一种利用电泳沉积聚多巴胺制备纤维热解碳涂层的方法

    公开(公告)号:CN112080931B

    公开(公告)日:2021-07-06

    申请号:CN202010848336.9

    申请日:2020-08-21

    Abstract: 本发明属于纤维碳涂层制备技术领域,具体涉及一种利用电泳沉积聚多巴胺制备纤维热解碳涂层的方法,首先利用多巴胺在碱性环境下氧化后形成带电的聚多巴胺单体的特征,通过电泳沉积技术使带电的聚多巴胺单体向纤维表面聚集并发生聚合反应,形成均匀致密的聚多巴胺涂层,然后通过在高温下裂解聚多巴胺涂层来制备纤维的热解碳涂层。本发明的效果和益处:可以在纤维表面上制备均匀致密的热解碳涂层,并且可以通过调节电场强度、电泳沉积时间、电泳沉积液pH值、电泳沉积液浓度、裂解温度及裂解时间等参数来控制热解碳涂层的厚度及结合力,具有效率高、成本低、绿色安全的优点,容易实现工艺化大批量生产。

    一种受树叶启发的分级增韧超高温陶瓷基复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN112341230A

    公开(公告)日:2021-02-09

    申请号:CN202011245442.4

    申请日:2020-11-10

    Abstract: 本发明属于超高温陶瓷基复合材料领域,具体涉及一种受树叶启发的分级增韧超高温陶瓷基复合材料及其制备方法,首先,在碳纤维上涂覆聚醚砜涂层,然后以聚醚砜为碳源在碳纤维上生长碳化硅纳米线,构筑一级叶脉和二级叶脉;其次,将生长有碳化硅纳米线的碳纤维浸渍到含有碳纳米管的超高温陶瓷浆料,构筑三级叶脉,干燥后得到预烧结坯体;最后通过热压烧结制备出一种受树叶启发的分级增韧超高温陶瓷基复合材料。本发明特殊的分级结构可以通过一级叶脉、二级叶脉和三级叶脉的拔出、脱粘、桥接等机制来改变裂纹的扩展方向、增加裂纹的扩展路径,吸收更多的断裂能,使得制备出的复合材料具有优异的抗热冲击性能、抗断裂性能。

    一种多元超高温(Hf,Ta)B2-(Hf,Ta)C-SiC陶瓷及其制备方法

    公开(公告)号:CN118878332B

    公开(公告)日:2025-03-04

    申请号:CN202410958473.6

    申请日:2024-07-17

    Abstract: 一种多元超高温(Hf,Ta)B2‑(Hf,Ta)C‑SiC陶瓷及其制备方法,它属于超高温陶瓷可控制备领域。本发明的目的是要解决目前制备多元超高温固溶陶瓷的烧结温度高,低温致密化困难,无法在低温条件下制备出性能优异的陶瓷的问题。本发明以HfSi2、TaSi2、B4C和C为原料,通过原位反应结合快速热压烧结低温快速制备而成;在低至1600~1800℃下仅用5~15min就实现了致密化;本发明制备的(Hf,Ta)B2‑(Hf,Ta)C‑SiC陶瓷表现出比HfB2‑HfC‑SiC陶瓷更优异的力学性能,Ta元素的引入易形成低熔点相且有助于形成致密的连续烧蚀层,可显著改善抗烧蚀性能。

    一种多元超高温(Hf,Ta)B2-(Hf,Ta)C-SiC陶瓷及其制备方法

    公开(公告)号:CN118878332A

    公开(公告)日:2024-11-01

    申请号:CN202410958473.6

    申请日:2024-07-17

    Abstract: 一种多元超高温(Hf,Ta)B2‑(Hf,Ta)C‑SiC陶瓷及其制备方法,它属于超高温陶瓷可控制备领域。本发明的目的是要解决目前制备多元超高温固溶陶瓷的烧结温度高,低温致密化困难,无法在低温条件下制备出性能优异的陶瓷的问题。本发明以HfSi2、TaSi2、B4C和C为原料,通过原位反应结合快速热压烧结低温快速制备而成;在低至1600~1800℃下仅用5~15min就实现了致密化;本发明制备的(Hf,Ta)B2‑(Hf,Ta)C‑SiC陶瓷表现出比HfB2‑HfC‑SiC陶瓷更优异的力学性能,Ta元素的引入易形成低熔点相且有助于形成致密的连续烧蚀层,可显著改善抗烧蚀性能。

    一种避免热不匹配的碳纤维增韧超高温陶瓷基复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN113024259B

    公开(公告)日:2022-05-06

    申请号:CN202110291042.5

    申请日:2021-03-18

    Abstract: 本发明属于超高温陶瓷基复合材料领域,具体涉及一种避免热不匹配的碳纤维增韧超高温陶瓷基复合材料及其制备方法。在碳纤维的截面方向上,具有n层以碳纤维为中心从内到外热膨胀系数逐渐变大的梯度陶瓷基体,陶瓷基体原料包括:二硼化物超高温陶瓷、碳化硅和二硅化锆;所述的二硼化物超高温陶瓷包括二硼化锆或二硼化铪;制备方法是在碳纤维上电泳沉积n层径向梯度陶瓷涂层,然后热压烧结得到复合材料。本发明的效果和益处:解决了碳纤维与基体热不匹配的问题,提升了复合材料的机械性能,避免了复合材料抗氧化、抗烧蚀性能的下降;设计的梯度陶瓷基体,提高了复合材料的抗断裂性能和抗热冲击性能;优化了基体组分,提升了复合材料的耐超高温性能。

