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[发明专利]一种搅滤一体直接制备短纤维预制体的装置及方法-CN202111212314.4有效
发明人：齐乐华;陈宝林;杨程;付佳伟;周计明 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2021-10-18 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： B29B11/06 文献下载
摘要：本发明一种搅滤一体直接制备短纤维预制体的装置及方法，属于短纤维预制体技术领域；包括搅拌分散模块、负压抽滤瞬时成形模块、异形件模具成形模块和循环回流模块；负压抽滤瞬时成形模块位于底部，通过真空泵控制阀对下储水腔抽真空提供负压；搅拌分散模块位于负压抽滤瞬时成形模块上方，搅拌电机控制搅拌头搅拌搅拌桶内的混合溶液；异形件模具成形模块放置于搅拌桶内、过滤网上，底部开口与过滤网连通；循环回流模块的循环泵通过回流管将储水腔内的水注入搅拌桶内，提供循环水流。本发明成形装置，实现了短切碳纤维异形件预制体的快速连续制备，保证了异形件预制体内部纤维分散均匀性，消除了表面凹坑和内部气孔缺陷，体积分数可高达20％。
一种一体直接制备短纤维预制装置方法

[发明专利]一种铝覆层夹芯Cf/Al复合材料风扇叶片成形方法-CN202310723517.2在审
发明人： 周计明;白云峰;钟康迪;齐乐华 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2023-06-19 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： B22D18/02 文献下载
摘要：本发明一种铝覆层夹芯Cf/Al复合材料风扇叶片成形方法，属于碳纤维增强金属基复合材料领域；方法步骤为：制备碳纤维预制体；制作风扇叶片成型凹模；碳纤维预制体在凹模中的定位安装；将装有碳纤维预制体的凹模放置于液固浸渗挤压成形设备内，在设备的挤压筒上方安装密封件，并对熔炼炉进行气密性检测；采用液固压力浸渗制备风扇叶片；退摸取样。本发明采用液固浸渗挤压工艺集合金熔炼、输送、浇注和成形于一体，可实现铝覆层厚度可控一体化成形，改变了金属基复合材料与覆层先后分开制备的传统模式。解决了Cf/Al复合材料风扇叶片成形后因切削加工造成表面纤维折断、开裂和基体撕裂，破坏风扇叶片表面完整性和连续性，降低尺寸精度和耐蚀特性等技术难题。
一种覆层 cf al 复合材料风扇叶片成形方法

[发明专利]倒置式浮动凹模高压渗挤复合材料薄板件的装置及方法-CN202310158352.9在审
发明人： 周计明;白云峰;李小博;齐乐华 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2023-02-23 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： B22D23/04 文献下载
摘要：本发明一种倒置式浮动凹模高压渗挤复合材料薄板件的装置及方法，属于复合材料制备技术领域；装置包括挤压机构、倒置成型机构及加热机构；倒置成型机构包括模盖和凹模；所述凹模的顶部为开口端，其底部开有中心通孔；所述模盖扣合于凹模上方，形成复合材料薄板件成型腔体，内置预制体；通过挤压机构将合金液从凹模底部中心通孔挤压至凹模内部，渗入预制体的空隙内；通过加热机构控制挤压机构和倒置成型机构的温度。本发明将合金熔炼与预制体预热置于不同装置中进行，防止了脆性相Al4C3的生成，提高了复合材料的力学性能。解决了现有技术中直接挤压不同尺寸结构复合材料时模具设计、加工、安装和调试繁杂、可换性低以及复合材料退模难的问题。
倒置浮动高压复合材料薄板装置方法

[发明专利]一种短纤维单向分布平板形预制体制备装置及制备方法-CN202211495627.X在审
发明人：齐乐华;杨程;王建成;田文龙;周计明 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2022-11-27 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： B29C43/02 文献下载
摘要：本发明一种短纤维单向分布平板形预制体制备装置及制备方法，属于短纤维预制体制备技术领域；装置包括预制体多向挤压模具、定向挤压模块、加热模块、控制模块，通过定向挤压模块完成对预制体多向挤压模具中浆液的定向挤压，通过加热模块对预制体多向挤压模具中成形的预制体进行烘干；由控制模块接受和输出控制指令；所述定向挤压模块包括挤压作动模块和检测模块，由检测模块采集挤压作动模块的挤压力，同时由控制模块控制挤压作动模块的挤压动作，以完成定向挤压动作。本发明方法是首先将搅拌分散好的短切碳纤维、去离子水、分散剂混合浆料倒入模腔内，通过多向挤压可实现具有高体积分数(＞20％)、单向分布构型的短切碳纤维预制体。
一种短纤维单向分布平板预制体制装置制备方法

