金属氧化物/氮化碳复合材料制备及光催化应用研究进展

摘要：高效开发利用太阳能是实现双碳战略目标的有效途径之一。光催化技术是目前利用太阳能进行能量转换而迅速发展起来的绿色技术，而金属氧化物/ 氮化碳复合材料更是当前光催化研究的热点之一。本文从金属氧化物/ 氮化碳复合材料的制备方法入手，综述并评析了溶胶- 凝胶法、水热法、共沉淀法和气相沉积法这4 类方法的优势和特点。重点阐述并对比了此类复合材料在光催化制氢、光催化二氧化碳还原、光降解污染物等三大关键应用领域的性能表现，证实了其在提升光催化效率和稳定性方面的优势。总结并提出了调整材料组成和比例、改变微观结构和形貌等策略，同时探讨了其他创新方法。此外，归纳了当前金属氧化物/ 氮化碳复合材料在实际应用中面临的问题与挑战，最后对该类复合材料未来的研究方向进行了展望。

复合 2026年09月22日 1 点赞 0 评论 138 浏览

纤维增强复合材料疲劳性能评估与损伤机制研究进展

摘要：纤维增强复合材料(fiber-reinforced polymer, FRP) 因其优异的比强度和比刚度, 广泛应用于航空航天、交通运输和船舶等高性能工程领域. 然而, 在循环载荷作用下, FRP 经历多尺度、多机制耦合的疲劳损伤过程,涵盖基体裂纹扩展、界面脱黏、层间分层及纤维断裂等多种损伤机制, 这种复杂性给疲劳性能的准确评估带来了严峻挑战. 文章综述了FRP 疲劳行为表征领域的最新研究进展. 首先, 揭示了纤维类型、体积分数、排列方式(包括单向、二维编织、三维编织及展宽机织) 以及基体性能等关键材料参数和温度、湿度和化学侵蚀等外部环境对FRP 损伤演化模式和疲劳寿命的影响规律; 其次, 总结了单轴、多轴疲劳试验及先进原位与非破坏性检测等方法在揭示FRP 损伤演化机理中的作用; 接着梳理了FRP 疲劳理论分析方法, 包括寿命预测模型、刚度与强度退化模型及渐进损伤模型; 最后探讨了机器学习在FRP 疲劳性能预测中的应用与发展趋势. 本文通过对现有研究的总结和归纳, 为理解FRP 疲劳损伤的演化机制与疲劳寿命预测方法提供了参考, 对FRP 在复杂服役环境下的可靠性评估具有重要意义.

复合 2026年09月20日 1 点赞 0 评论 158 浏览

3D打印连续纤维复合材料工艺、结构优化研究进展

摘要：连续纤维增强复合材料由于优异的比强度、比刚度、可设计性和轻量化特质, 日益受到航空航天等高端装备制造领域的青睐. 3D 打印技术的发展改变了连续纤维复合材料结构的生产制造流程, 使复杂结构的自由成型成为可能, 为先进结构材料提供了巨大的设计空间. 为充分发挥先进材料性能优势和3D 打印成型灵活性, 研究人员分别从材料性能和结构设计出发, 探索与3D 打印连续纤维复合材料相适应的设计制造一体化解决方案, 实现产品创新设计和性能提升. 本文系统性地回顾了面向连续纤维复合材料性能分析、工艺改进和结构优化的研究工作, 结合研究实践对连续纤维复合材料的结构多尺度优化方法进行总结分析, 并对未来先进材料结构设计实时化、功能化、智能化的发展趋势进行探讨和展望.

复合 2026年09月17日 1 点赞 0 评论 155 浏览

超高温陶瓷改性碳/碳复合材料制备工艺研究进展

摘要：超高温陶瓷（UHTC）改性碳/ 碳（C/C）复合材料因其优异的高温稳定性与抗烧蚀性能，在航空航天热防护领域展现出重要应用潜力。制备工艺时决定UHTC 在C/C 基体中分布特征、界面结构及服役性能的关键因素。本文系统综述了UHTC 改性C/C 复合材料的主要单一制备工艺（包括化学气相渗透、浆料浸渍、前驱体浸渍裂解和反应熔渗）及其组合制备工艺，重点分析了不同工艺对材料微观结构、力学性能与抗烧蚀行为的影响机制。通过对比各类工艺的优势与局限，阐明了组合工艺在提高致密化效率、优化界面结构及协同提升综合性能方面的突出优势。本文旨在为UHTC 改性 C/C 复合材料的制备工艺优化与高性能设计提供系统参考。

复合 2026年09月16日 1 点赞 0 评论 117 浏览

弹性MXene/PDMS复合材料导电网络的构筑及其电磁屏蔽性能

摘要：传统复合材料在形变过程中易因导电结构断裂导致电磁屏蔽效率(EMI SE) 衰减。因此，为了显著提高弹性材料的电磁屏蔽稳定性，本研究通过在聚二甲基硅氧烷(PDMS) 复合材料中设计动态导电界面构筑了三维导电网络。通过改性MXene，制备了具有不同表面电荷特征的NMXene 纳米片。随后调控NMXene 与MXene 纳米片有序静电吸附于热膨胀微球(TEMs) 表面，形成具有动态导电外壳(NMXene-MXene) 的复合微球(TEMs@NMXene-MXene，简写为TNM)。将复合微球与PDMS 基体复合后，通过精确控制热膨胀时长(30 min) 得到TNM/PDMS-30 复合材料。研究发现，TEMs、NMXene 和MXene 之间的动态静电吸附形成了稳定的三维导电网络，能够有效阻隔电磁波并通过多重反射快速消耗电磁能量。因此，仅含5% 导电组分(NMXene 和MXene) 的TNM/PDMS-30 复合材料在X 波段的EMI SE 达到37.0 dB，且在拉伸应变50% 时仍然具有30.2 dB 的屏蔽性能。此外，TNM/PDMS-30 展现出优异的超弹性、拉伸强度(8.02 MPa) 和断裂伸长率(149.5%)，为其在柔性电磁屏蔽材料领域的应用提供了新思路。

