仿生二维过渡金属碳/氮化物/高分子纳米复合材料

摘要：二维过渡金属碳/氮化物(MXene)/高分子纳米复合材料，兼具MXene 纳米片的高力学强度和功能特性(如导电、导热、电化学储能、光热转换、生物相容和诱导骨再生等)与高分子材料的柔韧性，在航空航天、柔性电子、能源、生物医学等领域具有巨大的应用前景。然而，MXene 和高分子在组装过程中存在界面作用弱、取向度低、孔隙缺陷等关键科学问题，导致纳米复合材料宏观性能远低于预期值，且重复性差，限制了实际应用。天然鲍鱼壳具有优异的力学性能，主要是由于碳酸钙片和有机基质之间丰富的界面作用，以及碳酸钙片紧密堆砌、取向排列的层状结构，这为仿生组装MXene 和高分子提供了新启示。基于此，本文首先介绍了MXene 纳米片的本征力学、电学和热学性能，阐述了天然鲍鱼壳微观结构和力学性能之间的构效关系，综述了仿生MXene/高分子纳米复合材料(bioinspired MXene/polymernanocomposites, BMPNs)的研究进展，重点分析了如何设计MXene 层间界面作用、提高MXene 纳米片取向度以及消除材料的孔隙缺陷，并总结了BMPNs 在电磁屏蔽、焦耳热、光热转换、热传导、热伪装、柔性电极、盐差发电、膜分离以及骨再生等领域的应用。最后，讨论了BMPNs 研究领域的挑战，并展望了未来发展方向，希望能推动BMPNs 的实际应用发展。

复合 2026年03月25日 1 点赞 0 评论 212 浏览

面向2035年复合材料构件精确制造发展战略研究

摘要：先进复合材料具有高比强度、高比模量、可设计性好等优点，广泛应用于航空航天、轨道交通等领域的装备制造，是工业发达国家战略必争资源；保障和提升先进复合材料的供给能力，突破大型复杂复合材料构件的设计成形、加工装配、检测修复等精确制造技术，对支撑制造强国建设具有重要价值。本文总结了国内外复合材料构件精确制造技术的发展现状及趋势，从高精密数控缠绕、复合材料自动铺放、复合材料预制体成形、纤维复合材料增材制造、高性能碳纤维生产等方面梳理了复合材料构件精确制造的关键技术与装备；结合基本态势研判了制约复合材料制造技术水平提升的“卡脖子”环节，提出了我国复合材料构件制造技术与装备的发展思路与分阶段发展目标。研究建议，组织建设国家级创新机构，设立国家重大专项支持，加强学科建设和人才培养，加强国际技术交流与合作，着力推动重大科学创新和关键技术突破，为国家重大工程和装备应用提供高质量科技支撑。

复合 2024年03月22日 0 点赞 0 评论 645 浏览

外源式自修复复合材料研究进展及应用

摘要：外源式自修复复合材料的开发与应用已成为推动航空材料可持续发展的重要研究领域。本文系统阐述微胶囊剂技术、空心纤维系统的优化设计、血管网络自修复技术、超分弹性体、纳米微粒自修复材料、记忆合金导线等外源式自修复复合材料研究进展及应用，基于修复机理、其机械测试下修复效果评估和制备技术，分析外源式复合材料的发展方向。本文针对外源式自修复复合材料其智能化、多功能化、环保化和高效化的发展方向进行综述，展望外源式复合材料有助于为更多领域的创新性研究提供借鉴。

复合 2026年05月12日 1 点赞 0 评论 23 浏览

碳化硅陶瓷涂层在碳/碳复合材料表面应用的研究进展

摘要: 碳/碳复合材料以其优异的力学性能、高温稳定性及轻质高强特性，在航空航天、汽车、能源和国防等关键领域具有广阔的应用前景。然而，其在高温氧化环境中的易氧化性限制了其广泛应用。为突破这一瓶颈，研究人员致力于探索多种表面防护策略。其中，硅基陶瓷涂层尤其是碳化硅涂层凭借其突出的化学稳定性、抗氧化性能及成本效益优势，成为当前研究热点。目前，碳化硅涂层的主要制备技术包括化学气相沉积、包埋渗、气态硅渗透和热喷涂法。系统综述了上述4 种方法制备碳/碳复合材料表面碳化硅涂层的研究进展，并对未来发展趋势进行展望。

复合 2026年05月11日 1 点赞 0 评论 29 浏览

多巴胺改性碳纤维增强聚合物基复合材料研究进展

摘要：碳纤维增强聚合物基复合材料（carbon fiber reinforced polymer，CFRP）的界面特性对CFRP 的理化性能有着重要影响，是复合材料技术领域的研究热点。受贻贝启发基于多巴胺化学的表面修饰方法是近年来新兴的一类表面界面调控手段，其在CFRP 界面增强研究领域也得到应用，该方法具有简单、高效、环境友好、成本低等诸多优势，尤其是多巴胺辅助共沉积改性法具有巨大的应用潜力。本文重点介绍了多巴胺在CFRP 改性方面的研究进展，其中包括对多巴胺改性碳纤维处理方式的分类讨论。最后指出多巴胺改性碳纤维聚合沉积机制仍需系统深入研究、聚合沉积速率及涂层形态结构控制因素需进一步明确是未来研究重点。

