高性能结构吸波陶瓷基复合材料设计与性能表征研究进展

摘要：高性能结构吸波陶瓷基复合材料是实现航空高温部件宽频吸波和高承载一体化的理想候选材料。本文以宏观– 细观– 微观多尺度协同设计为核心研究思路，系统地概述了高性能结构吸波复合材料的基本设计原则。从材料设计的角度出发，综合考虑阻抗匹配和电磁损耗之间的良好平衡，以实现对电磁波的宽频高效吸收。深入梳理微观组分材料（如碳化硅、氮化硅等陶瓷基体，以及碳纳米管、金属氧化物等）对复合材料吸波性能的影响机制，剖析典型宏/细观构型（如层状结构、多孔结构、纤维增强结构等）在调控材料电磁波吸收方面的关键作用。通过建立多尺度结构与性能的关联模型，总结出一系列针对高性能结构吸波陶瓷基复合材料的优化设计方法，涵盖材料成分选择和结构参数优化等多个方面。本文为新一代航空飞行器高温宽频吸波一体化的设计与性能评价提供了重要的理论依据和实践指导，对推动航空航天领域隐身技术与结构材料的协同发展具有重要意义。

复合 2026年02月27日 1 点赞 0 评论 123 浏览

航空复合材料结构健康监测：研究进展及其智能化趋势

摘要：先进复合材料结构在航空器中得到广泛应用，相比于传统的金属材料，该结构的应用既能实现飞行器轻量化设计，又能提高其损伤容限。苛刻的服役环境及复杂的载荷工况使航空复合材料结构面临严峻的考验，复合材料结构健康监测成为保障航空器在役安全的必由之路。本文分析了复合材料结构的损伤机理和典型损伤模式，对航空复合材料结构的健康监测需求进行了介绍；针对航空复合材料结构的宏、细观损伤、健康状态、寿命等的监测需求，总结了传统监测方法的应用现状；介绍了柔性电子皮肤、自供电传感器等新型先进健康监测技术的进展，并探讨了多传感器数据融合技术、数字孪生、机器学习等智能技术的创新应用；简要概述了结构健康监测技术在国内外航空领域的工程实际应用，并讨论了其未来发展方向和智能化的研究重点，为航空复合材料结构健康监测的研究提供参考。

复合 2026年02月26日 1 点赞 0 评论 226 浏览

碳纤维复合材料干涉配合连接技术研究进展

摘要：碳纤维增强树脂基复合材料（Carbon fiber reinforced polymer，CFRP）广泛应用于航空航天产品，由于CFRP制造技术的限制和载荷传递的要求，机械连接仍无法避免。干涉配合连接技术对提高CFRP 结构机械连接接头的强度和寿命有巨大帮助。然而由于CFRP 纤维脆性、层间强度低等特点，干涉配合连接技术应用仍存在许多问题。本文重点阐述了CFRP 干涉配合连接技术方面的国内外研究进展，分析了CFRP 干涉配合连接疲劳寿命增益机理，介绍了当前主要的CFRP 干涉配合连接工艺方法，讨论了CFRP 干涉配合连接质量的主要影响因素。最后在以上分析的基础上提出了未来CFRP 干涉配合连接技术的发展趋势和应用前景。

复合 2026年02月25日 1 点赞 0 评论 94 浏览

CFRP超声加工技术研究进展

文摘：碳纤维复合材料（CFRP）的力学性能呈各向异性且层间连接强度差，常规加工中易出现加工缺陷，严重制约其推广和使用。超声加工技术在常规机械加工的基础上叠加高频超声振动，有效降低切削力和切削温度，抑制CFRP加工缺陷产生，得到较为广泛的应用。本文基于CFRP超声加工技术研究现状，简述超声加工技术的超声振动刀柄、无线传输系统和超声电源的系统组成，从运动学特性、切削力、切屑形成机制等角度分析超声加工的材料去除及缺陷形成机理，探讨CFRP加工过程中分层、毛刺、撕裂等加工损伤成因、检测方法和超声加工的抑制作用，总结超声加工的工艺优势、应用模式及工艺参数对超声加工效果影响规律，并对超声加工技术发展趋势进行展望。

