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[发明专利]一种低温烧结制备层状氧化铝多孔陶瓷的方法-CN202310888766.7在审
发明人：邓坤坤;郑子龙;聂凯波;徐超;王晓军;史权新;王国超 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2023-07-19 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： C04B35/117 文献下载
摘要：一种低温烧结制备层状氧化铝多孔陶瓷的方法，属于多孔陶瓷材料技术领域，解决层状氧化铝多孔陶瓷材料烧结温度高、压缩强度低的技术问题，解决方案为：本发明基于冷冻干燥法，采用液相烧结辅以氧化烧结的方法，通过加入氧化硼作为烧结助剂，在保证高强度和低成本的同时大幅降低了烧结温度。根据本发明的低温烧结工艺，在200~400℃烧结一定时间，可将硼酸（氧化硼吸水后变为硼酸）脱水还原为氧化硼，之后的加热过程中氧化硼熔化包裹氧化铝生成硼酸铝，进而粘结氧化铝颗粒，提高了强度。本发明工艺简单可靠、生产成本低廉。
一种低温烧结制备层状氧化铝多孔陶瓷方法

[发明专利]一种超高刚度轻质镁基复合材料框体构件的制备方法-CN202310888768.6在审
发明人：邓坤坤;郑子龙;王翠菊;聂凯波;徐超;王晓军;王国超 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2023-07-19 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： B22D18/06 文献下载
摘要：一种超高刚度轻质镁基复合材料框体构件的制备方法，属于镁基复合材料制备技术领域，解决无法制备直接可应用的Al2O3/AZ91超高刚度轻质镁基复合材料框体构件的技术问题，解决方案为：本发明采用冷冻铸造与真空压力浸渗相结合的方法，即首先制备多孔氧化铝陶瓷预制体，然后采用真空压力浸渗方法将熔融镁合金液在真空环境及压力作用下浸渗入多孔氧化铝陶瓷预制体的孔隙内，制得超高刚度轻质镁基复合材料框体构件。本发明基于冷冻铸造法制备超高刚度轻质镁基复合材料框体构件，采用了冷冻干燥与真空压力浸渗相结合的方法，保证框体构件预制体的一体成型和防止在浸渗过程中与空气接触导致的氧化发黑。本发明工艺简单可靠、生产成本低廉。
一种超高刚度轻质镁基复合材料构件制备方法

[发明专利]一种三维连通多孔高体积分数短切碳纤维掺杂SiC颗粒增强镁基复合棒材的制备方法-CN202310901134.X在审
发明人： 聂凯波;张锦海;邓坤坤;李玮 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2023-07-21 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： B22D19/14 文献下载
摘要：一种三维连通多孔高体积分数短切碳纤维掺杂SiC颗粒增强镁基复合棒材的制备方法，涉及一种增强镁基复合棒材的制备方法。本发明是要解决现有的高体积分数增强体增强镁基复合材料无法进行后续的热变形以及二次加工得到高模量、高强度镁基棒材的技术问题。本发明首先通过超声电磁搅拌提高短切碳纤维与SiC颗粒界面活性，差温分段粘结剂晶型转换使预制体三维连通，结构稳定；然后多方位分级毛细浸渗让熔体充满整个预制体孔腔，提升界面结合强度，等温多级变比快速成型细化晶粒，使纤维定向分布，改善界面结合；在超声电磁搅拌、差温分段布控的作用下的多方位分级毛细浸渗和等温多级变比快速成型所制备的镁基复合棒材强度、模量都得到显著提升。
一种三维连通多孔体积分数碳纤维掺杂 sic 颗粒增强复合制备方法

[发明专利]一种高稀土含量镁合金的低温成形方法-CN202310913199.6在审
发明人：邓坤坤;曹芳芳;王翠菊;聂凯波;史权新 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2023-07-25 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： C22C1/02 文献下载
摘要：一种高稀土含量镁合金的低温成形方法，属于镁合金材料技术领域，解决稀土镁合金硬度高、难变形、成形所需温度高的技术问题，解决方案为：以Mg‑Gd‑Y‑Zn合金为基体，可变形Ti颗粒为增强相制备Tip/稀土镁基复合材料，通过对搅拌温度、搅拌速度以及搅拌时间进行调控，获得Ti颗粒分布均匀、基体表面无明显团聚的稀土镁基复合材料，在此基础上进一步通过挤压变形和退火工艺来实现稀土镁合金的低温成形。通过本发明制得的Tip/稀土镁基复合材料屈服强度为324.5MPa，抗拉强度为361.5MPa，伸长率为9.1%。
一种稀土含量镁合金低温成形方法

