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碳纳米材料增强镁基复合材料界面调控的研究进展

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
基于太阳能驱动界面蒸发器复合材料的研究进展

基于太阳能驱动界面蒸发器复合材料的研究进展

摘要：太阳能界面蒸发系统近年来被认为是解决水资源短缺和能源危机的有效策略，且获得了长足发展。本文主要聚焦太阳能驱动界面蒸发器，讨论了太阳能界面蒸发技术基底材料以及光热材料的最新研究进展，重点综述了当前研究中常见基底材料的传质特点及其优缺点。同时，探讨了不同光热材料作为光吸收剂的光热转化机制以及太阳能蒸发器在能源和环境领域的应用，并分析了太阳能驱动界面蒸发器复合材料面临的挑战和机遇，以启发太阳能界面蒸发技术的进一步发展。
复合 2025年09月05日
碳纤维增强热塑性复合材料摩擦性能研究进展

碳纤维增强热塑性复合材料摩擦性能研究进展

摘要：高性能碳纤维增强热塑性复合材料(CFRTP)具有高强高韧、自润滑耐磨和成型效率高等优异特性，作为摩擦材料在航空航天、海洋工程、交通运输和医疗器械等领域具有重要应用。本文综述了CFRTP摩擦性能的研究进展，主要包括碳纤维增强聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚苯硫醚、超高分子量聚乙烯和聚酰胺等五种常用热塑性树脂基复合材料的减摩抗磨改性及其机理研究，并对比分析了其各自的优缺点及应用领域。最后对CFRTP在摩擦领域应用中存在的问题和未来发展前景进行了展望，为开发耐磨且力学性能优异的高性能结构- 功能一体化碳纤维复合材料提供有益的参考。
复合 2025年08月26日
高导热石墨烯复合材料研究进展

高导热石墨烯复合材料研究进展

摘要： 电子器件、智能穿戴设备，以及处于高速发展期的新能源汽车都在朝着轻量化、高功率的方向发展，而散热问题已成为制约微电子和新能源行业发展的瓶颈性难题。石墨烯复合材料在热管理材料领域得到了广泛的关注与研究。综述了当前石墨烯导热复合材料的导热模型、三维石墨烯导热网络的构筑方法、石墨烯表面改性和石墨烯导热复合材料的制备方法。
复合 2025年06月11日
颗粒增强钛基复合材料构型化复合研究进展

颗粒增强钛基复合材料构型化复合研究进展

摘要：近年来以空天飞行器为代表的国家重大战略装备蓬勃发展，对轻质、高强钛基复合材料(TMCs)的需求呈高速增长趋势，并促使其向高性能化方向发展。在复合化的基础上“师法自然”，对组织进行构型化设计是提高钛基复合材料综合性能的有效途径。构型化组织中软硬相间的变形协调作用与异质变形诱导的强化和应变硬化效应能够显著提升材料的加工硬化能力，并获得理想的强塑性协同效果。本文围绕材料研制的各个环节，从基元复合技术、构型化复合工艺途径、组织特征与力学性能等方面综述了钛基复合材料构型化复合的研究现状，深入讨论了构型化组织的共性特征与强韧化机理，总结了目前研究存在的问题与技术难点，并指出钛基复合材料构型化复合的未来发展方向。
复合 2025年03月28日
增材制造钛基复合材料体系与组织结构设计

增材制造钛基复合材料体系与组织结构设计

摘要：增材制造技术作为一种样件快速成型制备技术，为基于成分调控与结构设计的高性能钛基复合材料的开发带来了机遇。本文介绍了增材制造钛基复合材料研究与应用的最新进展，分析了能量密度、打印路径及冷速控制等对材料显微组织与力学性能的影响。在此基础上，介绍了以陶瓷、金属间化合物及稀土元素为主的增材制造钛基复合材料成分调控策略。其中，以TiB、TiC 为代表的陶瓷增强相及Ti-Cu 体系的金属间化合物为目前钛基复合材料中广泛使用的增强体；以La、Ce 和Nd 为主的稀土元素则可有效解决氧偏聚问题并显著细化晶粒。进而以网状结构和层状结构为例介绍了增材制造钛基复合材料结构设计研究进展。其中，网状结构多通过Ti 与B 和C 元素的原位反应生成增强相，并通过控制凝固过程实现对增强相非均匀分布的调控；层状结构则多通过交替打印多种粉体获得。网状、层状结构设计对钛基复合材料强韧化有着积极的作用。本文最后通过对研究现状和未来研究趋势的简要分析与展望，为增材制造高性能钛基复合材料的设计与制备提供一定参考。
复合 2024年10月30日
可加工氮化硼系复相陶瓷的研究发展现状和发展趋势以及应用现状分析

