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纤维增强陶瓷基复合材料的加工研究进展与发展趋势

纤维增强陶瓷基复合材料的加工研究进展与发展趋势

摘要：纤维增强陶瓷基复合材料具有高比模量、高比强度、低热膨胀系数、耐高温、耐腐蚀和耐磨损等许多优良的力学性能。这些优良的特性使其在航天航空等领域的应用日益增加。但纤维增强陶瓷基复合材料具有非均质性、各向异性、硬度高和脆性大的特点，是一种典型的难加工材料。因此，有必要对纤维增强陶瓷基复合材料的加工机理进行深入的研究。本文系统介绍纤维增强陶瓷基复合材料的传统加工和非传统加工研究现状，并对各种加工工艺方法的发展趋势、优缺点、适用范围、存在问题及相应解决方法进行总结和概括。和传统加工方法相比，非传统加工方法具有比较明显的优势，是当前发展的主要方向。
复合 2024年07月11日
碳纤维增强树脂基复合材料本构模型研究进展

碳纤维增强树脂基复合材料本构模型研究进展

摘要: 碳纤维增强树脂基复合材料具有高比强度、高比模量、耐腐蚀性、耐热性和热稳定性等优异性能，在航空航天、交通运输和新能源等领域得到了广泛应用。目前，碳纤维复合材料的本构模型通常采用实验法或者有限元法得到，但因其复杂的材料结构和多轴加载失效机制，材料的本构模型构建更具有挑战性。本文系统综述了文献报道的有关碳纤维增强树脂基复合材料本构模型的相关研究进展。首先，概述了碳纤维增强树脂基复合材料本构模型构建的研究现状；其次，从单向碳纤维复合材料本构模型入手，分别阐述碳纤维和树脂基体的应力应变关系，以及复合材料的本构计算方法；再次，分析三维编织复合材料的力学结构，将单向碳纤维复合材料本构模型扩展到多向碳纤维复合材料渐进损伤本构模型；最后，对碳纤维增强树脂基复合材料本构模型的发展趋势进行了展望。
复合 2026年03月06日
高体积分数SiC增强铜基复合材料的制备与性能研究

高体积分数SiC增强铜基复合材料的制备与性能研究

摘要： 随着现代工业的快速发展，SiC/Cu复合材料以其优异的导电性、高强度、导热性等在电子封装领域有着巨大的应用前景。通过化学镀与粉末冶金法成功制备了高体积分数β-SiC@ Cu/Cu复合材料，并通过金相显微镜、XＲD、SEM等分析手段对其物相、微观组织和热膨胀系数进行了表征。结果表明: 随着SiC体积含量的增加，β-SiC@ Cu/Cu复合材料的致密度、抗弯强度均减小，而复合材料的硬度随之增大;β-SiC@ Cu/Cu 复合材料的抗弯强度达在70MPa以上，热膨胀系数为4.5×10-6～10.0×10-6/℃，满足现代电子封装材料性能要求。
复合 2024年06月25日
电沉积制备金属基陶瓷复合镀层及其应用

电沉积制备金属基陶瓷复合镀层及其应用

摘要：采用电沉积法制备了一种高硬度、抗冲击的金属基陶瓷复合镀层。介绍了所用材料及制备工艺参数，对镀层表面进行硬度和抗冲击性测试，分析了镀层成分中SiC颗粒、TiB2颗粒以及物料处理方法对镀层性能的影响。在某企业试用的结果表明，电沉积法制备的陶瓷复合镀层可以将轧钢辊道的使用寿命延长3 倍。破鳞机辊7 d的使用测试表明，碳化钨(WC)涂层已经锈蚀失效，而金属基陶瓷复合镀层表面未被锈蚀。
复合 2024年05月08日
聚合物基电磁屏蔽复合材料的异质结构构建策略研究进展

聚合物基电磁屏蔽复合材料的异质结构构建策略研究进展

摘要：随着5G 网络的兴起，电磁辐射和干扰问题日益凸显，因此开发有效的电磁屏蔽材料尤为迫切。相较于传统金属基电磁屏蔽材料的高成本、高密度、难加工、易腐蚀等诸多限制，聚合物基电磁屏蔽复合材料具有低密度、耐腐蚀、易加工等优异的特性而备受关注。构建隔离结构、多孔结构、分层结构等异质结构，能够诱导导电填料的取向分布，使聚合物基电磁屏蔽复合材料在低填料含量下，获得高效的导电网络和优异的导电性能，从而提高其屏蔽性能。据此，本文综述了目前具有异质结构的聚合物基电磁屏蔽复合材料的研究进展，重点介绍了异质结构构建策略、制备技术及其对电磁屏蔽性能的影响，最后对具有异质结构的聚合物基电磁屏蔽复合材料的未来发展提出了展望。本研究对提升聚合物基电磁屏蔽复合材料性能及其在通信、智能穿戴、航空航天等领域应用的开拓都具备指导意义。
复合 2026年01月19日
航空级碳纤维增强树脂基复合材料的胶接研究进展

航空级碳纤维增强树脂基复合材料的胶接研究进展

摘要 ：结构轻量化对于航空领域至关重要，基于轻质高强的碳纤维增强树脂基复合材料的表面处理及胶接技术需求日益增长，本文系统回顾了航空级碳纤维增强树脂基复合材料的胶接相关研究进展，介绍了现有的胶接理论、胶粘剂与仿生粘附理论、常见的复合材料表面处理技术及表界面性能和胶接性能表征方法。重点对比了模压成型与热压罐成型、热塑性复合材料与热固性复合材料、同种材料胶接与异质胶接等对最终胶接性能的影响机制。结果表明：复合材料成型工艺影响制得复合材料表面情况，应选择与表面情况匹配的胶接前表面处理方法；对于新兴的热塑性复合材料，由于材料自身的高韧性和表面化学惰性，较传统的热固性复合材料需要更高能量的表面活化处理；对于异质胶接，不可忽视胶层两侧待胶接材料的表面性质差异对胶接的影响。目前，复合材料胶接相关技术正朝着多样化、规模化、自动化的方向发展，未来有望形成轻量化航空构件胶接成型技术体系，在航空制造业发挥更大的作用。
复合 2026年01月12日
航空复合材料结构健康监测：研究进展及其智能化趋势

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
智能复合材料的研究进展

智能复合材料的研究进展

摘要：智能复合材料作为一种新型高技术材料，兼具结构与功能双重特性。根据近几年来智能复合材料的研究现状，介绍了几种主要的智能复合材料，形状记忆复合材料、自修复智能复合材料、压电智能复合材料、电／磁流变智能复合材料及纤维素智能复合材料，简述了智能复合材料领域当前研究热点，介绍了该领域中存在的一些问题，展望了智能复合材料的发展前景。
复合 2024年03月22日
基于数据驱动的复合材料层合板疲劳分层扩展研究

基于数据驱动的复合材料层合板疲劳分层扩展研究

摘要：疲劳分层扩展（FDG）是导致复合材料结构失效破坏的重要原因之一。纤维桥联作为一种屏蔽机制对FDG有重要影响，导致FDG与载荷历程密切相关。如何实现纤维桥联作用下复合材料FDG的有效分析预测成为当前复合材料疲劳研究中需要解决的一个关键问题。为此，本文以不同纤维桥联强弱下的复合材料疲劳分层扩展试验为基础，提出了一种基于长短期记忆网络（LSTM）的机器学习模型，采用该模型能够对不同纤维桥联强弱下复合材料的FDG进行有效分析预测，预测结果在两倍误差带以内，为复合材料FDG行为的表征和预测提供了一种准确快速的方法。
复合 2025年11月14日