[发明专利]一种稀土镁基复合材料的制备方法-CN202310751589.8在审
发明人：邓坤坤;曹芳芳;王翠菊;聂凯波;徐超;王晓军;贾昌振 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2023-06-25 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： C22C1/10 文献下载
摘要：一种稀土镁基复合材料的制备方法，属于镁基复合材料技术领域，针对稀土镁合金半固态区间窄的特点，解决制备高强度、高弹性模量镁合金复合材料的技术问题，解决方案为：选择Mg‑7Gd‑2Y‑3Zn合金为基体，SiCp为增强相，采用半固态搅拌+液态超声辅助稀释的方法制备稀土镁基复合材料，通过对搅拌温度、搅拌速度以及搅拌时间进行调控，获得SiCp分布均匀、晶粒表面无明显团聚的稀土镁基复合材料，在此基础上进一步通过挤压变形工艺细化晶粒，改善材料的力学性能。通过本发明制得的稀土镁基复合材料屈服强度为340.6MPa，抗拉强度为354.4MPa。
一种稀土复合材料制备方法

[发明专利]一种空心四氧化三铁颗粒增强镁基复合材料的制备方法-CN202310717505.9在审
发明人： 聂凯波;张朕;邓坤坤;郭勇智;郝艳军 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2023-06-16 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： C22C1/10 文献下载
摘要：一种空心四氧化三铁颗粒增强镁基复合材料的制备方法，涉及一种镁基复合材料的制备方法。本发明是要解决目前金属电磁屏蔽体的密度较大以及导电高分子及其复合材料的力学性能性能不佳的技术问题。本发明通过中水性分散剂可以有效的降低颗粒表面能，使用多级变温差速高剪切分散+变频超声结合多级变温磁力搅拌有利于提高颗粒在熔体中的分散，增强电磁屏蔽能力，使用分级多步热压快速成型可以减少复合材料中的铸造缺陷，使得镁基复合材料的强韧性得到显著提高。本发明所制备的镁基复合材料可以满足民用要求，且复合材料最终实现了兼具有良好的力学和电磁屏蔽性能，成功的设计出了结构功能一体化镁基复合材料。
一种空心氧化颗粒增强复合材料制备方法

[发明专利]一种高体积分数SiCp-CN202310717506.3在审
发明人： 聂凯波;王石磊;张锦海;邓坤坤;李玮;郝艳军 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2023-06-16 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： B23K1/19 文献下载
摘要：一种高体积分数SiCp/Mg复合材料的钎焊方法，涉及一种SiCp/Mg复合材料的钎焊方法。本发明是要解决目前高体积分数SiCp/Mg复合材料在现有焊接工艺下难以形成有效接头，并且母材性能受焊接过程影响较大的技术问题。本发明的含活性元素Ti的用于高体积分数SiCp/Mg复合材料钎焊的钎料与待焊母材之间有良好的润湿性，使用其对母材进行间歇压力辅助钎焊后，获得优质的焊接接头，综合性能良好。本发明在大气环境下进行间歇压力辅助钎焊，使用该钎料对高体积分数SiCp/Mg复合材料进行焊接，得到高体积分数SiCp/Mg复合材料与钎料的焊接构件，焊接构件的接头连接紧密，接头强度较高，焊接效果优异。
一种体积分数 sic base sub

[发明专利]一种超声辅助自浸渗氧化铝增强镁基复合材料的制备方法-CN202310816739.9有效
发明人：邓坤坤;白泽鑫;聂凯波;徐超;王晓军;史权新;杜泽琦 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2023-07-05 - 公布日： 2023-09-08 - 主分类号： C22C1/10 文献下载
摘要：一种超声辅助自浸渗氧化铝增强镁基复合材料的制备方法，属于镁基复合材料制备技术领域，解决现有的镁基复合材料制备方法单一、时间长、成本高、孔隙填充不完全、强塑性提升不协调的技术问题，解决方案为：首先，基于冷冻铸造法，通过低温烧结制得了具有一定强度的，高孔隙率的层状多孔氧化铝陶瓷预制体。随后，在无压浸渗的基础上引入超声机械震动超声复合方式，使合金液更充分的填充至陶瓷片层和陶瓷骨架之间，达到了良好界面结合效果实现了复合材料强塑性协同提升。本发明可一次性实现不同配比、冷速、尺度的复合材料高通量制备，操作时间短，浸渗速度快，可批量制备复合材料，也可制备特定工件。
一种超声辅助氧化铝增强复合材料制备方法