    一种具有极低收缩率的低密高强酚醛树脂气凝胶常压干燥制备方法

    公开(公告)号:CN112920449A

    公开(公告)日:2021-06-08

    申请号:CN202110106996.4

    申请日:2021-01-27

    Abstract: 本发明属于气凝胶制备技术领域,具体涉及一种具有极低收缩率的低密高强酚醛树脂气凝胶常压干燥制备方法。本发明针对以热塑性酚醛树脂为原料制备的酚醛树脂气凝胶在常压干燥过程中会发生显著收缩、开裂以及干燥时间过长的问题。将一定比例的热固性酚醛树脂添加到热塑性酚醛树脂溶液中,作为气凝胶增强剂,以六亚甲基四胺作为交联剂,能够在常压干燥条件下制备出近乎无收缩的低密高强酚醛树脂气凝胶。本发明的效果和益处:解决了酚醛树脂湿凝胶在常压干燥过程中显著收缩、开裂以及时间过长的问题。该制备方法过程简单、绿色安全、成本低且效率高。所制备的酚醛树脂气凝胶不会产生可观察的变形和收缩,可根据应用需求实现近净成型。

    碳纤维增韧陶瓷基复合材料3D打印设备、打印方法及应用

    公开(公告)号:CN119635789A

    公开(公告)日:2025-03-18

    申请号:CN202411874399.6

    申请日:2024-12-19

    Abstract: 本发明公开一种碳纤维增韧陶瓷基复合材料3D打印设备、打印方法及应用。通过纤维束导引组件的特定结构设计,利用张紧滑轮在碳纤维束传送过程中对其张紧、撑开,可扩大碳纤维束与陶瓷浆料之间的浸渍面并增加浸渍时间,极大地改善了碳纤维束与陶瓷浆料之间的浸润性;同时,复合材料挤出口的设计,可在浸渍了陶瓷浆料的碳纤维束排出时,对碳纤维束和陶瓷浆料进行周向挤压,此设计可减缓碳纤维束在复合材料挤出口的排出速度,使陶瓷浆料在打印头底端中心的流速下降,从而改善碳纤维束与陶瓷浆料之间的摩擦力,提高陶瓷基复合材料的DIW成型效率和材料力学性能,能够满足一些飞行器在超常服役环境下的服役需求。

    一种受树叶启发的分级增韧超高温陶瓷基复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN112341230B

    公开(公告)日:2022-02-15

    申请号:CN202011245442.4

    申请日:2020-11-10

    Abstract: 本发明属于超高温陶瓷基复合材料领域,具体涉及一种受树叶启发的分级增韧超高温陶瓷基复合材料及其制备方法,首先,在碳纤维上涂覆聚醚砜涂层,然后以聚醚砜为碳源在碳纤维上生长碳化硅纳米线,构筑一级叶脉和二级叶脉;其次,将生长有碳化硅纳米线的碳纤维浸渍到含有碳纳米管的超高温陶瓷浆料,构筑三级叶脉,干燥后得到预烧结坯体;最后通过热压烧结制备出一种受树叶启发的分级增韧超高温陶瓷基复合材料。本发明特殊的分级结构可以通过一级叶脉、二级叶脉和三级叶脉的拔出、脱粘、桥接等机制来改变裂纹的扩展方向、增加裂纹的扩展路径,吸收更多的断裂能,使得制备出的复合材料具有优异的抗热冲击性能、抗断裂性能。

    一种具有极低收缩率的低密高强酚醛树脂气凝胶常压干燥制备方法

    公开(公告)号:CN112920449B

    公开(公告)日:2021-11-05

    申请号:CN202110106996.4

    申请日:2021-01-27

    Abstract: 本发明属于气凝胶制备技术领域,具体涉及一种具有极低收缩率的低密高强酚醛树脂气凝胶常压干燥制备方法。本发明针对以热塑性酚醛树脂为原料制备的酚醛树脂气凝胶在常压干燥过程中会发生显著收缩、开裂以及干燥时间过长的问题。将一定比例的热固性酚醛树脂添加到热塑性酚醛树脂溶液中,作为气凝胶增强剂,以六亚甲基四胺作为交联剂,能够在常压干燥条件下制备出近乎无收缩的低密高强酚醛树脂气凝胶。本发明的效果和益处:解决了酚醛树脂湿凝胶在常压干燥过程中显著收缩、开裂以及时间过长的问题。该制备方法过程简单、绿色安全、成本低且效率高。所制备的酚醛树脂气凝胶不会产生可观察的变形和收缩,可根据应用需求实现近净成型。

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