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[发明专利]一种具有定向层状孔隙的多孔铜材及其制备方法-CN201610498305.9有效
发明人：刘新利;张雷;周科朝;吴集思 -专利权人：中南大学
申请日： 2016-06-30 - 公布日： 2018-09-11 - 主分类号： B22F3/11 文献下载
摘要：本发明涉及一种具有定向层状孔隙的多孔铜材及其制备方法。属于多孔金属材料制备技术领域。本发明所设计的多孔铜材具有定向层状孔隙的多孔铜材包括呈层状分布的骨架层以及骨架层与骨架层之间的支撑架，所述骨架层和支撑架构成大孔，所述大孔的孔径为5‑400μm；骨架层之间的层间距为2‑300μm。其制备方法为：利用定向温度场使水基铜浆料定向凝固成型，将所得冷坯冷冻干燥去除冰晶，然后在氢气气氛中脱除粘结剂，高温烧结制备出铜及铜合金多孔材料。本发明结构设计合理，制备工艺简单，便于大规模的工业化应用。
一种具有定向层状孔隙多孔及其制备方法

[发明专利]一种表面改性三维网络碳纤维增强复合材料及制备方法-CN201610162453.3有效
发明人： 周科朝;魏秋平;马莉;余志明 -专利权人：中南大学
申请日： 2016-03-21 - 公布日： 2018-08-31 - 主分类号： B32B9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种表面改性三维网络碳纤维增强复合材料及制备方法，根据需求编制不同孔径的三维碳纤维骨架，经表面预处理后通过化学气相沉积金刚石、碳纳米管、石墨烯，然后与基体材料复合，基体材料为金属或聚合物，获得带有三维网状骨架结构的碳纤维增强金属基或聚合物基复合材料。经表面改性的三维网状碳纤维在复合材料中形成了三维连续导热通道，极大地提高了复合材料的导热性能，与此同时，碳纤维在基体材料中的空间分布也能起到提高复合材料的力学性能，降低其密度和热膨胀系数的功能。同时还可通过加入零维颗粒增强体调控其热膨胀系数及力学、热学性能。
一种表面改性三维网络碳纤维增强复合材料制备方法

[发明专利]一种高比表面积硼掺杂金刚石电极及其制备方法和应用-CN201610919507.6有效
发明人：魏秋平;周科朝;马莉;张龙;余志明 -专利权人：中南大学
申请日： 2016-10-21 - 公布日： 2018-07-17 - 主分类号： C23C16/02 文献下载
摘要：一种高比表面积硼掺杂金刚石(BDD)电极，包括电极衬底，所述电极衬底表面设置一层硼掺杂金刚石层，或在衬底表面设置一层过渡层后，再在过渡层表面设置一层硼掺杂金刚石层，在金刚石层中分布有金属颗粒，在金刚石层表面分布有微孔和/或尖锥。相对于传统的平板电极，本发明的硼掺杂金刚石电极含有大量微孔和尖锥，具有极高的比表面积，用较低的电流密度提供较大的电流强度；同时，配合衬底的不同的电极构型及表面石墨烯和/或碳纳米管(CNT)的修饰，能够极大地改善传质过程，较大地提高电流效率和电化学性能，制备出电催化活性高、使用效率高的BDD电极。本电极可广泛应用于电化学污水净化处理、电化学生物传感器、强氧化剂电化学合成、电化学检测等领域。
电极硼掺杂金刚石硼掺杂金刚石电极衬底表面金刚石层衬底尖锥微孔电化学生物传感器制备方法和应用电催化活性电化学合成电化学检测电化学污水电化学性能过渡层表面表面分布表面石墨传质过程电极构型电流效率金属颗粒净化处理平板电极强氧化剂使用效率碳纳米管传统的过渡层修饰制备应用配合

[发明专利]一种剪切型压电复合材料-CN201510260249.0有效
发明人：张斗;陈子琪;周科朝;朱松;陈超 -专利权人：中南大学
申请日： 2015-05-20 - 公布日： 2018-06-19 - 主分类号： H01L41/18 文献下载
摘要：一种剪切型压电复合材料，复合材料结构的最外两层为柔性绝缘薄膜，中间层为压电相/环氧树脂复合层，中间层与柔性绝缘薄膜之间为叉指状电极；所述叉指状电极的正极指部和负极指部交替等距排列，上、下两个叉指状电极呈镜面对称，并对齐；所述的叉指状电极的指部与压电相/环氧树脂复合层的压电相平行，电极指部位于压电相与环氧树脂结合面边缘的上下两面；压电相极化方向为垂直于复合层平面的方向。本发明提供了一种厚度薄、结构紧凑、能够贴合曲面结构并实现一定程度柔性变形的片状压电复合材料，适合制成驱动器、传感器等。 1
叉指状电极压电相环氧树脂压电复合材料复合层柔性绝缘薄膜剪切型中间层驱动器复合材料结构结合面边缘等距排列负极指部极化方向镜面对称曲面结构柔性变形正极指部对齐电极指平面的传感器两层贴合压电指部平行垂直

