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阻燃聚合物复合材料研究进展

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
面向零碳制冷与热泵的电卡复合材料及柔性制冷器件

面向零碳制冷与热泵的电卡复合材料及柔性制冷器件

摘要：电卡效应是一种新型凝聚态制冷效应，其来源于极性材料的电致相变导致的偶极有序度的可逆调控。由于使用电容型场效应（无载流子输运），电卡制冷循环能量可逆性好、介电损耗低，在单次极化-退极化循环中材料能量回复效率接近85%。因此，电卡制冷器件具有理论能效高、制冷功率密度大、器件集成度高、易维护、噪音低和尺寸缩放可控等优点。同时，由于其直接使用电能作为驱动，无需压缩机、永磁体等触发二次能量转换，能更方便地与民用、商用环境结合。综合各项指标，电卡效应具有的潜在技术优势不容忽视，被国际上多个组织认为有望成为一种大规模应用的替代制冷方式。然而，目前电卡制冷系统所使用的各类单相材料各自存在难以突破的缺陷。为了结合不同体系材料的优势，设计并制备复合材料是领域内重要的研究方向。综述电卡制冷复合材料的发展与其在柔性制冷/热泵系统中的应用，并展望电卡固态热管理技术在一揽子零碳技术中的未来发展方向与潜力。
复合 2024年05月14日
激光增材制造网状结构金属基复合材料的研究进展

激光增材制造网状结构金属基复合材料的研究进展

摘要：相较于传统增强相呈均匀分布的金属基复合材料，网状结构金属基复合材料因其独特的“机械互锁”“位错钉扎”等组织结构特征，具有更优异的室温强度、高温强度、弹性模量和断裂韧性，在航天、航空等领域上具有广泛的应用前景。激光增材制造技术可实现对网状结构的精细化调控，为网状结构金属基复合材料的进一步发展提供了新的途径。本文综述了高能量激光束诱导马兰戈尼对流作用下网状结构金属基复合材料的形成机理、影响网状结构形成的因素、不同类型网状结构的显微组织结构特征，分析了网状结构金属基复合材料的多段弯曲断裂、微孔聚集断裂等断裂机制，阐述了在霍尔−佩奇、奥罗万、泰勒、载荷传递等强化机制共同作用下的强化机理，以及独特的增强相贫、富区协同作用下的韧化机理，并对其未来的研究方向进行了展望。
复合 2024年09月13日
环保复合型融雪剂的研究进展

环保复合型融雪剂的研究进展

摘要：针对传统氯盐型融雪剂(NaCl、CaCl2、MgCl2等)长期使用导致路面等基础设施腐蚀失效，同时对环境也造成了不可逆的损伤等因素，开发环保复合型融雪剂已成为该领域的重点研究方向之一。本文首先对目前国内外现有融雪剂的标准进行了总结；并对近期常用的氯盐型和非氯型融雪剂的制备及在使用中存在的问题进行了评述；同时，对环保型复合型融雪剂研究进展及发展方向进行了总结与展望。以期为高效环保复合型融雪剂的研制提供一定的指导。
复合 2026年04月21日
面向复合材料带隙预测的两段式集成学习模型构建

面向复合材料带隙预测的两段式集成学习模型构建

摘要: 带隙是钙钛矿型复合氧化物材料重要的特征参数，对材料的物理化学性质起决定性作用，如导电性能和光电性能等。为了寻找适合不同应用领域的钙钛矿型材料，利用机器学习进行带隙预测是一种重要的研究手段。构建了一个两阶段异质集成学习模型，在第一阶段使用多种不同的基础机器学习器(回归模型)进行预测；在第二阶段把对预测结果影响较大的描述子和基础机器学习器进行集成学习。利用该模型对210种钙钛矿型复合氧化物材料的带隙进行预测，并与多种独立的机器学习算法以及不同集成策略模型的预测性能相对比，评估了本模型的预测性能。结果表明，这种两段式的集成学习模型能够更好地学习到材料数据的内在关系，并具有较好的预测效果和较强的泛化能力。
复合 2024年05月14日
高熵合金复合涂层研究现状及展望