复合 2026年05月08日 1 点赞 0 评论 36 浏览

C/C复合材料超高温陶瓷涂层制备工艺研究进展

摘要：C/C复合材料因其优异的抗氧化性与抗热震性能，被认为是固体火箭发动机喷管最理想的抗烧蚀结构材料之一。然而，在超高温、富氧环境下，C/C复合材料表现出的氧化敏感性严重制约了其应用领域的进一步拓展。采用特殊工艺制备致密的陶瓷抗氧化涂层，有效隔绝基体与富氧环境的接触，是解决C/C复合材料高温氧化问题的重要途径。本文系统综述了近年来主流陶瓷涂层材料及其制备工艺，分析了各类工艺的作用机理与研究进展，并对超高温陶瓷涂层技术的发展方向进行了展望。

复合 2026年05月07日 1 点赞 0 评论 37 浏览

碳纤维复合材料固化过程的非均匀温度场重构技术研究

摘要：在高端制造领域，碳纤维复合材料的应用十分广泛，而其固化过程中存在的非均匀温度场对构件成型质量有极大影响。基于此，本工作聚焦于复合材料的固化过程，引入三次样条插值方法，针对其非均匀温度场开展重构技术的研究。首先，对比验证了提出的数值模拟方法的有效性和准确性；然后，利用该方法对碳纤维复合材料固化过程的温度场进行数值模拟，同时对模拟结果进行分析，总结了厚度变化对温度场的影响规律以及温度峰值时刻厚度方向的温度场分布规律；最后，通过算法在稀疏监测样本的情况下，对复合材料固化过程中温度峰值时刻沿厚度方向的平面温度场进行重构，同时针对监测点位的数量和布局开展重构精度影响规律分析。研究结果表明：本工作所用的重构方法可以在较少监测点位信息的情况下，很好地对复合材料固化过程中的非均匀温度场进行重构，且重构精度较高，平均误差约为1.46%，最大误差约为10.55%。

复合 2026年04月30日 1 点赞 0 评论 52 浏览

阻燃聚合物复合材料研究进展

摘要：相比传统材料，聚合物复合材料大多具有密度低、比强度高、耐化学腐蚀、热稳定性好和易加工成型等特点，目前在航空航天、电子、建筑、汽车、化工、纺织、消防等领域得到广泛应用，但易燃性严重制约了其在明火或高温环境的安全性和可靠性，因此，降低其易燃性已成为工业应用的强制要求，开发阻燃型聚合物复合材料成为有效途径。近年来，环境友好型高效阻燃剂开发和配方设计，功能型植物纤维、多孔易修饰的金属有机框架化合物以及纳米矿物增强的聚合物复合材料研究均取得长足进步，对提升新型轻质、高强、多功能阻燃复合材料附加值和拓宽其应用领域具有重要影响。本文综述近年来卤系、磷系和镁系等传统阻燃剂，以及硅系、碳系、生物质基、金属有机骨架基和离子液体基等新型阻燃剂开发和功能化现状，归纳聚合物复合材料阻燃改性技术，总结复合材料阻燃机理，展望阻燃聚合物复合材料发展趋势，以期为新颖环保型高性能阻燃材料开发与利用提供参考。

复合 2026年04月29日 1 点赞 0 评论 59 浏览

导电纳米材料用于树脂基复合材料成型过程和结构健康监测的研究进展

摘要：导电纳米材料( 如碳纳米管、石墨烯等) 凭借其优异压阻特性，在复合材料的层间增强增刚、电磁屏蔽和结构健康监测中应用广泛。这类材料通过粉体、薄膜或纤维等形式集成于复合材料内部或表面，通过电阻响应实现从制造工艺优化到服役状态监测的全生命周期智能感知。当前研究聚焦于解决导电填料的分散机制、导电网络电信号的演变规律、响应灵敏度的提升等核心问题。本文系统阐述了导电纳米材料在树脂基复合材料成型固化过程、流动前锋/渗透率测量、复合材料损伤以及应力应变监测等领域的最近研究进展，突破了传统离线检测的局限。导电纳米材料的工业应用可拓展至航空航天、风电新能源、轨道交通等高端装备和民用可穿戴设备等领域，为大型复合构件的全流程质量管控提供了创新解决方案。

复合 2026年04月28日 1 点赞 0 评论 47 浏览

模板限域原位制备镁基纳米复合材料进展

摘要：MgH2作为一种具有高储氢容量［（7.6%（质量分数），110 kg·m-3］和低成本优势的固态储氢材料，其高热力学稳定性（脱氢焓值-74.7 kJ·mol-1）及缓慢的吸放氢动力学性能，严重制约了实际应用。研究表明，原位合成法通过自下而上的组装策略，成功实现了Mg/MgH2体系纳米化，有效调控其粒径从而改善储氢性能。本文综述了化学还原、热氢化、气相沉积等原位合成镁基储氢材料的原理，重点阐述了模板限制材料对Mg/MgH2体系粒径调节、吸放氢热/动力学性能与催化机理的影响，同时针对当前原位合成技术中存在的制备成本高、容量衰减大及空气稳定性差等挑战进行了探讨，展望了在纳米限域材料作用下原位制备高性能高储量镁基储氢材料的可行方向。

复合 2026年04月27日 1 点赞 0 评论 51 浏览