可加工氮化硼系复相陶瓷的研究发展现状和发展趋势以及应用现状分析

摘要：先进陶瓷材料具有较高的力学性能.以及较高的抗高温氧化性能等。但是先进陶瓷材料由于硬度较高、可加工性能较差，导致陶瓷材料的机械加工成本较高,所以限制了陶瓷材料的广泛应用。为了改善和提高陶瓷材料的可加工性能，向陶瓷基体中加入六方氮化硼形成可加工氮化硼系复相陶瓷。可加工氮化棚系复相陶资具有较高的力学性能和优良的可加工性能，氮化棚系复相陶瓷可以进行机械加工。目前研究和开发的可加工氣化棚系复相陶瓷主要包括：Al2O3/BN复相陶瓷，ZrO2/BN复相陶瓷，SiC/BN复相陶瓷，Si3N4/BN复相陶瓷，A1N/BN复相陶瓷等。目前可加工氮化硼系复相陶瓷的研究主要集中在氮化硼系复相陶瓷的制备工艺，力学性能，可加工性能，抗热震性能，抗高温氧化性能等。本文主要叙述可加工氮化硼系复相陶瓷的制备工艺，力学性能和可加工性能，抗热震性能，抗高温氧化性能等。并叙述可加工氮化硼系复相陶瓷的研究发展现状和发展趋势，并对可加工氮化硼系复相陶瓷的未来发展趋势进行分析和预测。
复合 2025年03月17日
纺织复合材料多尺度网格划分方法

纺织复合材料多尺度网格划分方法

摘要：针对现有纺织复合材料网格划分时，由不规则纱线截面形状和材料边界引起的失真、干涉和锐化等问题，提出了一种基于织物微观几何结构的复合材料网格划分方法和单元拆分机制。该方法借助专业纺织建模软件DFMA 建立织物单胞几何结构点云。首先，基于结构点云，计算纱线路径并采用Delaunay 三角网改进的Alpha-shape 算法计算纱线截面轮廓，依此获得纱线表面初始网格。然后，将该网格置于体素网格中，通过网格映射方法引入周期性边界，并与体素网格节点相匹配，进而消除纱线间的渗透和窄间隙。最后，拆分体素单元，以保证材料的连续性。采用该方法建立了平纹、三维整体正交和层间正交复合材料网格模型，并基于应变连续损伤准则与指数衰减模型建立了纺织复合材料的损伤起始与演化准则，模拟了平纹编织复合材料在剪切载荷作用下的力学性能。结果表明，与四面体和六面体网格划分方法相比，所提网格划分方法能够较为准确地还原复合材料内部几何结构，处理二维和三维机织物结构中的尖锐边界和复杂曲面，获得光滑的纱线表面和清晰的轮廓；网格数量适中，计算耗时仅为TexGen 模型的15%。剪切模量和强度的仿真结果与实验结果对比分别相差8. 93% 和3. 73%，验证了模型的有效性与可靠性。
复合 2024年10月10日
导热复合材料降低填料之间界面热阻研究进展

导热复合材料降低填料之间界面热阻研究进展

摘要：复合材料热导率增强的低效率源于其内部存在界面热阻——填料与树脂基体之间的界面热阻及填料之间的界面热阻。目前大多数研究都集中于降低填料与树脂基体之间的界面热阻，而高填充量下填料之间的界面热阻才是影响复合材料热导率的关键因素。文中从增加填料之间的接触面积和提高填料之间的键接强度两方面综述了近年来降低填料之间界面热阻的研究进展，为高导热复合材料的设计和制备提供参考。
复合 2025年02月28日
轻量化复合材料与3D打印技术在服务机器人上的应用与展望

轻量化复合材料与3D打印技术在服务机器人上的应用与展望

摘要：作为人类劳动力的替代品，服务机器人的应用方兴未艾。本文介绍了服务机器人的应用特点和应用场景，加强机器人的运动性和自主性方面仍是重要的研究方向，而发展机器人的轻量化可以增加机器人的灵活性和工作效率，并提高操作的速度和精度。通过轻量化材料的选择和结构优化设计可以实现机器人的轻量化。本文详细介绍了轻量化复合材料的概念和3D打印技术的概念，将这两种应用结合起来，特别是碳纤维复合材料的3D打印应用于服务机器人上，可以实现服务机器人的轻量化，降低机电系统的能耗，缩短开发周期。
复合 2025年02月07日