复合 2026年02月24日 1 点赞 0 评论 85 浏览

航天无内衬复合材料压力容器结构设计与制备

文摘：随着航天领域竞争愈发激烈，国内外加大了压力容器“皇冠上的明珠”无内衬纤维缠绕复合材料压力容器（Ⅴ型COPV）的开发力度，无内衬结构意味着必须实现复合材料层密封屏蔽/结构承载功能一体化设计，在材料性能和结构设计方面面临巨大挑战。本文针对结构设计进行系统性的梳理，综述了Ⅴ型COPV结构设计的研究进展，主要从功能阻隔层、形貌、接口设计及不同分析优化方法进行了阐述，介绍了基于模块化设计理念的新型V型COPV构型，并对未来航天用Ⅴ型COPV结构设计方面的发展进行了展望。

复合 2026年02月17日 1 点赞 0 评论 99 浏览

多元纤维复合吸波材料设计及电磁性能研究进展

摘要：随着信息安全、目标隐身与电磁防护等需求的升级，亟需研发高效吸波材料。本文简述吸波材料工作原理，并梳理涂覆型与结构型吸波材料研究进展，最终聚焦纤维混杂吸波复合材料的发展：纤维排列、组分调控及界面设计可协同提升电磁性能与力学性能。通过多元纤维协同设计与多尺度结构优化，纤维混杂吸波复合材料能够实现阻抗匹配与损耗机制的耦合优化，兼具宽频吸收与力学承载特性，推动吸波材料向结构与功能一体化方向发展。最后，总结通过多元纤维混杂体系拓展吸波频带的技术突破并对未来围绕纤维混杂机制深化、多尺度结构设计、环境适应性提升、多功能集成、纤维取向与入射角协同调控、高温陶瓷基吸波材料等方向开发兼具宽频吸收、轻质高强特性的新一代军民两用吸波材料进行展望。

复合 2026年02月15日 1 点赞 0 评论 111 浏览

CFRP超声振动铣削辅助装备及智能加工研究进展

摘要：CFRP 以其轻质高强和易于近净成形等优势广泛应用于航空航天、轨道交通和清洁能源装备领域的各类结构件中。然而，由于CFRP 具有非均质和各向异性的材料特征，使其高质高效加工备受关注。因此，系统总结了CFRP 超声振动铣削辅助装备及智能加工研究进展，概述了超声振动铣削辅助装备种类及其性能，进而对超声振动铣削辅助装备的设计、制造和CFRP 性能测试开展详细论述，介绍了不同应用场景超声换能器的设计与仿真原理，分析了超声作用对CFRP 的作用效果；同时探讨了超声维数、振幅、工艺参数和纤维方向角对铣削力、温度、刀具磨损和表面质量的影响机制；结合新型传感器在工业上的应用，总结了超声振动辅助加工向新时代智能自适应超声铣削的转变，提出自适应调控振幅的技术变革；最后，对CFRP 超声振动铣削辅助装备及智能加工研究进行总结和展望。