[发明专利]基于虚场法的金属高温热力耦合属性复合场测方法及装置-CN202010811942.3有效
发明人：付佳伟;齐乐华;陈宝林;周计明;罗俊 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2020-08-13 - 公布日： 2023-03-31 - 主分类号： G01N3/00 文献下载
摘要：一种基于虚场法的金属高温热力耦合属性复合场测方法及装置，属于金属材料热力耦合测试领域；本发明的方法依次经过设计试件高温加载构型、制作耐高温散斑、对试件目标区域进行加热、开展热力耦合实验、测量试件的全场变形和温度场，基于所选择的热力耦合本构模型，将四种场数据和载荷实验数据代入对应的虚场表征程序，从单次实验中一次表征金属材料的各向异性热力耦合多参数，解决常规热力耦合属性表征方法限制条件多、实验过程复杂的瓶颈问题。本发明结合了数字图像相关和红外热成像两种非接触式全场测量技术，克服了常规热力耦合属性测试方法所基于的均匀温度分布和均匀变形分布假设前提条件，减少了热力耦合属性实验测试的约束条件。
基于虚场法金属高温热力耦合属性复合方法装置

[发明专利]石墨烯液滴打印三维预制体增强镁基复合材料制备方法-CN202211376227.7在审
发明人：齐乐华;张乾;罗俊;周计明;付佳伟;李贺军 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2022-11-04 - 公布日： 2023-02-03 - 主分类号： B22D18/06 文献下载
摘要：本发明涉及一种石墨烯液滴打印三维预制体增强镁基复合材料制备方法，针对目前研究中弥散分布的石墨烯作为增强体难以实现力学、导热和导电连续性的问题，根据石墨烯片层的各向异性特性，提出结合均匀液滴喷射3D打印、冷冻凝固成形和真空冷冻干燥等方法，实现具有可设计构型的三维连通结构低缺陷石墨烯预制体的灵活打印制备，并利用真空吸渗液固挤压法制备出三维连通石墨烯增强的镁基复合材料。本发明能够实现石墨烯片层之间的三维连通与搭接，可制备具有可设计构型的三维石墨烯增强镁基复合材料，本发明为拓宽石墨烯增强镁基复合材料的力‑热‑电等功能性应用奠定基础。
石墨烯液滴打印三维预制增强复合材料制备方法

[发明专利]一种可设计构型的碳纳米管-石墨烯混杂多孔预制体的制备方法-CN202210355220.0有效
发明人：齐乐华;张乾;陈宝林;李艳;田文龙;周计明 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2022-04-06 - 公布日： 2022-11-01 - 主分类号： C22C1/10 文献下载
摘要：本发明提出一种可设计构型的碳纳米管‑石墨烯混杂多孔预制体的制备方法，以制备用于液固挤压浸渗工艺的金属基复合材料预制体，解决目前用于金属基复合材料纳米增强体的预制体制备难题。本发明通过电荷自组装法将石墨烯和碳纳米管进行组装结合；加入纳米纤维素、硅溶胶等改善石墨烯凝胶的分散性和界面相容性；再利用真空冷冻干燥制备出多孔状石墨烯‑碳纳米管气凝胶预制体；之后利用高温热还原法和化学气相沉积法对石墨烯、碳纳米管表面和界面进行处理以优化性能、提高预制体的形状保持能力。
一种设计构型纳米石墨混杂多孔预制制备方法

[发明专利]一种阀控自回流式镁液连续控量输送装置及方法-CN202210573775.2在审
发明人： 周计明;李小博;廖阔;陈宝林;齐乐华;耿兆伟 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2022-05-24 - 公布日： 2022-09-23 - 主分类号： F27B14/04 文献下载
摘要：本申请涉及一种阀控自回流式镁液连续控量输送装置及方法，包含气路系统、镁合金熔炼系统、输送系统；所述气路系统包括氩气源、调节组件、控制器、真空泵，所述镁合金熔炼系统包括熔炼坩埚，所述输送系统包括输液管、密闭容器、升液管；所述调节组件包括减压阀、调压阀、换向阀、气路控制阀，氩气源通过气路管依次接过减压阀、调压阀、换向阀和气路控制阀，熔炼坩埚通过气路管与控制阀连通，所述密闭容器通过气路管和真空泵连通并接入所述气路控制阀，所述输液管外层引出气路管与真空泵相连。通过调压阀控制镁液输送过程中熔炼坩埚内的气体压力恒定进而控制镁液流速；将换向阀的时间控制及调压阀的压力控制相结合，通过对时间参数和压力参数的控制以实现镁液的控量输送，方案实施简便、可行，克服了闭环控制结构复杂、成本高的缺点。
一种回流式镁液连续输送装置方法

