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基于光纤传感技术的复合材料健康监测研究进展

基于光纤传感技术的复合材料健康监测研究进展

摘要: 先进复合材料以其优异的物理力学性能、一体化设计制造特性、低运营成本等优点在航空领域的关键结构部件中得以广泛应用, 随着服役时间延长和服役环境的极端性, 复合材料结构内部会出现不同程度的损伤和缺陷, 影响飞机的使用寿命和安全平稳运行, 因此, 需要开发健康监测系统以实时监测和评估复合材料结构的健康状态。本文综述了光纤传感技术在复合材料结构健康监测领域的研究进展, 针对光纤光栅传感技术和分布式光纤传感技术, 分别从工艺参量的原位监测、传感器嵌入及保护方案、传感器布设方案及对结构的影响、冲击及疲劳损伤监测角度展开讨论, 并总结了两种监测方法的优势与局限, 展望了光纤传感技术在复合材料结构健康监测的发展趋势。
复合 2026年05月19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
多巴胺改性碳纤维增强聚合物基复合材料研究进展

多巴胺改性碳纤维增强聚合物基复合材料研究进展

摘要：碳纤维增强聚合物基复合材料（carbon fiber reinforced polymer，CFRP）的界面特性对CFRP 的理化性能有着重要影响，是复合材料技术领域的研究热点。受贻贝启发基于多巴胺化学的表面修饰方法是近年来新兴的一类表面界面调控手段，其在CFRP 界面增强研究领域也得到应用，该方法具有简单、高效、环境友好、成本低等诸多优势，尤其是多巴胺辅助共沉积改性法具有巨大的应用潜力。本文重点介绍了多巴胺在CFRP 改性方面的研究进展，其中包括对多巴胺改性碳纤维处理方式的分类讨论。最后指出多巴胺改性碳纤维聚合沉积机制仍需系统深入研究、聚合沉积速率及涂层形态结构控制因素需进一步明确是未来研究重点。
复合 2026年05月08日
石墨烯改性导热复合材料研究进展

石墨烯改性导热复合材料研究进展

摘要：石墨烯具有极佳的热学与电学性能，是目前十分热门的炭材料之一，在导热领域应用价值显著。石墨烯与聚合物复合后制得的石墨烯改性导热复合材料（GTCCs）具有优异的力学性能、热学性能和化学稳定性。对电子设备日益严重的发热问题而言，GTCCs是一种有效的解决方案，其具有替代商用导热硅脂的潜力，梳理相关研究的核心思路并提炼关键信息有助于把握切合实际的发展导向，推动GTCCs大规模产业化应用。本文简要分析了当代电子设备的散热需求与GTCCs的导热机理；将GTCCs的改性手段分为填料杂化、填料改性和主动构建导热骨架三类，介绍了与各类改性手段相适应的生产工艺和国内外研究进展；列举了GTCCs在传感器、涂层等方面的实际应用，展示了其巨大的工业价值；最后，在展望GTCCs未来的同时，对GTCCs研究中存在的问题进行了探讨，从实际出发总结了一些有前景的发展方向。
复合 2024年05月22日
碳纳米管杂化结构增强复合材料电学和力学性能研究进展

碳纳米管杂化结构增强复合材料电学和力学性能研究进展

摘要：碳纳米管作为一维纳米材料，具有优异的电学、热学、力学等性能，被广泛地用作复合材料的增强剂。根据碳纳米管杂化结构类型，综述了碳纳米管/颗粒材料、碳纳米管/纤维材料、碳纳米管/片层材料、碳纳米管/轻质泡沫材料等结构在电学性能和力学性能方面的研究进展，阐述了各种杂化结构的电学性能和力学性能增强机理，分析了各种杂化结构的优势，为碳纳米管杂化材料的构建和设计提供了依据。
复合 2024年09月30日
导电纳米材料用于树脂基复合材料成型过程和结构健康监测的研究进展