[发明专利]一种叉指型电极压电纤维复合材料及其制备方法-CN201610565714.6有效
发明人：张斗;吴明亮;陈海燕;罗行;周科朝 -专利权人：中南大学
申请日： 2016-07-18 - 公布日： 2018-05-25 - 主分类号： H01L41/37 文献下载
摘要：本发明公开一种叉指型电极压电纤维复合材料的制备方法，采用切割法切割PZT压电陶瓷块体，制得压电陶瓷纤维阵列；以多巴胺修饰的铁电颗粒掺杂的改性聚合物为基体相填充至压电陶瓷纤维阵列中并固化、复合得到压电相层；再以所述改性聚合物为粘合剂在所述的压电相层上、下两面分别与叉指状电极粘连、复合；随后再经固化、极化处理制得所述的叉指型电极压电纤维复合材料；其中，所述的铁电颗粒为钛酸钡、钛酸铅‑铌镁酸铅、铁酸铋中的至少一种；所述的改性聚合物的固化产物中，铁电颗粒的掺杂体积百分数为0.5～2.5％；所述的叉指型电极压电纤维复合材料中，压电陶瓷纤维的体积分数为75～80％。本发明还可通过调控铁电颗粒的掺杂的体积分数控制制得的材料的极化电场。
压电纤维复合材料叉指型电极铁电颗粒压电陶瓷纤维改性聚合物体积分数掺杂的压电相制备固化切割复合叉指状电极体积百分数粘合剂固化产物极化处理极化电场铌镁酸铅多巴胺基体相铁酸铋钛酸钡钛酸铅粘连块体修饰填充掺杂调控

[发明专利]一种直接用于3D打印的高强度低模量β钛合金原料及其制备方法和应用-CN201610309095.4有效
发明人：陈超;张耕铭;张晓泳;张斗;李志友;周科朝 -专利权人：中南大学
申请日： 2016-05-11 - 公布日： 2018-05-04 - 主分类号： C22C14/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种直接用于3D打印的高强度低模量β钛合金原料及其制备方法和应用，属于3D打印材料设计技术领域。所述钛合金原料以质量百分比计包括下述组分Nb30～45％、Sn0.01～10％、O大于0且小于等于3％、Ti余量。本发明所设计的钛合金原料是通过机械合金化或雾化得到；其可直接通过3D打印制备成医用植入体。本发明原料组分设计合理，通过原料组分与制备工艺完美匹配，在各条件参数的协同作用下，得到了成本低、性能优越的生物医用材料。
一种直接用于打印强度低模量钛合金原料及其制备方法应用

[发明专利]一种泡沫骨架增强聚合物基复合材料及其制备方法-CN201610162661.3有效
发明人： 周科朝;马莉;魏秋平;余志明 -专利权人：中南大学
申请日： 2016-03-21 - 公布日： 2018-05-04 - 主分类号： C08L63/00 文献下载
摘要：一种泡沫骨架增强聚合物基复合材料及制备方法，所述复合材料由泡沫骨架，表面强化材料与基体材料组成，或在其中加入强化颗粒。泡沫骨架可为泡沫金属、泡沫陶瓷或泡沫碳。表面强化材料为金刚石膜，石墨烯膜、碳纳米管等高导热材料中的一种或复合。基体材料为聚合物材料。强化颗粒为高导热金刚石粉、石墨烯、碳纳米管、石墨烯包覆金刚石微球、碳纳米管包覆金刚石微球，或为增加复合材料机械强度及降低热平衡系数的高导热陶瓷颗粒。本发明制得的复合材料可借助于以表面改性的泡沫骨架的高导热性能、较好的导电性能及优异的机械性能，使复合材料的热导率、导电率及机械强度相比较传统复合材料有极大提高，是一种很有潜力的新型多功能复合材料。
一种泡沫骨架增强聚合物复合材料及其制备方法

