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公开(公告)号：CN111423700B
公开(公告)日：2021-08-10
申请号：CN202010461141.9
申请日：2020-05-27
Applicant: 北京化工大学
Abstract: 本发明属于复合材料领域，提出了一种具有多尺度快速自组装界面的碳纤维树脂基复合材料及其制备方法。通过将碳纤维增强体交替浸入纳米粒子季铵盐溶液与高极性多官能度环氧树脂溶液中，在微波辐照下诱导纳米粒子快速层层自组装在碳纤维增强体表面，制备出一种表面纳米粒子均匀分布且接枝量可控的多尺度碳纤维增强体；采用阶梯式功率递增微波固化工艺，促进多尺度碳纤维增强体与树脂基体充分浸润与界面反应，快速固化成型制备了碳纤维树脂基复合材料，实现了多尺度碳纤维增强体与树脂基体模量平稳过渡，解决了传统热固化成型碳纤维树脂基复合材料制备效率低且界面结合弱等问题，该方法可用于航空航天、汽车工业和体育用品等高性能复合材料应用领域。
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公开(公告)号：CN112724601A
公开(公告)日：2021-04-30
申请号：CN202011584373.X
申请日：2020-12-25
Applicant: 北京化工大学
Abstract: 本发明制备了一种高界面强度和强界面导电性的碳纤维增强复合材料及其制备方法。碳纤维增强复合材料的改性树脂基体包括环氧树脂、固化剂、促进剂、纳米粒子。采用水热自组装的方法，通过调整乙二醇溶剂与纳米粒子的比例实现纳米粒子在碳纤维上的分布均匀与接枝量可控，通过高压多级乳化泵的强剪切力作用实现纳米粒子在树脂基体中的均匀稳定分散，制备了一种机械性能优异、界面结合强度高、导电性好的复合材料，解决了碳纤维增强复合材料界面结合弱及界面导电性差的问题，对高界面强度和强界面导电性的碳纤维增强复合材料的制备具有指导意义。
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公开(公告)号：CN111426672A
公开(公告)日：2020-07-17
申请号：CN202010460391.0
申请日：2020-05-27
Applicant: 北京化工大学
IPC: G01N21/64
Abstract: 本发明为一种多维度荧光纳米粒子快速制备及其动态分散状态原位定量表征的方法。利用连续微波辐射将具有聚集诱导发光性质的荧光素快速接枝到多维度纳米粒子表面，以环境友好的方式简单高效地制备出荧光强度和荧光稳定性较高的多维度荧光纳米粒子。基于聚集诱导发光原理和荧光示踪原理，结合氟氪激光器装置与激光共聚焦扫描显微镜对树脂混合液进行在线紫外光固化的同时，实现在线原位监测固化过程中多维度荧光纳米粒子在树脂混合液中各自的动态分散状态，在此基础上进一步采用分形维数理论高效定量地在线自动计算多维度荧光纳米粒子的分形系数。对于控制最佳固化条件，研究纳米复合材料结构-性质关系和高性能复合材料精细化制备具有重要意义。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111423700A
公开(公告)日：2020-07-17
申请号：CN202010461141.9
申请日：2020-05-27
Applicant: 北京化工大学
Abstract: 本发明属于复合材料领域，提出了一种具有多尺度快速自组装界面的碳纤维树脂基复合材料及其制备方法。通过将碳纤维增强体交替浸入纳米粒子季铵盐溶液与高极性多官能度环氧树脂溶液中，在微波辐照下诱导纳米粒子快速层层自组装在碳纤维增强体表面，制备出一种表面纳米粒子均匀分布且接枝量可控的多尺度碳纤维增强体；采用阶梯式功率递增微波固化工艺，促进多尺度碳纤维增强体与树脂基体充分浸润与界面反应，快速固化成型制备了碳纤维树脂基复合材料，实现了多尺度碳纤维增强体与树脂基体模量平稳过渡，解决了传统热固化成型碳纤维树脂基复合材料制备效率低且界面结合弱等问题，该方法可用于航空航天、汽车工业和体育用品等高性能复合材料应用领域。
