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 133 浏览

碳纤维复合材料/钛合金叠层结构振动制孔技术研究进展

摘要：碳纤维增强树脂基复合材料（CFRP）和钛合金（Ti6Al4V）以其卓越的高比强度、高比刚度、优异的耐腐蚀性和抗热冲击能力在航空领域广受青睐。然而在复/钛叠层结构制孔过程中，两种材料的显著力学性能差异常导致加工质量不佳和刀具磨损加剧。本文综述了国内外学者在切削参数、先进刀具设计和切削环境方面现阶段的研究进展；总结近年来振动制孔作为先进加工模式在复/钛叠层结构制孔中取得了卓有成效的工艺效果，详细分析了复/钛叠层结构超声、低频振动制孔中切削力、切削热、制孔质量和刀具磨损等关键技术问题；概述了新型精强一体波动超声制孔技术；最后展望了振动制孔技术对叠层结构制孔技术的进一步推动。

复合 2025年04月28日 1 点赞 0 评论 17 浏览

基于薄膜传感器的复合材料/金属混合连接结构健康监测研究

摘要：飞机复合材料壁板与金属壁板的连接是机身结构设计的重要研究内容。由于复合材料与金属之间性能存在差异，导致混合连接件服役状态下的应力难以预测。以碳纳米管（CNTs）和 MXene薄膜为代表的新型纳米碳材料具有独特的纳米尺度结构和优异的物理性能。本文通过改进 MXene/CNT复合薄膜传感器制备工艺，并将其应用于复合材料/金属连接结构健康监测，对服役过程中的混合连接结构进行全过程跟踪测试。结果表明，薄膜传感器在全过程监测响应与混合结构连接件时间应变曲线吻合，并且能够对混合连接结构失效精确预警，具有一定的工程意义。

复合 2025年04月27日 1 点赞 0 评论 15 浏览

热管理用碳/金属复合材料界面结构优化研究进展

摘要：碳/金属复合材料具有优良的热学性能和可设计性，是极具发展前景的热管理材料。基于碳/金属复合材料常见的界面结合差、界面热阻高问题，本文分别从基体合金化和增强体表面镀覆两个方向综述了碳/金属复合材料界面改性方法的研究进展，分析界面改性对复合材料界面结合的影响。基于理论计算、模拟计算和试验测试，总结了目前的界面热阻分析方法。最后，从界面热阻测试、界面传热机制分析、界面层设计与控制3个方面对碳/金属复合材料的未来研究方向进行了展望。

复合 2025年04月25日 1 点赞 0 评论 17 浏览

SiC纤维增强高温合金复合材料界面问题研究进展

摘要：高温合金因其强度高、用量大，已成为先进航空发动机主干材料之一。但高温合金密度大，会给发动机带来结构超重、效率低下等问题。如何降低高温合金构件重量、提高发动机效率是新型轻量化耐高温结构材料的研究重点。SiC纤维增强高温合金复合材料在减重方面展现出了潜在优势，在航空航天领域具有广阔的发展前景。SiC纤维与高温合金的界面反应问题一直是复合材料研制过程中的关键难点。为了改善界面相容性，避免高温合金与纤维发生剧烈反应，最常采用的方法是在纤维与高温合金之间添加扩散阻挡层，但是涂层材料在成型过程中容易破裂，无法起到阻挡作用。多组元构筑是一种有效的妥协方法，能够降低界面数量，有效阻止纤维被侵蚀。本文立足于SiC纤维增强高温合金复合材料的研发进展，探讨了复合材料的界面问题，对界面改善方法进行了总结，并对复合材料的界面设计进行分析和阐述。

复合 2025年04月24日 1 点赞 0 评论 17 浏览

碳纳米材料增强镁基复合材料界面调控的研究进展

摘要：碳纳米材料（石墨烯、碳纳米管）具有卓越的机械性能、优异的热力学稳定性和导电性，被认为是金属基复合材料的理想增强体。将碳纳米材料与镁合金复合，能够解决镁合金强度低、硬度低和模量低等问题。然而，由于镁与碳纳米材料不发生化学反应且润湿性能差，导致镁与碳纳米材料增强体的界面强度低，限制了增强体性能的发挥。利用界面调控物质改善复合材料界面结合强度是一种常用的方法。本文主要介绍碳纳米材料增强镁基复合材料的制备方法及界面调节材料的种类，着重讨论界面调节物质添加到复合材料中的方法，界面调节物质分别与增强体和基体的界面结合情况及其改善复合材料界面结合强度的作用机理。