高熵合金复合涂层研究现状及展望

摘要：高熵合金涂层能在经济实用的基础上发挥高熵合金的优良综合性能，但其强化方式主要为固溶强化，强化效果有很大局限性，因此有必要在高熵合金涂层中引入硬质颗粒实现复合增强，从而得到性能更加优良的高熵合金复合涂层。综述了制备高熵合金复合涂层的主要技术，如激光熔覆技术、等离子熔覆技术和氩弧熔覆技术，重点介绍了直接添加和原位合成硬质颗粒增强高熵合金复合涂层的研究现状，分析了其组织与结构，并分别从硬度、耐磨性、耐腐蚀性和抗高温氧化性这几个方面论述了硬质颗粒对高熵合金复合涂层性能的影响，最后针对高熵合金复合涂层研究中存在的问题进行了总结和展望。
复合 2024年08月06日
机器学习在复合材料力学领域的应用研究进展

机器学习在复合材料力学领域的应用研究进展

摘要：复合材料因其优异的综合性能在众多领域有广泛的应用。然而，随着复合材料的组成、结构和性能要求变得愈加复杂，以实验研究和计算模拟等复合材料领域传统研究方法，面临成本高、周期长、数据需求大、模型复杂和可解释性不足等问题。机器学习(Machine learning，ML) 方法作为一种人工智能技术，具有自动学习能力、高维数据处理能力、分析预测和分类决策能力，能有效解决上述传统复合材料研究方法存在的问题，被认为是复合材料结构设计、分析与预测中的一种新兴技术，已成为复合材料研究领域的发展趋势。本文综述并评价了ML 方法应用于复合材料力学领域的最新研究成果，重点关注复合材料力学性能预测、结构优化设计和损伤检测3 个方面的研究进展，并对其未来发展方向进行了讨论和展望。
复合 2026年03月20日
碳化硅纳米线增强钛基复合材料的制备与性能研究

碳化硅纳米线增强钛基复合材料的制备与性能研究

摘要: 采用球磨法将Ti60合金粉末与碳化硅纳米线(SiCnw)混合，通过放电等离子活化烧结工艺制备SiCnw/Ti60复合材料。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和万能力学试验机研究复合材料的组织形貌、物相结构和力学性能。结果表明，在Ti60合金中添加SiCnw后，基体晶粒尺寸显著减小，当SiCnw添加量为0.1% (质量分数) 时，SiCnw/Ti60复合材料的晶粒尺寸较Ti60 合金下降42%，抗拉强度提高2.7%，为1037MPa。SiCnw在晶界处的均匀分布可起到钉扎效应，在拉伸过程中SiCnw承担了基体间的载荷传递，从而提高了SiCnw/Ti60复合材料的拉伸强度。
复合 2024年07月19日
连续纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料低成本制备工艺研究进展

连续纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料低成本制备工艺研究进展

摘要：连续纤维增强陶瓷基复合材料具有低密度、高强度、耐高温等优异性能，已被广泛应用于航空航天、国防军工和新兴民用等领域，但连续纤维增强陶瓷基复合材料制备工艺大多存在成本较高、周期过长等问题，限制其应用和推广，发展低成本制备工艺是推动连续纤维增强陶瓷基复合材料广泛应用的关键。本文简要介绍了连续纤维增强陶瓷基复合材料制备工艺现状，总结了反应熔渗、纳米浆料浸渗瞬时共晶、浆料浸渗结合热压等低成本工艺的研究现状，围绕制备工艺优化、复合材料微观结构和性能等方面进行综述，提出了低成本制备工艺的未来研究方向，如熔盐法制备超高温陶瓷界面和反应诱导相分离制备具有孔隙结构均匀的多孔基体，可显著提升连续纤维增强陶瓷基复合材料的综合性能。
复合 2026年03月16日
激光复合制造技术研究进展

激光复合制造技术研究进展

摘要：激光复合制造技术通过耦合能场/工艺，弥补了单一激光制造的缺点与不足，成为当前激光制造领域的研究热点。提出了激光复合制造技术定义及分类，并从多能场复合与多技术协同两方面介绍了当前国内外激光复合制造技术的发展现状，揭示了多能场、多技术的协同作用机理，阐述了激光复合制造技术的优势，分析了激光复合制造技术面临的挑战与发展趋势。
复合 2024年07月16日