和塑性,以及良好的生物相容性。本发明的产品可以应用于生物医学领域,尤其是骨科、牙科等硬组织的修复与替换。

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