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一种Li2SO4包覆和Al掺杂的复合层状正极材料及其应用
发明专利权授予

专利号: CN115332497A

申请人: 北京理工大学
发明人: 陈人杰; 刘琦; 侯丽娟; 李丽; 赵彦硕; 陈昕源; 穆道斌; 吴锋
申请日期: 2022-07-19
公开日期: 2022-11-11
IPC分类: H01M4/36
摘要:
本发明涉及一种Li2SO4包覆和Al掺杂的复合层状正极材料及其应用，属于锂离子电池技术领域。将层状正极材料前驱体粉末、锂源和铝源在无水乙醇中研磨混合均匀，得到混合粉末；将所述混合粉末放入坩埚Ⅰ中，将硫酸盐放入坩埚Ⅱ中，将两个坩埚放入管式炉或马弗炉，空气或氧气氛围下，首先升温至480℃～520℃预烧4h～6h，然后升温至600℃～900℃煅烧10h～12h，煅烧结束后降温冷却，在坩埚Ⅰ中得到一种Li2SO4包覆和Al掺杂的复合层状正极材料。Li2SO4包覆和Al掺杂通过协同作用既可减少高电压正极表面产氧等副反应，又能增加锂离子传输速率，稳定高脱锂状态下的正极内部晶格结构，从而显著提高高充电截止电压下单晶层状正极材料的比容量和循环稳定性。
主权项:
1.一种Li2SO4包覆和Al掺杂的复合层状正极材料，其特征在于：所述材料通过以下方法制备得到，方法步骤如下：(1)将层状正极材料前驱体粉末、锂源和铝源在无水乙醇中研磨混合均匀，得到混合粉末；(2)将所述混合粉末放入坩埚Ⅰ中，将硫酸盐放入坩埚Ⅱ中，将两个坩埚放入管式炉或马弗炉，空气或氧气氛围下，首先升温至480℃～520℃预烧4h～6h，然后升温至600℃～900℃煅烧10h～12h，煅烧结束后降温冷却，在坩埚Ⅰ中得到一种Li2SO4包覆和Al掺杂的复合层状正极材料；其中，层状正极材料前驱体粉末与锂源的摩尔比为1:1.05～1.2，铝源的物质的量为层状正极材料前驱体粉末物质的量的0.5％～10％，更优选为1％～3％；当为管式炉时；硫酸盐中硫酸根的物质的量为层状正极材料前驱体粉末物质的量的20％～50％，当为马弗炉时，硫酸盐中硫酸根的物质的量为层状正极材料前驱体粉末物质的量的5～20％。所述硫酸盐为520～900℃下分解产生三氧化硫气体的硫酸盐。
发明专利
一种连续纤维增强陶瓷基复合材料增材制造成型方法
发明专利申请公布后的驳回

专利号: CN115073196A

申请人: 北京理工大学
发明人: 何汝杰;张路;王文清;李营;方岱宁
申请日期: 2022-07-15
公开日期: 2022-09-20
IPC分类: B33Y70/10
摘要:
本发明公开了一种连续纤维增强陶瓷基复合材料增材制造成型方法，属于复合材料成型领域，本发明首先将陶瓷粉体、去离子水、分散剂、粘结剂混合球磨，得到分散均匀的复合浆料；然后利用墨水直写成型设备将复合浆料打印在连续纤维编织体上；再将若干打印后的纤维层堆叠得到生坯；再通过前驱体浸渍裂解工艺，对其进行致密化处理，最终获得复合材料，本发明的成型方法实现了复合材料的预制体铺层渗透裂解制备，适合各种连续纤维增强陶瓷基复合材料的精细制备。
主权项:
1.一种连续纤维增强陶瓷基复合材料增材制造成型方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)首先制备复合浆料，然后将所述复合浆料利用增材制造技术打印在连续纤维编织体表面，堆叠后形成连续纤维增强陶瓷基复合材料生坯；(2)将所述连续纤维增强陶瓷基复合材料生坯浸入聚碳硅烷-二乙烯基苯溶液中，真空浸渍，干燥，加热，保温，随炉冷却到室温，重复6～10次，得到连续纤维增强陶瓷基复合材料。
发明专利
搅拌摩擦增材机构
实质审查的生效

专利号: CN117428315A

申请人: 北京石油化工学院
发明人: 张华;李会朝;王彩妹;胡正根;孙伟占
申请日期: 2022-07-14
公开日期: 2024-01-23
IPC分类: B23K20/12
摘要:
本发明公开了一种搅拌摩擦增材机构，包括：搅拌摩擦装置，搅拌摩擦装置包括搅拌头；送料导轨的一端邻近搅拌头设置；第一滚轮设置于搅拌头与送料导轨的一端之间；驱动机构用于驱动第一滚轮转动，驱动机构可驱动第一滚轮移动；输送滚轮邻近送料导轨的另一端设置。在使用过程中，通过输送滚轮可以输送片材，片材通过送料导轨传送至第一滚轮位置，通过第一滚轮可以将片材挤压在基材上，增材过程中不需要多次装夹增材的材料，可以先把增材的片材与基材结合，搅拌摩擦装置再进行焊接，克服了现有搅拌摩擦增材技术固有局限性，节省时间，增加了工作效率，实现了增材焊接。
主权项:
1.一种搅拌摩擦增材机构，其特征在于，包括：搅拌摩擦装置，所述搅拌摩擦装置包括搅拌头；送料导轨，所述送料导轨的一端邻近所述搅拌头设置；第一滚轮，所述第一滚轮设置于所述搅拌头与所述送料导轨的一端之间；驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述第一滚轮转动，所述驱动机构可驱动所述第一滚轮移动；输送滚轮，所述输送滚轮邻近所述送料导轨的另一端设置。
发明专利
一种Ni3S2/NiS/MoS2/rGO超级电容器电极材料及其制备方法
发明专利权授予