[发明专利]金属材料各向异性屈服及硬化本构参数同步表征方法-CN201910536273.0有效
发明人：付佳伟;齐乐华;谢稳伟;周计明;罗俊 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2019-06-20 - 公布日： 2021-07-09 - 主分类号： G01N3/32 文献下载
摘要：本发明公开了一种金属材料各向异性屈服及硬化本构参数同步表征方法，用于解决现有金属材料参数表征方法实用性差的技术问题。技术方案是设计适当的试件构型，使试件在简单的拉伸或压缩载荷作用下同时产生丰富的正应变和剪切应变，且在一定的压缩应变范围内试件面外变形处于较低水平，从而实现仅结合一次循环拉伸‑压缩实验和一次单向拉伸实验，即可利用虚场法同步表征金属材料数量众多的各向异性屈服和各向异性塑性硬化本构参数。与背景技术各向异性参数表征方法相比，本发明仅在一台单轴试验机上即可完成，无需双轴拉伸机、液压膨胀试验机、剪切实验装置等，简化了实验设备和实验过程。实用性好。
金属材料各向异性屈服硬化参数同步表征方法

[发明专利]一种双丝分离电阻式熔融金属液液位传感器-CN201611221531.9有效
发明人： 周计明;孟海明;徐嘉梁;齐乐华 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2016-12-27 - 公布日： 2019-04-19 - 主分类号： G01F23/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种双丝分离电阻式熔融金属液液位传感器，属于传感检测技术领域，用于在密闭、高温、高压环境中熔融金属液液位的检测。双丝分离电阻式熔融金属液液位传感器采用Ni₁₈Cr₂₀电阻丝，电阻丝分为外电阻丝和内电阻丝两部分，外电阻丝为工作电阻丝，内电阻丝为温度补偿电阻丝。陶瓷纤维纸包裹外电阻丝并装入刚玉环内构成粘附去除装置，刚玉环浮在高温熔融的金属溶液中,工作时浸于高温熔融金属溶液中；温度补偿电阻丝作为对比能有效减少温度变化对传感器测量结果的影响，温度补偿电阻丝封装在刚玉管内，能有效保护电阻丝并提高电阻丝使用寿命。熔融金属液液位传感器具有测量精度高、测量范围大、成本低、使用寿命长的特点。
一种分离电阻熔融金属液液位传感器

[发明专利]一种体积分数可控CNTs-Cf混杂增强镁基复合材料制备方法-CN201810950921.2在审
发明人： 周计明;袁面琼;孟海明 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2018-08-21 - 公布日： 2018-12-18 - 主分类号： C22C47/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种体积分数可控CNTs‑Cf混杂增强镁基复合材料制备方法,首先选择碳纤维布；制备复合CNTs镁合金板；将剪裁好的Cf布放在石墨纸上，将制备好的复合CNTs镁合金板放在碳纤维布上，在镁板上放置Cf布，采用交叉叠层的方法放置若干层碳纤维布。将放置好的材料放入模具中，打开加热电源对模具进行加热，启动压机并保证浸渗压力，完成浸渗过程；冷却后得到增强相体积分数可控的复合材料。通过CNTs‑Cf不同尺度的增强相的结构设计，实现不同尺度增强相对基体合金的共同增强作用；将CNTs直接电泳到镁合金板上，实现CNTs的均匀分散；采用压力浸渗成形工艺，结合热压扩散法的材料铺层特点，实现增强相体积分数的可控性。
体积分数制备镁合金板碳纤维布增强相镁基复合材料混杂增强浸渗可控模具尺度复合电泳材料铺层成形工艺基体合金加热电源交叉叠层压力浸渗复合材料可控的可控性扩散法石墨纸放入镁板热压压机剪裁加热冷却保证