[发明专利]一种无Ni可降解镁基材料的制备方法-CN202210936820.6有效
发明人：邓坤坤;张晋恺;王小刚;王翠菊;聂凯波;史权新 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2022-08-05 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： C22C23/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种无Ni可降解镁基材料的制备方法，属于镁基复合材料技术领域，解决常规石油资源开采效率偏低、成本较高的问题，本发明采用半固态搅拌的制备方法，且选择在半固态直接压铸，解决了复合材料制备过程中Fe易沉降会导致在铸锭中分散不均匀的技术问题，制备出了分散均匀的铸锭，并进一步通过热挤压改善了复合材料铸坯的组织，提高了其力学性能，制得的无Ni可降解镁基材料具有优异的力学性能、优异的降解性能、可控的降解速率和低廉的生产成本，为石油开采中压裂球材料的选择提供了一种低成本可降解且高耐压材料的可选方案。
一种 ni 降解基材制备方法

[发明专利]一种铝基空心玻璃微珠多孔复合材料的制备方法-CN202210936782.4有效
发明人：邓坤坤;朱奕铭;王翠菊;聂凯波;史权新 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2022-08-05 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： C22C1/10 文献下载
摘要：一种铝基空心玻璃微珠多孔复合材料的制备方法，属于铝基复合材料技术领域，解决铝合金结构和功能单一、传统泡沫铝造价昂贵以及不足以满足对铝合金材料多功能的需要的问题，本发明选择强度高、塑性好的2024Al合金为基体，空心玻璃微珠(HGMs)作为增强体，制备方法为半固态搅拌铸造工艺，通过对搅拌温度、搅拌速度以及搅拌时间进行调控，获得空心玻璃微珠分布均匀、性能优异的轻质耐热空心玻璃微珠/2024Al多孔复合材料，在保证高强度和低成本的同时降低了铝合金的热膨胀系数、热扩散系数以及密度。
一种空心玻璃多孔复合材料制备方法

[发明专利]基于层状碳化硅的高强度低温烧结多孔陶瓷及其制备方法-CN202211174465.X在审
发明人：邓坤坤;杜泽琦;徐超;白泽鑫;王翠菊;聂凯波;史权新 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2022-09-26 - 公布日： 2023-01-24 - 主分类号： C04B35/577 文献下载
摘要：一种基于层状碳化硅的高强度低温烧结多孔陶瓷及其制备方法，属于多孔陶瓷材料技术领域，解决多孔陶瓷材料烧结温度高、烧结气氛要求高以及低温烧结后氧化严重、压缩强度低的技术问题，解决方案为：所述多孔陶瓷的组成及其质量配比为：碳化硅粉体100份、烧结助剂5~15份、分散剂0.2~1份和粘结剂0.75~5份；本发明基于冷冻干燥法，采用液相烧结辅以氧化烧结的方法，通过加入明胶作为粘结剂，氧化钇和氧化铝作为烧结助剂，在保证高强度和低成本的同时大幅降低了烧结温度，克服了低温烧结氧化严重的问题。本发明工艺简单可靠、烧结温度低、生产成本低廉，制得的基于层状碳化硅的高强度低温烧结多孔陶瓷材料具有优异的抗压性能。
基于层状碳化硅强度低温烧结多孔陶瓷及其制备方法