专利号: CN115050588A

申请人: 北京工业大学
发明人: 宋芃;王一同;李艳;秦振平;郭红霞
申请日期: 2022-07-12
公开日期: 2023-12-22
IPC分类: H01G11/30
摘要:
一种Ni3S2/NiS/MoS2/rGO超级电容器电极材料及其制备方法，属于超级电容器电极材料技术领域。利用钼酸铵、硫脲、醋酸镍、氧化石墨烯采用两步水热法在泡沫镍表面原位生长Ni3S2/NiS/MoS2/rGO纳米棒，所得电极材料具有良好的倍率性能和循环稳定性。在10A/g电流密度下，比电容可达1846.6F/g。在11A/g下，经过5000次充放电测试后，容量保持率为90.1％。该方法具有制备条件温和、环境友好、性能优良等优点，所制备的电极材料具备优良的电化学性能。
主权项:
1.一种Ni3S2/NiS/MoS2/rGO超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将钼酸铵((NH4)6Mo7O24·4H2O)、硫脲(CH4N2S)和醋酸镍(Ni(OCOCH3)2·4H2O)加入氧化石墨烯(GO)分散液中，通过磁力搅拌形成均匀的前驱体溶液；(2)将制备好的前驱体溶液转移至聚四氟乙烯内衬并密封于不锈钢的反应釜中，将预处理过的泡沫镍浸入其中，反应釜加热至150℃反应18h，待第一步反应完成后自然冷却至室温；(3)在步骤(2)反应液中加入(NH4)6Mo7O24·4H2O和CH4N2S，在70℃～190℃温度下进行第二次水热反应，反应时间6h～18h；(4)所得产物用乙醇和去离子水清洗，并置于70℃的真空烘箱干燥12h。
发明专利
一种燃机动叶片用钴镍基高温合金及其制备方法
实质审查的生效

专利号: CN115233074A

申请人: 北京科技大学
发明人: 冯强;张晓瑞;李龙飞;邹敏
申请日期: 2022-07-12
公开日期: 2022-10-25
IPC分类: C22C30/00
摘要:
本发明公开了一种燃机动叶片用钴镍基高温合金及其制备方法，属于高温合金领域。其化学成分按质量百分比计，Al：3～5％，W：4～8％，Ti：0.5～3％，Ta：6～12％，Ni：25～35％，Cr：8～12％，Nb：0～5％，Mo：0～1.5％，Re：0～3％，C：0～0.1％，B：0～0.1％，Si：0～0.5％，余量Co，并且按质量百分比满足Al+Cr≥12.5％，12％≤Al+Ti+Ta+Nb≤18％，13％≤W+Ta≤16％。本发明采用真空感应炉进行熔炼，在1200～1250℃进行固溶，随后在900～1050℃进行一级时效热处理，在750～850℃进行二级时效热处理。本发明合金的标准态γ′强化相体积分数大于55％，γ/γ′两相组织在900～1000℃稳定存在，并具有极高的组织稳定性；同时该合金具有优异的高温抗氧化性能以及力学性能，是工业燃机动叶片的候选材料。
主权项:
1.一种燃机动叶片用钴镍基高温合金，其特征在于，其化学成分按质量百分比计，包含Al：3～5％，W：4～8％，Ti：0.5～3％，Ta：6～12％，Ni：25～35％，Cr：8～12％，Nb：0～5％，Mo：0～1.5％，Re：0～3％，C：0～0.1％，B：0～0.1％，Si：0～0.5％，余量Co，并且按质量百分比应满足Al+Cr≥12.5％，12％≤Al+Ti+Ta+Nb≤18％，13％≤W+Ta≤16％，通过固溶和时效热处理后，使所得到的钴镍基高温合金在900～1000℃形成稳定的γ/γ′两相组织。
发明专利
耐热铝硅合金材料、制造方法及耐热铝硅合金铸件
发明专利权授予