复合 2025年04月23日 1 点赞 0 评论 20 浏览

石墨烯/高分子复合材料研究进展的可视化分析

摘要：为了解石墨烯/高分子复合材料研究领域的研究现状，利用CiteSpace 软件对2004—2023年期间该领域的文献进行可视化分析，通过主题检索构建数据集，从时间分布、国家合作、机构合作及文献共被引分析该研究领域的发展情况。石墨烯/高分子复合材料领域研究活跃，中国、美国、印度为主要研究力量，中国的发文数占所有国家发文数的45%；电磁干扰、热导率及石墨烯纳米片是该领域的三个主要聚类，近期的研究热点为石墨烯/高分子复合材料用于电磁干扰，掺入石墨烯的高分子材料具有高电磁屏蔽效率。突变性分析结果表明，近期该领域的研究趋势为石墨烯增强复合材料，在低添加量下，石墨烯对复合材料力学性能的增强效果显著。

复合 2025年04月22日 1 点赞 0 评论 17 浏览

Nb元素对铜-金刚石复合材料界面改性的研究

摘要:采用粉末冶金法制备铜/金刚石复合材料,研究不同含量活性元素 Nb对铜界面改性的影响机制以及对铜/金刚石复合材料的热导率的影响,利用 XRD、SEM、EDS和导热系数测定仪分析复合材料的界面和热导率.结果表明,随着 Nb含量的添加,能够在烧结过程中形成碳化物界面层,铜和金刚石界面缺陷逐渐减少,界面结合逐渐转好.在1%的含量时,复合材料的热导率达到370.3W/(m•K),相比纯铜/金刚石复合材料提高1.34倍,但当含量超过１vol%,碳化铌中间层变厚,由于 碳化铌自身热导率较低,导致复合材料的热导率降低.

复合 2025年04月11日 1 点赞 0 评论 33 浏览

Al-Mg-MnS复合材料的制备及性能

摘要:自润滑铝基复合材料有着密度小、比强度高、导电导热性好、热膨胀系数低、价格便宜等诸多优点.因此在航空航天、国防军工以及诸多民用领域都有着广阔的应用前景.在对Al-MnS复合材料的研究过程中,发现MnS与铝基体的界面存在润湿性较差的问题.因此,为了解决MnS颗粒与铝基体之间的界面结合问题,基于Mg元素在铝基体中具有较高的固溶度,在Al-MnS复合材料中加入Mg元素,采用粉末冶金方法制备Al-Mg-MnS复合材料.讨论了不同Mg元素含量对复合材料微观组织、力电性能、摩擦磨损性能的影响,并对润滑机理进行分析.结果表明:烧结过程中,Mg元素能显著改善复合材料的界面结合强度,进一步提高了复合材料的耐磨性能;当Mg元素含量为5%时复合材料的综合性能最优,抗拉强度为338MPa,延伸率为10.9%;少量Mg元素的加入并不影响材料的导电率,可以获得综合性能优异的Al-Mg-MnS复合材料.

复合 2025年04月07日 1 点赞 0 评论 47 浏览

喷射复合电沉积技术研究进展

摘要：喷射复合电沉积技术在制备复合镀层方面具有显著的优势，如区域选择性好，镀层厚度容易控制等，并且可以结合脉冲电源、喷头设计等工艺参数和加入物理场的调控，进一步提高复合镀层的表面形貌和性能。本文介绍了喷射复合电沉积的发展历程，概括了不同工艺参数和不同物理场对复合镀层的影响，系统的综述了喷射电沉积法制备复合镀层的研究现状。采用喷射电沉积方法可在常温、常压环境下制备复合镀层，精准高效控制电沉积区域面积，提高材料的耐磨耗、抗腐蚀性能，可应用于各种类型刀具和电极表面，也可应用于大型金属材料表面，有很好的发展前景。

复合 2025年04月03日 1 点赞 0 评论 48 浏览