[发明专利]石墨烯和/或碳纳米管包覆金刚石复合材料及其制备方法及应用-CN201610161233.9有效
发明人：马莉;周科朝;魏秋平;余志明;张龙;叶文涛;张岳峰 -专利权人：中南大学
申请日： 2016-03-21 - 公布日： 2018-03-06 - 主分类号： C23C16/26 文献下载
摘要：本发明公开了一种石墨烯和/或碳纳米管包覆金刚石复合材料及制备方法，所述复合材料是在金刚石表面化学气相沉积生长石墨烯和/或碳纳米管，所述石墨烯和/或碳纳米管垂直于金刚石表面或催化层表面分布，形成石墨烯薄片阵列或碳纳米管林，本发明提供的石墨烯和/或碳纳米管包覆金刚石复合材料具有金刚石和石墨烯和/或碳纳米管的双重特性，可广泛应用于力学、热学、化学、电学、声学、光学等领域，其中作为增强体与聚合物或金属复合，不仅能有效改善金刚石颗粒与聚合物基体或金属基体的润湿性，而且增加了增强体与金属基体的接触面积，能保证金刚石与基体材料界面处有较高的导热性能，制备出的复合材料可兼具优异的力学和热学性能。
石墨纳米管包覆金刚石复合材料及其制备方法应用

[发明专利]一种三维空间网络多孔高效散热器及应用-CN201610162581.8有效
发明人：马莉;魏秋平;周科朝;余志明;张龙;张岳峰 -专利权人：中南大学
申请日： 2016-03-21 - 公布日： 2018-02-16 - 主分类号： H05K7/20 文献下载
摘要：一种三维空间网络多孔高效散热器及应用，所述散热器包括三维空间网络多孔散热体、外壳、热交换流体、驱动设备，所述三维空间网络多孔散热体由泡沫金属骨架、高导热强化层组成，所述高导热强化层通过化学气相沉积方法均匀沉积在泡沫金属骨架表面，所述高导热强化层选自金刚石膜、石墨烯包覆金刚石、碳纳米管包覆金刚石、碳纳米管/石墨烯包覆金刚石中的一种。本发明制得的高效散热器中的散热体以无缝连接的方式构成一个全连通的整体，以三维网络的形式均匀的分布于外壳中，相较传统散热器具有优异的连续导热能力，可在空间网络引入液态或气态流体强化散热，可以广泛应用于在热管理、电子、能源、交通等国民经济领域。
一种三维空间网络多孔高效散热器应用

[发明专利]一种具有高取向度层状定向连通孔隙的钛材及其制备方法-CN201610569004.0有效
发明人：张雷;刘新利;严雷鸣;吴集思;周科朝 -专利权人：中南大学
申请日： 2016-07-19 - 公布日： 2018-02-13 - 主分类号： C22C1/08 文献下载
摘要：本发明涉及一种具有高取向度层状定向连通孔隙的钛材及其制备方法。属于多孔金属材料制备技术领域。本发明所设计的钛材具有高定向层状孔隙且层与层通过支撑架相连。所述高定向层状孔隙的孔径为1.2‑8.3cm，层间距为5～180μm。本发明通过在模具中放入有一定倾斜角度的绝热体，将含钛水基浆料注入模具中，利用设计的双向温度场使浆料定向凝固成型，所得冷坯冷冻干燥去除冰晶，低温脱除粘结剂，高温烧结制备出钛及钛合金多孔材料。通过控制浆料中固相含量、绝热体的倾斜角度及冷冻条件，可获得高定向、大孔径和高孔隙率的多孔钛及钛合金多孔材料。本发明具有工艺简单，适宜于制备具有高孔隙率和高定向层状孔隙材料。
一种具有取向层状定向连通孔隙及其制备方法

[发明专利]一种泡沫石墨烯骨架增强铜基复合材料及制备方法-CN201610161234.3有效
发明人：魏秋平;马莉;周科朝;余志明;叶文涛 -专利权人：中南大学
申请日： 2016-03-21 - 公布日： 2018-01-02 - 主分类号： C22C9/00 文献下载
摘要：一种泡沫石墨烯骨架增强铜基复合材料及制备方法，所述复合材料由泡沫衬底、石墨烯强化层、基体材料组成，泡沫衬底为泡沫金属或泡沫陶瓷或泡沫碳。石墨烯强化层为石墨烯膜或石墨烯与金刚石、碳纳米管的复合。基体材料为铜及铜合金。本发明制得的复合材料因石墨烯与铝在三维空间内保持连续分布，形成了网络互穿结构，从而弱化了复合界面对材料热学和电学性能的显著影响，既能不降低金属基体在复合材料中的良好塑韧性，又能使增强相成为一个整体，最大限度地发挥增强体的导热和导电效率，使复合材料的热导率、导电率及机械强度相比较传统复合材料有极大提高，是一种很有潜力的新型多功能复合材料。
一种泡沫石墨骨架增强复合材料制备方法