专利号: CN114875280A

申请人: 中国航发北京航空材料研究院
发明人: 洪润洲;张喆;左强;赵鹏
申请日期: 2022-07-07
公开日期: 2022-10-28
IPC分类: C22C21/02
摘要:
本发明公开了一种耐热铝硅合金材料、铸造方法及耐热铝硅合金铸件，按照重量分数计，包括如下组分：Si：7.0～8.0%，Cu：1.8～2.0%，Mn：0.3～0.5%，Mg：0.4～0.6%，Ti：0.15～0.3%，B：0～0.07%，余量为铝；其中杂质成分不超过0.15%。本发明通过在铸造铝硅合金中添加Cu、Mn元素并对合金成分进行优化，提高了合金的高温性能，耐热温度高达到250℃，能够在保持合金良好铸造工艺性同时，又具有良好的耐热性能，且合金在高温时的瞬时拉伸性能优异，均高于已有铸造Al?Si合金的高温性能。
主权项:
1.一种耐热铝硅合金材料，其特征在于，按照重量分数计，包括如下组分：Si：7.0～8.0%，Cu：1.8～2.0%，Mn：0.3～0.5%，Mg：0.4～0.6%，Ti：0.15～0.3%，B：0～0.07%，余量为铝；其中杂质成分不超过0.15%。
发明专利
一种钳工用铝合金矩形盲槽侧直角快速清根刀具
发明专利权授予

专利号: CN115041738A

申请人: 北京新风航天装备有限公司
发明人: 黄大顺;李炜;李春辉
申请日期: 2022-07-06
公开日期: 2023-08-25
IPC分类: B23D13/00
摘要:
本发明是一种钳工用铝合金矩形盲槽侧直角快速清根刀具，其特征在于，包括刀座(1)和直角刀体(2)；所述的刀座(1)左侧为水平光杆状的手柄(11)，右侧为呈“ε”型截面的柱体的拉伸结构(12)；手柄(11)的右端面固定连接在拉伸结构(12)的左侧面(123)上，手柄(11)的轴线与拉伸结构(12)的左侧面(123)垂直；本发明解决了铝合金盲槽侧面直角清根无专用刀具，缺少必要的定位措施，极易容易造成过切，清根效率低下且对高水平钳工较为依赖，难以适应大批量生产的难题；解决了含矩形盲槽大尺寸铝合金构件无法电火花清根的难题，本发明具有普适性，操作简单，易学易会，成本低廉。
主权项:
1.一种钳工用铝合金矩形盲槽侧直角快速清根刀具，其特征在于，包括刀座(1)和直角刀体(2)；所述的刀座(1)左侧为水平光杆状的手柄(11)，右侧为呈“ε”型截面的柱体的拉伸结构(12)；手柄(11)的右端面固定连接在拉伸结构(12)的左侧面(123)上，手柄(11)的轴线与拉伸结构(12)的左侧面(123)垂直；拉伸结构(12)最右侧前后两侧的外立面相互垂直，即外立面A和外立面B互相垂直；拉伸结构(12)设有内腔，内腔为贯通拉伸结构(12)上下表面的导轨槽(121)；在外立面A和外立面B相交处开有贯穿拉伸结构(12)上下的直角槽(122)；直角槽(122)和导轨槽(121)自上至下相贯通；所述的直角刀体(2)包括圆盘(21)、导向芯22)和两个插削刃(23)，导向芯(22)为竖直长条状，导向芯(22)的最右边的两个侧面之间呈90°角，导向芯(22)上端面与圆盘(21)下表面固定连接，两个插削刃(23)设在导向芯(22)的下端，两个插削刃(23)和导向芯(22)连为一体；两个插削刃(23)的竖直面分别与导向芯(22)的最右边的两个侧面在一个平面内；导向芯(22)从上向下插入拉伸结构(12)内腔的导轨槽(121)内，导向芯(22)与导轨槽(121)间隙配合；导向芯(22)插入拉伸结构(12)内腔的导轨槽(121)时，导向芯(22)从上向下穿过拉伸结构(12)的导轨槽(121)，导向芯(22)与导轨槽(121)构成平面运动副，使直角刀体(2)沿导轨槽(121)上下滑动；导向芯(22)完全填补了拉伸结构(12)的导轨槽121)和直角槽122)的空间，导向芯(22)最右边的两个侧面及向下延伸的两个插削刃(23)分别与拉伸结构(12)的外立面A和外立面B连成一个平面。
发明专利
一种增材制造高强韧不锈钢及其制备工艺
发明专利权授予

专利号: CN114855092A

申请人: 北京科技大学
发明人: 董超芳;王力;孔德成;张世元;纪毓成;李晓刚
申请日期: 2022-07-05
公开日期: 2022-09-09
IPC分类: C22C38/42
摘要:
本发明属于金属材料增材制造技术领域，具体为一种增材制造高强韧不锈钢及其制备工艺，能够打破了同等成分传统马氏体不锈钢强塑性的倒置矛盾，实现高强度和高塑性同时提高。本发明首先建立了增材制造不同合金成分与相组成的关系相图，之后通过合金成分设计，优化奥氏体形成元素含量，将新型合金成分优化于马氏体奥氏体双相区，最终借助增材制造制备周期性分布的异质结构马氏体不锈钢，屈服强度≥1270MPa，抗拉强度≥1380MPa，断后伸长率≥15％。
主权项:
1.一种增材制造高强韧不锈钢，其特征在于，按重量百分比计，其成分为，C≤0.05wt%、Si≤1wt%、Mn≤1wt%、Cr 14.5-15.5wt%、Ni 5.0-5.5wt%、Cu 4-4.5wt%、Nb 0.35-0.45wt%，余量为Fe和不可避免的杂质，且Cr当量Creq=%Cr+%Mo+2.2%Ti+0.7%Nb+2.48%Al，Ni当量Nieq=%Ni+35%C+20%N+0.25%Cu，所述高强韧不锈钢的屈服强度≥1270MPa，抗拉强度≥1380MPa，断后伸长率≥15％。
发明专利
一种电弧辅助热丝空间无支撑杆高效增材制造设备及方法
发明专利权授予