复合 2026年02月13日 1 点赞 0 评论 112 浏览

碳纤维增经强树脂基复合材料特种加工综述

摘要：碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon fiber reinforced plastic，CFRP)具有高比强度、高比模量、可设计性强、耐腐蚀耐疲劳等优良特性，在航空航天、交通运输、风电能源及医疗等领域广泛应用。然而，其各向异性、非均质性、层间强度低和温度敏感性增加了加工难度，传统机械加工方法存在刀具磨损严重、加工表面质量及尺寸精度难以控制等问题，易产生分层、毛刺、纤维脱粘和表面空洞等加工缺陷，严重降低碳纤维增强树脂基复合材料构件的服役性能和可靠性。针对上述挑战，特种加工技术逐步受到研究和应用。针对激光束加工、电火花加工、水射流加工和超声振动加工四个最为广泛应用的特种加工技术展开综述，详细介绍各个特种加工技术的优势与存在的挑战，对缺陷形成机理进行分析，并总结缺陷抑制方法，最后归纳各特种加工技术的适用场景并得出结论展望未来研究。综述表明：与传统机械加工相比，特种加工在微细结构、高精度、复杂形状工件加工方面展现出独特优势；但是其材料去除率显著低于传统机械加工，因此在大批量加工中仍难以完全替代传统机械加工。未来研究应着重探索特种加工工艺优化、特种与传统加工的复合工艺、专用化与智能化装备开发等方面，同时关注电子束、离子束等其他特种加工工艺的潜力。特种加工技术将对提升先进复合材料加工的精度与效率有着重要意义，将推动高性能材料朝着更广泛的应用场景迈进。

复合 2026年02月12日 1 点赞 0 评论 145 浏览

热固性复材/金属叠层结构一体化钻孔技术进展

摘要：碳纤维增强树脂基热固性复合材料(简称“热固性复材”)/金属叠层结构是高端装备常见的结构形式，一体化钻孔是实现叠层结构连接装配的重要环节之一。然而，热固性复材和金属的物化属性差异显著，一体化钻孔时损伤频发，难以满足工程领域的迫切需求。为此，热固性复材/金属叠层结构的高质高效一体化钻孔技术近年来备受关注，学术和工程领域的相关人员开展了大量有价值的研究工作。从热固性复材/金属叠层结构界面区域共切削去除行为、钻孔力热与切屑行为、低损伤钻孔刀具和低损伤钻孔工艺四个方面，综述了叠层结构一体化钻孔技术的研究进展。首先，详细介绍了叠层结构界面区域共切削去除行为在宏观和细观尺度上的研究进程，其次分析了叠层结构一体化钻孔过程中轴向力、钻削温度和切屑的演化行为和变化规律，然后归纳了叠层结构低损伤一体化钻孔刀具的发展历程，进一步阐述了叠层结构一体化钻孔工艺参数、冷却和振动辅助等工艺对钻孔质量的影响机制，最后展望了热固性复材/金属叠层结构一体化切削理论、钻孔技术和钻孔装备等方面的发展机遇和面临挑战。

复合 2026年02月11日 1 点赞 0 评论 118 浏览

基于电场驱动微3D打印复合增材制造银/铜/镍基金属网格透明天线

摘要：金属网格透明天线在5G/6G 通信、智能驾驶、可穿戴电子等领域应用广泛。然而随着通信技术的快速发展，透明天线的迭代升级速度加快，当前高性能金属网格透明天线的低成本、快速、灵活制造是制约其产品设计、性能验证以及商业化应用最大的技术瓶颈。针对这一挑战性难题，提出一种银/铜/镍基复合金属网格透明天线，具有高导电性、低导体损耗的优势；提出了一种基于电场驱动微3D 打印的复合增材制造方法实现多材料复合金属网格微结构的灵活快速制造。该技术通过电场驱动喷射沉积微3D 打印实现任意形状导电图案的灵活制造，并结合电镀的体成型特点实现高性能复合金属天线的快速制造。通过实验揭示了打印、电镀工艺参数对金属网格精度和质量的影响及规律。基于提出的方法及优化的工艺参数，设计并制造了中心频率2.45 GHz 的透明微带天线，线宽20 μm，周期500 μm，方阻0.29 Ω/sq，透光率78%，实现了2.24 dB 的峰值增益和38.26%的辐射效率。结果表明，该方法通过成型银/铜/镍结构，克服了传统工艺制造的金属网格透明天线方阻高、增益和辐射效率低的问题，克服了制造存在的成本高、效率低(如光刻)或分辨率低(如喷墨打印)的问题，在高性能透明天线快速迭代开发上具有显著优势，具有工业化应用前景。

复合 2026年02月10日 1 点赞 0 评论 133 浏览