复合 2026年09月14日 1 点赞 0 评论 124 浏览

推进系统结构复合材料机械剥蚀计算及相关抗剥蚀技术研究进展

摘要 ：复合材料机械剥蚀是固体火箭发动机推进系统热防护结构不可忽略的关键问题之一。本文主要从工程和数值计算两方面，讨论了处于恶劣高温高压工作环境下，复合材料热防护结构在含有高焓颗粒的高温高速气流冲击下的机械剥蚀问题，重点关注气流压力及剪切力、颗粒冲击、高温传热等因素对于机械剥蚀的影响。此外，从复合材料基体改性以及涂层技术两方面，讨论了复合材料结构提高抗机械剥蚀性能的相关研究工作。最后提出了固体火箭发动机推进系统复合材料热防护结构需要进一步开展研究的问题。

复合 2026年09月11日 1 点赞 0 评论 159 浏览

纳米二氧化铈复合抗菌材料研究进展

摘要：自21世纪以来，随着人们对卫生健康问题关注度的不断提升，细菌作为影响健康的关键因素之一，其耐药性问题因抗生素的滥用而愈发严峻，对人类生命健康构成了重大威胁。因此，抗菌剂的研究与开发显得尤为重要。纳米二氧化铈(CeO2NPs) 作为一种稀土基无机抗菌纳米材料，凭借其出色的抗菌活性，在抗菌领域赢得了广泛关注。本文旨在系统梳理CeO2NPs的抗菌机制，概述其主要合成方法，归纳其结构、形貌、大小对抗菌性能的影响。在此基础上，本文总结了CeO2NPs与各类无机及有机材料复合所形成的新型抗菌复合材料的最新进展，并对未来CeO2NPs抗菌材料的研究提出了工作建议。

复合 2026年09月10日 1 点赞 0 评论 139 浏览

基于碳基纳米材料的防/除冰复合材料制备及机制研究进展

摘要：碳基纳米材料(如碳纳米管、氧化石墨烯、石墨烯等) 凭借其高导电性、导热性以及优异的力学性能，为高效、低能耗防/除冰技术提供了新方向。基于碳基纳米材料的复合材料可兼具碳基纳米材料本身的优点，但基于碳基纳米材料的防/除冰复合材料制备和机制研究的综述性论文不多。本文针对基于碳基纳米材料的防/除冰复合材料的国内外研究现状进行了介绍，重点介绍了3 种碳基纳米材料(碳纳米管、氧化石墨烯、石墨烯) 的定义、理化特性以及与防/除冰性能之间的关联；重点阐述了3 种基于碳基纳米材料的防/除冰复合材料的制备和性能优化；归纳总结了其防/除冰机制(单一机制(光热转换机制、电热转换机制、超疏水机制)和复合机制)。并对基于碳基纳米材料的防/除冰复合材料面临的关键挑战、潜在应用和发展前景进行了展望。

复合 2026年09月09日 1 点赞 0 评论 141 浏览

耐高温陶瓷基复合材料增材制造技术研究进展

摘要：耐高温陶瓷基复合材料（HT-CMCs）因其卓越的耐高温、高强度、低密度及良好化学稳定性，在航空航天、能源等极端工况领域应用前景广阔。传统制造工艺在制备复杂形状与高性能HT-CMCs 时存在局限，而增材制造（AM）技术以逐层堆积成形的独特优势，为复杂结构HT-CMCs 制造开辟了新路径。该技术凭借直接制造冷却通道等复杂内部构型的能力，显著提升了材料的功能特性及结构效率，并基于服役需求能够实现性能导向的精准调控与定制化生产，同时大幅减少材料损耗，有效降低了制造成本。本文聚焦于HT-CMCs 增材制造技术，介绍了其技术原理及应用现状，重点阐述了HT-CMCs 材料增材制造体系设计、成形技术、工艺优化等方面的国内外最新研究进展。此外，本文展望增材制造HT-CMCs 未来趋势：材料与工艺协同上，突破多材料打印界面瓶颈，开发复合工艺以实现多功能一体化与梯度结构；智能化体系构建上，建“数字控制-实时监测-参数优化”系统，借AI 调控参数降低试错成本；模块化与循环制造上，开发可切换标准化模块，创新陶瓷废料回收以提高材料利用率，旨在推动其前沿工程化应用。

复合 2026年09月07日 1 点赞 0 评论 167 浏览

MXene基复合材料的功能设计及在智能电磁领域的研究进展

摘要：MXene作为新型二维过渡金属碳/氮化物的典型代表，凭借优异的导电性、可调控的层间距及丰富的表面官能团，在智能电磁领域展现出广阔应用前景。本文围绕 MXene 基复合材料的制备方法、性能调控策略及其在电磁功能材料前沿领域的研究进展展开系统论述。首先，介绍二维 MXene 材料的核心特性，重点分析 MXene 基复合材料的主要制备路径与微观结构特点；随后，深入探讨复合材料的性能调控策略，详细剖析结构设计、表面改性、复合杂化等多维界面协同优化的作用机制；最后，针对当前 MXene 基复合材料面临的环境稳定性欠佳、规模化制备技术受限、多功能协同平衡难度大等核心挑战，提出未来智能电磁材料设计的研究方向，为该类材料在航空航天等高端领域的实际应用提供参考。

复合 2026年09月04日 1 点赞 0 评论 156 浏览