专利号: CN115091000A

申请人: 北京理工大学
发明人: 刘长猛;敬晨晨;徐田秋;毛昊;李坤
申请日期: 2022-07-05
公开日期: 2023-04-14
IPC分类: B23K9/04
摘要:
本发明涉及一种电弧辅助热丝空间无支撑杆高效增材制造设备及方法。该设备包括：热丝机、导电嘴、送丝机、基板和工作台；送丝机用于将丝材送入至导电嘴，以在基板上制造无支撑杆件基板置于工作台上；丝材穿过导电嘴与无支撑杆件接触；热丝机与导电嘴电连接；通过采用热丝机提供的热丝电流经所述导电嘴、所述丝材、所述无支撑杆件、所述基板和所述工作台形成回路的方式，产生电阻热，将丝材熔入熔池，能够提高无支撑杆单元成形效率，以增加凝固速度，从而控制晶粒形貌。
主权项:
1.一种电弧辅助热丝空间无支撑杆高效增材制造设备，其特征在于，包括：热丝机、导电嘴、送丝机、基板和工作台；所述送丝机用于将丝材送入至所述导电嘴，以在所述基板上制造无支撑杆件所述基板置于所述工作台上；所述丝材穿过所述导电嘴与所述无支撑杆件接触；所述热丝机与所述导电嘴电连接；所述热丝机用于提供热丝电流；所述热丝电流经所述导电嘴、所述丝材、所述无支撑杆件、所述基板和所述工作台形成回路。
发明专利
任意角度空间无支撑金属杆件的电弧增材制造方法及系统
发明专利权授予

专利号: CN115091001A

申请人: 北京理工大学
发明人: 刘长猛;敬晨晨;徐田秋;毛昊;李坤
申请日期: 2022-07-05
公开日期: 2023-04-14
IPC分类: B33Y50/02
摘要:
本发明涉及一种任意角度空间无支撑金属杆件的电弧增材制造方法及系统，具体涉及金属增材制造技术领域。所述方法包括：获取电流计算参数、无支撑金属杆件的直径和丝材的直径，所述电流计算参数包括：电弧平均电流、电弧平均电压、焊机效率、丝材的电流、丝材的电阻、熔池表面积、丝材的比热容、熔池表面传热系数和熔池材料的热传导系数；根据所述电流计算参数计算焊枪的电流值；根据所述无支撑金属杆件的直径和丝材的直径计算送丝速度；根据所述送丝速度和所述焊枪的电流值对所述无支撑金属杆件进行电弧增材制造。本发明可以制备任意角度的空间无支撑杆件，为增材制造制造更加复杂胞元构型提供可能。
主权项:
1.一种任意角度空间无支撑金属杆件的电弧增材制造方法，其特征在于，包括：获取电流计算参数、无支撑金属杆件的直径和丝材的直径，所述电流计算参数包括：电弧平均电流、电弧平均电压、焊机效率、丝材的电流、丝材的电阻、熔池表面积、丝材的比热容、熔池表面传热系数和熔池材料的热传导系数；根据所述无支撑金属杆件的直径和所述丝材的直径计算送丝速度；根据所述电流计算参数、所述丝材的直径和所述送丝速度计算焊枪的电流值；根据所述送丝速度和所述焊枪的电流值对所述无支撑金属杆件进行电弧增材制造。
发明专利
PCR反应体系、反应试剂、试剂盒和方法
发明专利权授予

专利号: CN115109844A

申请人: 北京擎科生物科技有限公司
发明人: 肖晓文;李妍;王珊珊
申请日期: 2022-07-05
公开日期: 2023-08-04
IPC分类: C12Q1/686
摘要:
本发明涉及一种PCR反应体系、反应试剂、试剂盒和方法。该PCR反应体系不含甘油和DMSO，包含：0.7M～1M甜菜碱、10ng/μL～300ng/μL DNA聚合酶、10μM～200μM dNTP、20mM～50mM Tris?HCl、1mM～4mM Mg2+、70mM～80mM K+、10mM～30mM NH4+、0.1％(v/v)～0.25％(v/v)表面活性剂及0.01％(m/v)～0.1％(m/v)BSA。上述PCR反应体系对水稻叶片的扩增成功率高。
主权项:
1.一种PCR反应体系，其特征在于，所述PCR反应体系不含甘油和DMSO，所述PCR反应体系包含：
发明专利
一种耐磨高速钢复合轧辊制备方法
发明专利权授予