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公开(公告)号：CN111534050A
公开(公告)日：2020-08-14
申请号：CN202010461156.5
申请日：2020-05-27
Applicant: 北京化工大学
Abstract: 本发明涉及一种具有多尺度耐高温界面结构的碳纤维复合材料及其制备方法。通过基于大电流电解原理的一步法阳极氧化快速处理提高碳纤维的表面活性，利用超声辅助恒压定向电泳沉积快捷高效的将纳米粒子沉积在阳极氧化碳纤维表面，在此基础上进一步对碳纤维表面涂覆耐高温聚合物层，构筑了基于纳米粒子/耐高温聚合物复合的“沙子-水泥”特征多尺度耐高温界面。通过纳米粒子与耐高温聚合物的协同作用，有效提高了界面区域的机械结合与化学键合能力，显著提升了碳纤维复合材料界面的耐温等级，从而改善了复合材料整体的耐高温性能，可用于航空航天、轨道交通等高性能复合材料的应用领域。
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公开(公告)号：CN112724601B
公开(公告)日：2022-06-21
申请号：CN202011584373.X
申请日：2020-12-25
Applicant: 北京化工大学
Abstract: 本发明制备了一种高界面强度和强界面导电性的碳纤维增强复合材料及其制备方法。碳纤维增强复合材料的改性树脂基体包括环氧树脂、固化剂、促进剂、纳米粒子。采用水热自组装的方法，通过调整乙二醇溶剂与纳米粒子的比例实现纳米粒子在碳纤维上的分布均匀与接枝量可控，通过高压多级乳化泵的强剪切力作用实现纳米粒子在树脂基体中的均匀稳定分散，制备了一种机械性能优异、界面结合强度高、导电性好的复合材料，解决了碳纤维增强复合材料界面结合弱及界面导电性差的问题，对高界面强度和强界面导电性的碳纤维增强复合材料的制备具有指导意义。
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公开(公告)号：CN111534050B
公开(公告)日：2022-01-04
申请号：CN202010461156.5
申请日：2020-05-27
Applicant: 北京化工大学
Abstract: 本发明涉及一种具有多尺度耐高温界面结构的碳纤维复合材料及其制备方法。通过基于大电流电解原理的一步法阳极氧化快速处理提高碳纤维的表面活性，利用超声辅助恒压定向电泳沉积快捷高效的将纳米粒子沉积在阳极氧化碳纤维表面，在此基础上进一步对碳纤维表面涂覆耐高温聚合物层，构筑了基于纳米粒子/耐高温聚合物复合的“沙子‑水泥”特征多尺度耐高温界面。通过纳米粒子与耐高温聚合物的协同作用，有效提高了界面区域的机械结合与化学键合能力，显著提升了碳纤维复合材料界面的耐温等级，从而改善了复合材料整体的耐高温性能，可用于航空航天、轨道交通等高性能复合材料的应用领域。
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公开(公告)号：CN111426672B
公开(公告)日：2021-12-21
申请号：CN202010460391.0
申请日：2020-05-27
Applicant: 北京化工大学
IPC: G01N21/64
Abstract: 本发明为一种多维度荧光纳米粒子快速制备及其动态分散状态原位定量表征的方法。利用连续微波辐射将具有聚集诱导发光性质的荧光素快速接枝到多维度纳米粒子表面，以环境友好的方式简单高效地制备出荧光强度和荧光稳定性较高的多维度荧光纳米粒子。基于聚集诱导发光原理和荧光示踪原理，结合氟氪激光器装置与激光共聚焦扫描显微镜对树脂混合液进行在线紫外光固化的同时，实现在线原位监测固化过程中多维度荧光纳米粒子在树脂混合液中各自的动态分散状态，在此基础上进一步采用分形维数理论高效定量地在线自动计算多维度荧光纳米粒子的分形系数。对于控制最佳固化条件，研究纳米复合材料结构‑性质关系和高性能复合材料精细化制备具有重要意义。
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