导电纳米材料用于树脂基复合材料成型过程和结构健康监测的研究进展

摘要：导电纳米材料( 如碳纳米管、石墨烯等) 凭借其优异压阻特性，在复合材料的层间增强增刚、电磁屏蔽和结构健康监测中应用广泛。这类材料通过粉体、薄膜或纤维等形式集成于复合材料内部或表面，通过电阻响应实现从制造工艺优化到服役状态监测的全生命周期智能感知。当前研究聚焦于解决导电填料的分散机制、导电网络电信号的演变规律、响应灵敏度的提升等核心问题。本文系统阐述了导电纳米材料在树脂基复合材料成型固化过程、流动前锋/渗透率测量、复合材料损伤以及应力应变监测等领域的最近研究进展，突破了传统离线检测的局限。导电纳米材料的工业应用可拓展至航空航天、风电新能源、轨道交通等高端装备和民用可穿戴设备等领域，为大型复合构件的全流程质量管控提供了创新解决方案。
复合 2026年04月28日
碳纳米管膜用于碳纤维增强树脂基复合材料的电热固化技术

碳纳米管膜用于碳纤维增强树脂基复合材料的电热固化技术

摘要：为探索碳纳米管膜用于树脂基复合材料电热固化成型的工艺适用范围和应用前景，以CCF800H/EC120A碳纤维增强环氧预浸料为研究对象，用柔性碳纳米管膜对其电热固化处理。为优化电热固化工艺，对比了真空电热固化和模压电热固化对复合材料内部质量、玻璃化转变温度、力学性能及微观形貌的影响，以考察真空度和外压在电热固化过程中的作用。研究结果表明，碳纳米管膜可实现快速、均匀的加热；与模压电热固化相比，碳纳米管膜真空电热固化工艺所得复材板的内部质量好，玻璃化转变温度高，力学性能更优异，表明在该预浸料的电热固化过程中，真空度比外压对复材板成型质量和性能控制的作用更显著；与传统烘箱固化方式相比，真空电热固化复材板的弯曲强度保持率为90%，弯曲模量相当，层剪性能差距较小。
复合 2024年05月14日
机器学习在复合材料领域中的应用进展

机器学习在复合材料领域中的应用进展

摘要：复合材料因其密度低、比模量高、比强度高等优势成为汽车轻量化的重要材料。但因复合材料所涉及材料参数相对庞杂，成本高、周期长的传统复合材料研究方法已无法适应目前复合材料的发展趋势。近年来，基于数据挖掘的机器学习具有高效、高精等优势，为解决上述复合材料领域现存困境提供了新思路。通过阐述机器学习技术的基本原理、应用流程以及典型算法，总结其在复合材料领域的应用可行性。分析了机器学习在复合材料的微观结构表征、力学性能预测、复合材料优化设计、加工制造模拟速度四个方面的研究进展。分析表明，机器学习可用于复合材料研究领域，且具有较高的预测精度和可靠性。最后分析了机器学习在该领域的问题与挑战，为其未来研究方向和发展提出展望。
复合 2024年09月11日
激光增材制造Inconel 718基复合材料及力学性能

激光增材制造Inconel 718基复合材料及力学性能

摘要：Inconel 718（IN718）合金具有优异的高温强度、高延展性和良好的耐蚀性，在航空航天及能源等领域有广阔应用前景。然而，IN718合金较低的硬度和耐磨性严重限制了其应用领域拓展。针对此问题，可行的解决策略之一是对IN718合金进行表面或基体的组成/结构改性。激光增材制造方法可有效地调控复合材料的组成和显微结构，从而优化其综合力学性能。本文首先介绍了N718基复合材料的性质特点和改性思路，随后明确了IN718基复合材料激光增材制造方法的优越性和局限性，并且概括了激光增材制造IN718基复合材料的显微结构及力学性能的演变规律，最后总结了IN718基复合材料的组成设计、制备方法改进、显微结构调控和力学性能优化等方面的关键科学问题，进而对本领域研究的未来发展方向作出了展望。
复合 2026年03月26日
钛基复合材料加工技术研究进展

钛基复合材料加工技术研究进展

摘要：从传统机械加工、复合能场加工、锻造加工以及增材制造等方面综述了钛基复合材料（TiMMCs）的加工技术研究现状与进展，重点阐述了不同加工技术下TiMMCs的加工机理，并总结了不同加工工艺加工TiMMCs的特点。针对当前研究存在的主要问题，对未来TiMMCs加工技术的发展趋势进行了展望。
复合 2024年07月29日