专利号: CN115142061A

申请人: 北京工业大学
发明人: 符寒光;马鸿量;刘显武;李辉;王如志;林健;袁乃博
申请日期: 2022-07-05
公开日期: 2023-08-11
IPC分类: C23C24/10
摘要:
一种耐磨高速钢复合轧辊制备方法，属于金属表面处理领域。采用车床加工去除轧辊辊身表面的氧化和疲劳层并清洗干净，利用压片预置式激光熔覆技术在报废轧辊的表面制备具有高耐磨性、高硬度的耐磨高速钢涂层，从而使报废轧辊实现修复再利用。所获得的熔覆层组织致密，无气孔和裂纹等缺陷，与基体形成了良好的冶金结合。涂层的硬度达到了1000HV以上，较基体提高了300HV以上，耐磨性提高3倍以上，轧辊的表面性能明显提高，延长了其使用寿命。具有显著的经济和社会效益，符合我国推崇的绿色环保发展理念。
主权项:
1.一种耐磨高速钢复合轧辊制备方法，其特征在于复合轧辊辊身工作层是采用激光熔覆方法制备的耐磨高速钢涂层，利用压片预置式激光熔覆技术在报废轧辊的辊身表面制备具有高耐磨性、高硬度的耐磨高速钢涂层，从而使报废轧辊实现修复再利用，其特征在于，该方法是按照以下步骤进行的：(1)基体预处理对使用报废的合金钢轧辊辊身，采用车床加工去除辊身表面的氧化和疲劳层，并用丙酮清洗，得到洁净的表面；(2)激光熔覆将熔覆用耐磨高速钢预置片超声清洗5-8分钟，并用胶水将其固定在步骤(1)加工好的轧辊辊身钢基体表面；采用压片预置式激光熔覆方式，在辊身钢基体表面制备耐磨高速钢涂层；耐磨高速钢预置片的化学组成及质量分数为：3.03-3.27％C,4.28-4.55％B,1.20-1.69％V,5.36-5.74％Cr,2.76-2.91％Mo,1.16-1.33％Ca,12.04-12.45％W,0.47-0.82％Mn,4.47-4.70％Si,<0.04％P,<0.03％S,Fe余量；报废的合金钢轧辊的化学组成及质量分数为：0.41-0.49％C,2.07-2.36％Cr,0.24-0.38％Si,0.66-0.81％Mn,0.53-0.69％Ni,1.15-1.30％Mo,0.04-0.09％Nb,0.03-0.09％V,<0.025％S,<0.030％P,余量Fe。
发明专利
一种降低金属基复合材料成型温度的制备方法
发明专利权授予

专利号: CN115074644A

申请人: 中国航发北京航空材料研究院
发明人: 王敏涓; 黄浩; 李虎; 王宝; 黄旭
申请日期: 2022-06-29
公开日期: 2022-09-20
IPC分类: C23C14/18
摘要:
本发明属于金属基复合材料研究领域，具体涉及一种连续纤维增强钛基复合材料降低成型温度的制备方法。采用优化金属先驱丝最外层涂层性能的方法，包括采用优化涂层种类等途径，提高最外层涂层的韧性及变形能力，从而降低钛基复合材料成型温度，从整体优化钛基复合材料的微观组织及力学性能等。采用该方法既可以实现钛基复合材料的致密化成型，同时可降低复合材料的成型温度，从而控制界面反应程度，实现界面反应和致密化的协同调控，进而优化钛基复合材料的综合力学性能。
主权项:
1.一种连续纤维增强钛基复合材料降低成型温度的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤1)平行设置磁控溅射的A靶材和B靶材，溅射基体材质为钛合金，A靶材和B靶材均为多对靶设置；A靶材和B靶材的材质均为钛合金材质；将带涂层的连续SiC纤维缠绕至磁控溅射转轮上，将缠绕后的所述转轮安装到磁控溅射设备中用于钛合金涂层的沉积；步骤2)开启所有A靶材对靶进行溅射沉积，溅射环境抽真空至压强2×10-3Pa，通入溅射气体氩气；之后间隔1min～5min停止一对A靶材溅射同时开启一对B靶材溅射，直至所有B靶材开启，再保持溅射10min～30min；步骤3)停止所有靶材溅射，并在氩气保护氛围下，保持压强；待溅射环境温度冷却至100℃以下后，取出钛合金先驱丝，并裁剪成束丝；步骤4)将Ti-Al先驱丝束丝放置于锻件套筒内，并由封盖真空封装所述Ti-bAl锻件套筒，压强小于5Pa；所述锻件套筒与封盖均与A靶材材质相同；步骤5)对真空封装的锻件套筒进行热等静压，根据Ti-bAl钛合金的相变温度以及高温力学性能设定热等静压的保温温度、保温压力以及保温时间，热等静压完成后待设备温度降至200℃以下出炉获得毛坯料；步骤6)将所述毛坯料加工为所需的试样或零件。
发明专利
一种TiAl基复合材料抗开裂的制备方法
发明专利权授予