[发明专利]一种泡沫骨架结构增强金属基复合材料及制备方法-CN201610161232.4有效
发明人： 周科朝;魏秋平;马莉;余志明 -专利权人：中南大学
申请日： 2016-03-21 - 公布日： 2018-01-02 - 主分类号： C22C1/08 文献下载
摘要：一种泡沫骨架增强金属基复合材料及其制备方法，所述复合材料由泡沫骨架，表面强化材料与基体组成，泡沫骨架为泡沫金属或泡沫陶瓷或泡沫碳。表面强化材料为金刚石膜、石墨烯膜、碳纳米管等高导热材料。金属基体材料为铜、铝、铜合金、铝合金等。本发明制得的复合材料增强相与基体相在三维空间内保持连续分布，形成网络互穿结构，可有效弱化复合界面对材料热学性能的影响，既不降低金属基体良好塑韧性，又能使增强相成为一个整体，最大限度发挥增强体的导热效率，使复合材料的热导率、导电率及机械强度相比较传统复合材料有极大提高，是一种很有潜力的多功能复合材料。
一种泡沫骨架结构增强金属复合材料制备方法

[发明专利]一种蜂窝状结构增强复合材料及制备方法-CN201610161186.8有效
发明人： 周科朝;魏秋平;马莉;余志明;张龙;叶文涛;张岳峰 -专利权人：中南大学
申请日： 2016-03-21 - 公布日： 2017-12-26 - 主分类号： C22C1/10 文献下载
摘要：一种蜂窝状结构增强复合材料及制备方法，所述复合材料由蜂窝状衬底材料、高导热膜层、基体材料和高导热颗粒组成，蜂窝状衬底材料为金属，高导热材料可为金刚石、石墨烯、碳纳米管中的单一物质或多种复合，基体材料为高导热金属材料或聚合物材料。本发明复合材料沿蜂窝状结构方向上形成连续的快速导热通道，且沿蜂窝轴向具有更好的定向导热性能，可在一定程度上实现对热的分级管理，材料利用率更高。此外，蜂窝结构具有可设计性强、质量稳定、高强轻质的特点，可满足航天航空、船舶、交通运输等领域对高性能轻质散热材料的需求。适于工业化应用。
一种蜂窝状结构增强复合材料制备方法

[发明专利]一种泡沫金刚石骨架增强铝基复合材料及其制备方法-CN201610161943.1有效
发明人：魏秋平;周科朝;马莉;余志明;李志友 -专利权人：中南大学
申请日： 2016-03-21 - 公布日： 2017-11-07 - 主分类号： C22C1/10 文献下载
摘要：本发明提供了一种泡沫金刚石骨架增强铝基复合材料及制备方法，所述复合材料由泡沫衬底、金刚石强化层、基体材料组成，泡沫衬底为泡沫金属或泡沫陶瓷或泡沫碳。基体材料为铝及其合金。金刚石强化层为金刚石或金刚石与石墨烯或/和碳纳米管的复合。本发明方法制得的复合材料增强相与基体相在三维空间内保持连续分布，使金刚石和基体形成网络互穿构形，有效弱化复合界面对材料热学性能的影响，既不降低金属基体良好塑韧性，又能使增强相成为一个整体，最大限度地发挥增强体的导热效率，使复合材料的热导率、导电率及机械强度相比较传统复合材料有极大提高，是一种很有潜力的多功能复合材料。
一种泡沫金刚石骨架增强复合材料及其制备方法

[发明专利]泡沫石墨烯骨架增强铝基复合材料及其制备方法-CN201610161189.1有效
发明人：魏秋平;马莉;周科朝;余志明;李志友;叶文涛;张岳峰 -专利权人：中南大学
申请日： 2016-03-21 - 公布日： 2017-10-31 - 主分类号： C22C21/00 文献下载
摘要：一种泡沫石墨烯骨架增强铝基复合材料及其制备方法，所述复合材料由泡沫衬底、石墨烯强化层、基体材料组成，或在其中加入强化颗粒。泡沫衬底为泡沫金属或泡沫陶瓷或泡沫碳。基体材料包括铝及铝基合金。强化颗粒为高导热金刚石粉、石墨烯、碳纳米管中的至少一种或复合，或为增加复合材料机械强度及降低热膨胀系数的高导热低膨胀陶瓷颗粒。本发明制得的复合材料因石墨烯与铝在三维空间内保持连续分布，形成了网络互穿结构，从而弱化了复合界面对材料热学和电学性能的显著影响，既能不降低金属基体在复合材料中的良好塑韧性，又能使增强相成为一个整体，最大限度地发挥增强体的导热和导电效率，使复合材料的热导率、导电率及机械强度相比较传统复合材料有极大提高，是一种很有潜力的新型多功能复合材料。
泡沫石墨骨架增强复合材料及其制备方法