[发明专利]一种翻转式真空压力近净成型镁基复合材料的装置及方法-CN201710342917.3有效
发明人： 周计明;孟海明;齐乐华 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2017-05-16 - 公布日： 2018-07-27 - 主分类号： C22C1/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种翻转式真空压力近净成型镁基复合材料的装置及方法,属于镁基复合材料气压浸渗成形技术领域。该装置将预制体通过预制体支架固定在上坩埚内，并在下坩埚内装入镁合金，利用加热体对外坩埚进行加热，使镁合金在Ar气保护气氛中熔化；加热过程中熔融合金液与预制体分离，可避免两者发生界面反应生成脆性相。金属熔化后，转动炉体使其倒置，并通过气体管路向外坩埚内加压，浸渗完成后正置炉体，使多余镁合金流回下坩埚。该装置体积小、操作简便，能实现复杂件的近净成型。由于采用气体加压，制备复合材料的形状不再受到限制；熔炼、浸渗、复合材料脱模在密闭环境下进行，可避免镁合金在整个成形过程中的氧化现象。
一种翻转真空压力成型复合材料装置方法

[发明专利]基于随机顺序生长法复合材料三维微观体胞模型创建方法-CN201510093338.0有效
发明人：齐乐华;田文龙;周计明;卫新亮;鞠录岩 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2015-03-03 - 公布日： 2017-10-27 - 主分类号： G06T17/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于随机顺序生长法复合材料三维微观体胞模型创建方法，该方法随机向基体区域添加纤维，纤维的长度从零开始生长，直到与已存在的纤维相交或达到最大的预设长度。与传统的随机顺序吸附法相比，成功添加一根纤维只需进行数次纤维相交判断，因此本方法能够简单、高效地创建具有较高纤维体积分数(～25%)的随机分布短纤维增强复合材料三维微观周期性体胞模型。本方法可应用于建立表征短纤维增强复合材料微观结构的三维微观周期性体胞模型，解决了现有方法创建微观周期性体胞模型中纤维体积分数低、执行效率低的问题，能节省较多的计算资源。
基于随机顺序生长复合材料三维微观模型创建方法

[发明专利]C_f/Mg复合材料薄壁异型件液－固压力成形装置及方法-CN201310713312.2有效
发明人：齐乐华;房鑫;卫新亮;周计明;关俊涛;田文龙 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2013-12-20 - 公布日： 2014-05-21 - 主分类号： B22D23/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种C_f/Mg复合材料薄壁异型件液－固压力成形装置及方法，用于解决现有纤维增强金属间化合物复合构件制备装置难以成型内壁结构复杂的预制体的技术问题。技术方案是采用分体式镶块结构代替整体式芯模对预制体定型，相比整体式芯模，镶块组内侧为中空结构，凸模尺寸小，可以缩减成形装置的整体重量；利用镶块受力所产生的径向运动，促使镁合金液均匀渗入预制体中；镶块表面与预制体内壁紧密贴合，定型效果显著，通过更改镶块的截面形状，可以实现不同形状的C_f/Mg复合材料薄壁异型件的近净成形；挤压完成后分离镶块实现脱模，有效的避免内壁结构复杂的预制体定型难度大以及难脱模等技术问题，实现了复合材料薄壁异型件的成形。
sub mg 复合材料薄壁异型压力成形装置方法

[发明专利]变截面薄壁锥形碳纤维预制体成型装置及方法-CN201310713311.8有效
发明人：齐乐华;张丽丹;房鑫;周计明;卫新亮 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2013-12-20 - 公布日： 2014-04-09 - 主分类号： B29C70/32 文献下载
摘要：本发明公开了一种变截面薄壁锥形碳纤维预制体成型装置及方法，用于解决现有碳纤维预制体成型装置成型变截面薄壁锥形碳纤维预制体方法复杂的技术问题。技术方案是通过设计缠绕模，采用依模铺覆、缠绕定型、芯模定位、局部缝合以及编织加固的设计理念，该成型装置可以实现低成本连续碳纤维增强复合材料锥形变截面薄壁件预制体的制备，方法简单。该成型方法将纤维铺放、缠绕、缝合及编织四种工艺集中在同一装置上连续进行，显著降低变截面薄壁锥形碳纤维预制体的成型难度，制备过程能够对影响增强体成形质量的工艺参数及预制体壁厚进行实时控制。与背景技术相比，该方法无需专用的昂贵设备，由所需预制体形态自由成型。
截面薄壁锥形碳纤维预制成型装置方法

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