专利号: CN115074686A

申请人: 中国航发北京航空材料研究院
发明人: 王敏涓; 黄浩; 李虎; 王宝; 黄旭
申请日期: 2022-06-29
公开日期: 2022-09-20
IPC分类: C23C14/18
摘要:
本发明涉及一种TiAl基复合材料抗开裂的制备方法，该复合材料的制备方法包括采用两种不同成分的钛铝靶材，以连续SiC纤维为增强体，采用物理气相沉积的方法在纤维表面沉积成分相近且交替错位排列的TiAl合金涂层，然后通过热等静压或者热压的方法实现不同成分TiAl之间的扩散融合，形成成分连续变化的梯度TiAl涂层，从而实现抗开裂TiAl基复合材料的制备。本发明在保证复合材料基体为TiAl金属间化合物的前提下，可以有效地缓解单一TiAl涂层在成型过程中产生的热残余应力，阻止裂纹在基体中的萌生和扩展，使TiAl基体的高温力学性能优势得到良好的发挥。
主权项:
1.一种TiAl基复合材料抗开裂的制备方法，其特征在于，步骤如下：步骤1)将两对Ti-aAl(at.％)靶材和两对Ti-bAl(at.％)靶材分别平行放置于磁控溅射设备中，Ti-aAl靶材与Ti-bAl靶材之间间隔交替等间距放置；通过缠绕机将带涂层的连续SiC纤维缠绕至沉积用转轮上，并将所述转轮放置于物理气相沉积设备中用于钛合金涂层的沉积；物理气相沉积设备具有对靶设置；步骤2)同时开启两对Ti-aAl(at.％)靶材和两对Ti-bAl(at.％)靶材，转动转轮使得SiC纤维表面涂覆为Ti-aAl与Ti-bAl的交替层，沉积总厚度为1μm～25μm；步骤3)完成沉积后，待沉积环境温度冷却至100℃以下，取出制备的Ti-Al先驱丝，并裁剪并拢成Ti-Al先驱丝束丝；步骤4)将Ti-Al先驱丝束丝放置于Ti-bAl锻件套筒内，并由Ti-bAl钛合金封盖真空封装所述Ti-bAl锻件套筒，压强小于5Pa；步骤5)对真空封装的锻件套筒进行热等静压，根据Ti-bAl钛合金的相变温度以及高温力学性能设定热等静压的保温温度、保温压力以及保温时间，热等静压完成后冷却出炉获得毛坯料；步骤6)将所述毛坯料加工为所需的试样或零件。
发明专利
基于偏压的降低钛基复合材料成型温度的方法
发明专利权授予

专利号: CN115094353A

申请人: 中国航发北京航空材料研究院
发明人: 王敏涓; 黄浩; 李虎; 王宝; 黄旭
申请日期: 2022-06-29
公开日期: 2022-09-23
IPC分类: C23C14/18
摘要:
本发明涉及金属基复合材料研究领域，具体涉及基于偏压的降低钛基复合材料成型温度的方法。采用优化金属先驱丝最外层涂层性能的方法，包括采用优化涂层工艺，提高最外层涂层的韧性及变形能力，从而降低钛基复合材料成型温度，从整体优化钛基复合材料的微观组织及力学性能等。采用该方法既可以实现钛基复合材料的致密化成型，同时可降低复合材料的成型温度，从而控制界面反应程度，实现界面反应和致密化的协同调控，进而优化钛基复合材料的综合力学性能。
主权项:
1.基于偏压的降低钛基复合材料成型温度的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1)平行设置磁控溅射的磁控靶材，溅射基体材质为钛合金，靶材为多对靶设置；靶材材质为钛合金材质；将带涂层的连续SiC纤维缠绕至磁控溅射转轮上，将缠绕后的所述转轮安装到磁控溅射设备中用于钛合金涂层的沉积；步骤2)开启所有对靶进行溅射沉积，溅射环境抽真空至压强2×10-3Pa，通入溅射气体氩气；控制溅射压强为0.4～2Pa，温度25～500℃，溅射偏压为-50～-500V，溅射电流为1～15A，当沉积厚度达到aμm时，改变溅射偏压为0V～-80V，沉积厚度增加为bμm后结束溅射，其中10≤a≤30μm，1≤b≤10μm，5≤a/b≤15；步骤3)停止所有靶材溅射，并在氩气保护氛围下，保持压强；待溅射环境温度冷却至100℃以下后，取出钛合金先驱丝，并裁剪成束丝；步骤4)将Ti-Al先驱丝束丝放置于锻件套筒内，并由封盖真空封装所述Ti-bAl锻件套筒，压强小于5Pa；所述锻件套筒与封盖均与靶材材质相同；步骤5)对真空封装的锻件套筒进行热等静压，根据Ti-bAl钛合金的相变温度以及高温力学性能设定热等静压的保温温度、保温压力以及保温时间，热等静压完成后待设备温度降至200℃以下出炉获得毛坯料；步骤6)将所述毛坯料加工为所需的试样或零件。
发明专利
纤维增强MMC中芯部与包套壁之间界面结合强度测试方法
发明专利权授予