[发明专利]一种SiCp-CN202211377089.4在审
发明人： 聂凯波;王石磊;李红伟;邓坤坤 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2022-11-04 - 公布日： 2023-01-10 - 主分类号： B23K1/19 文献下载
摘要：一种SiCp/Mg复合材料的钎焊方法，涉及一种Mg基复合材料的钎焊方法。本发明为了解决目前SiCp/Mg复合材料难润湿，在现有钎焊工艺下难以形成有效接头的技术问题。本发明的含Ti的用于SiCp/Mg复合材料钎焊的钎料与待焊母材之间有良好的润湿性，使用其对SiCp/Mg复合材料进行间歇压力辅助钎焊后，获得优质的焊接接头，综合性能良好，在SiCp/Mg复合材料的焊接连接中有着广阔的应用前景。本发明在大气环境下进行间歇压力辅助钎焊，使用该钎料对SiCp/Mg复合材料进行焊接，得到SiCp/Mg复合材料与钎料的焊接构件，焊接构件的接头连接紧密，接头强度较高，焊接效果优异。
一种 sic base sub

[发明专利]往复扭转挤压变形制备细晶弱织构镁合金的装置及方法-CN202210894694.2在审
发明人：王利飞;何建忠;葛志鹏;张震;王红霞;张强;聂凯波;樊建锋 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2022-07-28 - 公布日： 2022-10-11 - 主分类号： B21C23/00 文献下载
摘要：本发明属于轻金属塑性成形技术领域，具体涉及的是一种往复扭转挤压变形制备细晶弱织构镁合金的装置及方法。通过该装置及其加工方法，使镁合金坯料在加工过程中发生连续剧烈扭转变形，从而实现晶粒细化，改善镁合金的室温力学性能，扩大镁合金应用范围。所述装置包括卧式挤压机、外部模架、内部扭转模具和往复挤压机，并将挤压通道分为左固定区域Ⅰ、扭转区域Ⅱ、中间推动区Ⅲ、扭转区域Ⅳ和右固定区域V，左、右压力机控制内部扭转模具在左固定区域Ⅰ、扭转区域Ⅱ、中间推动区Ⅲ、扭转区域Ⅳ和固定区域V之间往复运动，使镁合金棒料各段晶粒均得到细化；待内部扭转模具往复运动n次，完成镁合金棒料往复扭转挤压成形。
往复扭转挤压变形制备细晶弱织构镁合金装置方法

[发明专利]碳化硅颗粒增强型镁合金钎焊钎料及其制备方法和应用-CN202210278121.7在审
发明人： 聂凯波;李红伟;邓坤坤;李玮;陈雨豪 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2022-03-21 - 公布日： 2022-05-31 - 主分类号： B23K35/28 文献下载
摘要：碳化硅颗粒增强型镁合金钎焊钎料及其制备方法和应用，属于镁合金焊接技术领域，本发明中碳化硅颗粒增强型镁合金钎焊钎料的化学组成及其质量百分比为：Al：24~26%，Zn：4~6%，Mn：0.3~0.5%，Y:0.9~1.1%，纳米碳化硅颗粒：0.1~0.3%，其余为Mg。并且提供了碳化硅颗粒增强型镁合金钎焊钎料的制备方法，制得碳化硅颗粒增强型镁合金钎焊钎料用于镁合金的钎焊过程中，钎焊温度为500~510℃。本发明提供的钎焊钎料含纳米碳化硅、钎焊温度合适、工艺简单、合金成本低、钎焊工艺性能优良，可以用于镁合金保护气氛钎焊、感应钎焊、炉中钎焊等工艺及Mg‑Al系Mg‑Zn系镁合金及其构件的钎焊。
碳化硅颗粒增强镁合金钎焊料及制备方法应用

[发明专利]一种微合金化超高强度镁合金的制备方法-CN202111131207.9有效
发明人： 聂凯波;李玮;邓坤坤;张晋华 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2021-09-26 - 公布日： 2022-04-15 - 主分类号： C22C23/04 文献下载
摘要：一种微合金化超高强度镁合金的制备方法，涉及一种微合金化镁合金的制备方法。本发明是要解决现有的镁合金材料成本过高、材料强度和塑性难以良好匹配的技术问题。本发明中采用Nd元素作为镁合金的合金化元素之一，在传统Mg‑Zn二元合金中添加少量的稀土元素Nd和合金元素Zr，经过两级形变热处理后，在实现微合金化的同时达到良好的强韧化效果，确保合金具有高强度的同时仍具备可接受的塑性，而且微合金化也可以最大限度的减少因合金化而产生的夹杂等缺陷，降低成本，提高生产效率。
一种合金超高强度镁合金制备方法

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