一种基于高分子纳米复合材料制备的熔炼装置

    公开(公告)号:CN117921896A

    公开(公告)日:2024-04-26

    申请号:CN202410215720.3

    申请日:2024-02-27

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于高分子纳米复合材料制备的熔炼装置,包括熔炼炉,所述熔炼炉的外壁设有U型板,所述U型板的侧壁固定连接有翻转电机,所述翻转电机的输出端固定连接有传动杆,所述U型板的内壁转动连接有两个转杆,两个所述转杆均与熔炼炉的外壁固定连接,所述U型板的顶部固定连接有加工箱,所述加工箱的上侧设有切割机构,所述加工箱的下侧设有搅拌机构,所述加工箱的侧壁上设有烘干机构。本发明通过切割机构可以将大体积的物料切割粉碎成小体积的颗粒物料,后续的熔炼效果佳;通过搅拌机构可以使两种物料进行搅拌使其混合均匀;通过烘干机构可以对物料进行烘干,将物料中的水分除去,保证了物料的干燥。

    基于高韧性异质界面层的轻质防弹抗爆多相复合装甲材料

    公开(公告)号:CN115127398B

    公开(公告)日:2024-05-31

    申请号:CN202210702707.1

    申请日:2022-06-21

    Abstract: 本发明涉及装甲防护技术领域,具体涉及一种基于高韧性异质界面层的轻质防弹抗爆多相复合装甲材料;多相复合装甲材料的主体结构包括自迎弹面向内依次设置的碳纤维复合材料止裂层、陶瓷碎弹层、超高分子量聚乙烯纤维复合材料吸能层和碳纤维复合材料支撑层,且任意相邻两层均由高韧性异质界面粘接剂胶膜层粘接在一起;能够解决当前防弹抗暴装甲材料密度大、背凸严重、抗连续射击能力不足的问题。本发明的粘接方法能够有效增强异质界面的粘接强度,提升临界能量释放率,同时提升防护装甲对贯穿性损伤和非贯穿性损伤的防护等级,除可应用于防弹抗爆装甲以外,还可应用于多种抗高速冲击结构,如高速列车车身,各种飞行器壳体、单兵防护用具等。

    基于温度场和固化度场的热固复材制件近净成型热补偿设计和实施方法

    公开(公告)号:CN118094981A

    公开(公告)日:2024-05-28

    申请号:CN202410071351.5

    申请日:2024-01-18

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及纤维增强树脂基复合材料成型领域,尤其涉及一种基于温度场和固化度场的热固复材制件近净成型热补偿设计和实施方法,根据制件和模具尺寸以及环境温度建立最小对称单元模型;建立固化动力学模型和热传递模型;将成型温度曲线编入子程序中;基于获得的温度场和固化度场对低于成型温度且与成型温度的温度差大于等于成型温度的5%的区域进行模拟热补偿,直至所有区域与当前成型温度的差值均小于成型温度的5%;进而对固化度小于等于0.9的区域进行模拟热补偿;依据热补偿设计方案装配热补偿装置并进行实验验证,当实测温度值与模拟值的差小于5%且固化度超过0.9时,获得热补偿方案和热补偿方法。降低了传统成型依靠经验的盲目性。

    碳纤维织物的臭氧氧化表面绿色高效改性及树脂复合材料

    公开(公告)号:CN116356553A

    公开(公告)日:2023-06-30

    申请号:CN202310364967.7

    申请日:2023-04-07

    Abstract: 本发明涉及碳纤维改性技术领域,尤其涉及一种碳纤维织物的臭氧氧化表面绿色高效改性方法及其树脂复合材料。本发明将碳纤维织物平铺至风冷型臭氧发生设备的处理槽中,将臭氧发生器产生的臭氧气体通过连接管路导入到处理槽中,对预热后的碳纤维织物在一定温度下进行表面氧化处理一定时间,则获得臭氧氧化表面改性的碳纤维织物。本发明利用臭氧进行氧化处理,能够活化碳纤维织物的表面,改善碳纤维织物的表面浸润性,进而能够使碳纤维织物与树脂基体间的界面相互作用得以改善。本发明在不除去碳纤维织物表面商用上浆剂的情况下直接对其进行表面氧化改性,在不损害碳纤维织物自身性能的前提下增加其与树脂基体之间的界面结合性能。

    纤维织物增强树脂基复合材料高品质制件高效成型工艺精简优化方法

    公开(公告)号:CN118821409A

    公开(公告)日:2024-10-22

    申请号:CN202410791899.7

    申请日:2024-06-19

    Abstract: 本发明属于纤维织物增强树脂基复合材料制件成型技术领域,具体涉及一种纤维织物增强树脂基复合材料高品质制件高效成型工艺精简优化方法,本发明利用有限元进行制件宏观模型的热‑化学分析和微观模型的热‑力学分析,实现了成型过程中温度梯度、固化度以及制件残余应力的模拟;随后利用遗传算法同时将温度梯度、成型时间和残余应力的最小化作为优化目标,固化工艺曲线作为参数变量,多目标同时优化成型工艺参数,获得高品质制件的高效成型工艺。本发明所述方法能够降低成型过程中制件的温度梯度和残余应力,缩短成型时间,可以科学且有效的降低制造成本同时提高制件质量;更加有效且简捷。

    基于应变率的纤维布/树脂防弹材料弹道冲击性能预测与结构设计方法

    公开(公告)号:CN118016209A

    公开(公告)日:2024-05-10

    申请号:CN202410084554.8

    申请日:2024-01-19

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明具体涉及一种基于应变率的纤维布/树脂防弹材料弹道冲击性能预测与结构设计方法;包括以下步骤:(1)建立纤维布、树脂和子弹的模型;(2)由防弹需求确定应变率,建立纤维布和树脂材料参数与应变率的关系;(3)确定与应变率相关的内聚力参数;(4)确定与应变率相关的失效准则;(5)根据弹道冲击要求确定子弹速度和边界条件并通过调用VUMAT子程序对模型进行计算分析,预测预设计纤维布/树脂材料弹道冲击过程中的损伤行为;(6)通过实验验证模型的有效性,并通过修正预设计结构和优化材料参数对模型进行修正;(7)获得具有所需弹道冲击性能的纤维布/树脂防弹材料的结构;本发明的模型具有真实的纤维布/树脂防弹材料的几何形状。

    电阻膜式真空辅助热电模塑复合材料成型方法

    公开(公告)号:CN116749553A

    公开(公告)日:2023-09-15

    申请号:CN202310841706.X

    申请日:2023-07-11

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及机电技术领域和纤维增强复合材料领域,特别是一种电阻膜式真空辅助热电模塑复合材料成型方法。通过调节电源输出功率和动态电阻R,控制薄膜式加热电阻对纤维预成型体进行加热,储胶罐内的聚合物基体在真空负压下进入真空袋内,进而通过吸胶毡和螺线管浸渍纤维预成型体,在聚合物基体完成对纤维预成型体的浸渍后进入固化阶段,固化完成后经脱模获取复合材料制品。本发明可实现复杂制件快速充模和整体同步固化,提升生产效率,降低制品热应力残留,减少由成型因素导致的初始缺陷,最终制得的复合材料的孔隙率为0.3~2.0%,纤维体积含量为40~70%,聚合物基体固化度为90.0~99.5%。

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