专利号: CN115096811A

申请人: 中国航发北京航空材料研究院
发明人: 王敏涓; 黄浩; 解川; 李虎; 黄旭
申请日期: 2022-06-29
公开日期: 2022-09-23
IPC分类: G01N1/28
摘要:
本发明涉及纤维增强MMC中芯部与包套壁之间界面结合强度测试方法，所述凸块用于模拟纤维增强MMC中经过沉积后的芯部，所述凹块用于模拟包套，在凸块上涂覆相应涂层后与凹块组合为试样毛坯，通过热等静压等纤维增强MMC材料制备工艺以及机械加工，制备金属基复合材料中涂层与锻件结合强度测试的试样。本发明提供了芯部涂层与包套壁接触界面结合强度测试方法，解决目前无法准确测试该界面强度的现状，获得该结合界面的界面结合强度，为连续纤维增强金属基复合材料构件的设计提供必要的数据支持。
主权项:
1.纤维增强MMC中芯部与包套壁之间界面结合强度测试方法，其特征在于，如下步骤：步骤1)将金属基复合材料的锻件包套，将锻件材料加工为凸凹配合的两个块材，所述锻件材料的材质与加金属基复合材料的锻件包套相同；凸块的前端凸出部为圆柱体，凹块的内凹部为圆柱槽；所述圆柱体与所述圆柱槽为形状配合，且存在间隙；所述凸块用于模拟纤维增强MMC中经过沉积后的芯部，所述凹块用于模拟包套；步骤2)通过物理气相沉积工艺，对所述圆柱体的圆柱面沉积金属涂层；步骤3)将沉积有涂层的凸块与凹块进行插接组合，沿着凸块与凹块之间的对接缝进行抽真空焊接形成纤维增强MMC模拟件；步骤4)对纤维增强MMC模拟件进行热等静压，根据金属的相变温度以及高温力学性能设定热等静压的保温温度、保温压力以及保温时间，热等静压完成后降温出炉；步骤5)对纤维增强MMC模拟件进行切削加工，在对应凸块与凹块对接位置进行径向切削形成环槽，所述环槽的内径小于凸块的所述圆柱体的外径；同时在对应凹块地底部进行轴向切削形成中心圆槽，轴向切削的深度达到凸块的所述圆柱体，且所述圆槽内径大于凸块的所述圆柱体的外径，且所述圆槽的槽深大于凹块的底部厚度；步骤6)将加工后的纤维增强MMC模拟件的对应凸块与凹块的部分分别固定在拉伸测试设备的两个施力端进行强度测试，通过拉伸力能够检测出所述凸块与凹块之间的金属涂层结合强度。
发明专利
一种高导热各向同性的石墨球-铜基的复合材料及其制备方法
发明专利权授予

专利号: CN114921682A

申请人: 北京科技大学广州新材料研究院
发明人: 何新波; 张新毅; 张涛; 关洪达; 刘鹏飞
申请日期: 2022-06-28
公开日期: 2022-08-19
IPC分类: B22F1/145
摘要:
本发明公开了一种高导热各向同性的石墨球?铜基复合材料及其制备方法，所述高导热各向同性的石墨球?铜基复合材料由纯铜粉末、石墨球颗粒组成，其中纯铜粉末所占体积分数为10～50％，粒径为50μm，石墨球颗粒所占体积分数为50～90％，石墨球颗粒粒径为33μm，且所述石墨球颗粒采用盐浴镀进行表面改性，并与纯铜粉末在机械混合后经过放电等离子活化烧结进行成品制备，所生产的复合材料具有近似各向同性高热导率、低热膨胀系数的优异性能，该复合材料的制备方法简单可靠，热导率各向同性度较好。
主权项:
1.一种高导热各向同性的石墨球-铜基复合材料，其特征在于：由纯铜粉末、石墨球颗粒组成，其中纯铜粉末所占体积分数为10～50％，粒径为50μm，石墨球颗粒所占体积分数为50～90％，石墨球颗粒的粒径为33μm。
发明专利
一种多组元高温合金体系元素互扩散和相变规律的研究方法
发明专利权授予

专利号: CN115127963A

申请人: 中国航发北京航空材料研究院
发明人: 岳晓岱
申请日期: 2022-06-27
公开日期: 2022-09-30
IPC分类: G01N13/00
摘要:
本发明涉及一种多组元高温合金体系元素互扩散和相变规律的研究方法，步骤包括：根据待研究的多组元高温合金成分特点设计高温合金成分，按设计成分制备高温合金并进行均匀化热处理；将完成均匀化热处理的高温合金与待重点研究的合金元素的纯物质制成扩散偶，进行扩散热处理，使用完成扩散热处理的试样计算合金元素的互扩散参量；将完成扩散热处理的扩散偶试样进行时效热处理，使用完成时效热处理的试样计算热力学参量。本发明可快速获取多组元高温合金中每种合金元素在特定合金体系中的互扩散参量，以及在较宽的元素浓度范围多组元高温合金热力学参量，研究对象不受合金元素种类和数量限制，结果可直接用于所研究的合金体系，研究效率高。
主权项:
1.一种多组元高温合金体系元素互扩散和相变规律的研究方法，其特征在于：所述的研究方法步骤包括：(1)合金制备：根据研究需求设计合金成分，按照所设计的成分配料、熔炼，并进行均匀化热处理，确保合金元素在合金中均匀分布；(2)选取纯金属材料：准备待研究的合金元素对应的单质块体材料；(3)制成扩散偶：均匀化热处理后的合金与纯金属制成扩散偶，至于待进行扩散规律研究所对应的温度下进行扩散热处理；(4)得到互扩散规律：测试(3)完成扩散热处理的扩散偶试样扩散层中微区成分随位置深度的变化，计算获得扩散热处理温度对应的每种合金元素扩散动力学参量，获得不同浓度梯度的微区成分的扩散规律；(5)得到相变规律：将(3)完成扩散热处理的扩散偶试样置于待研究相变规律的温度下进行时效热处理；测试完成时效热处理的扩散偶试样扩散层中微区成分及其对应的合金组织，分析扩散层对应成分范围内的热力学参量，得到相变规律。
发明专利
变截面镍基高温合金轴类件的固溶冷却装置及其方法
发明专利权授予

专利号: CN115029534A

申请人: 中国航发北京航空材料研究院
发明人: 陈阳; 田高峰
申请日期: 2022-06-24
公开日期: 2022-09-09
IPC分类: C21D9/28
摘要:
本发明公开了一种变截面镍基高温合金轴类件的固溶冷却装置及其方法，该装置包括旋转风冷平台、变截面辐射吸热块和两台可调节风量式风机。该方法包括以下步骤：根据需要固溶冷却的变截面镍基高温合金轴类件的形状和尺寸，选定与其匹配的变截面辐射吸热块、两台风机的放置位置、两台风机的转速；将轴类件放入热处理炉中进行固溶处理，固溶处理结束后，将轴类件取出并转移至固溶冷却装置上，对其进行冷却处理；将轴类件放入热处理炉中进行时效处理。本发明能够实现根据轴类件轴部与轴颈部的复杂结构有针对性的制定固溶冷却方案，可有效提高轴类件各个部位的组织均匀性和力学性能均匀性，降低残余应力，满足先进发动机对轴类件的冶金质量要求。
主权项:
1.一种变截面镍基高温合金轴类件的固溶冷却装置，包括旋转风冷平台、水平风机和倾斜风机，其特征在于：所述旋转风冷平台的中心位置垂直设置吸热块承载支柱，所述旋转风冷平台靠近边缘的位置沿周向垂直设置轴类件承载支柱，所述吸热块承载支柱和所述轴类件承载支柱的高度相同；所述吸热块承载支柱的上方安装变截面辐射吸热块。
发明专利
一种增材制造用循环使用粉末可用性的判定方法
发明专利申请公布后的驳回

专利号: CN115055695A

申请人: 上海交通大学; 上海工程技术大学; 北京动力机械研究所
发明人: 杜大帆; 董安平; 王轩; 张莹; 何林; 孔源; 孙宝德; 郑俊超; 白洁
申请日期: 2022-06-24
公开日期: 2022-09-16
IPC分类: B22F10/28
摘要:
本发明提供一种增材制造用循环使用粉末可用性的判定方法，该方法包括以下步骤：测定待测粉末的粒径分布；对在预设粒径分布范围内的粉末，测定其宽径比fs和球形度fc；如fs、fc值大于预设值，则测定其氧含量；如氧含量低于预设氧含量值，则测定其流动性；如流动性满足预设条件，则测定其振实密度；若振实密度大于预设振实密度值，则判定待测粉末在增材制造中具备可用性。本发明利用上述的检测流程对增材制造过程中循环使用的粉末的可用性进行性能检测，对于粉末可用性的测定具有较高的准确性，在金属材料的生产、检测等领域具有广阔的应用前景。
主权项:
1.一种增材制造用循环使用粉末可用性的判定方法，其特征在于，包括：S1、测定待测粉末的粒径分布，并判断待测粉末的粒径是否在预设粒径分布范围内，若待测粉末的粒径在预设粒径分布范围内，则执行S2；S2、测定待测粉末的宽径比fs和球形度fc，并判断待测粉末的宽径比fs和球形度fc是否均大于预设值；若宽径比fs和球形度fc均大于预设值，则执行S3；S3、测定待测粉末的氧含量，并判断待测粉末的氧含量是否低于预设氧含量值；若待测粉末的氧含量低于预设氧含量值，则执行S4；S4、测定待测粉末的流动性，并判断待测粉末的流动性是否满足预设条件，若待测粉末的流动性满足预设条件，则执行S5；S5、测定粉末的振实密度，判断粉末的振实密度是否大于预设振实密度值，若粉末的振实密度大于预设振实密度值，则判定待测粉末在增材制造中具备可用性。
发明专利

金属粉末专利分析

材料体系分布
制备工艺分布
技术领域分布 (IPC分类)
💡 技术分类说明： 悬停在图表柱子上查看： B22F10/28(3D打印) • B22F9/04(制粉) • C23C24/10(涂层) • C22C19/05(镍合金) • B33Y50/02(控制) • C22F1/18(热处理)
专利类型分布
法律状态分布

主要申请人分析

主要申请人专利数量