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原位聚合热塑性复合材料及其成型工艺研究

原位聚合热塑性复合材料及其成型工艺研究

摘要：热塑性树脂分子量大，熔体黏度高，采用热熔方法制备复合材料存在树脂流动性差、微观尺度上易形成复合缺陷的问题。采用原位聚合方法制备热塑性复合材料，不仅可以避免上述问题，还能够沿用热固性复合材料的成型方法，进而实现热塑性复合材料的高效率、低成本制造，因此原位聚合热塑性复合材料在复合材料应用领域具有广阔的应用前景。围绕几种原位聚合热塑性树脂，本文阐述了其复合材料性能及成型工艺的研究现状，并针对目前存在的问题，提出了4 个研究方向：改性工艺与成型工艺的耦合、聚合环境洁净度和聚合反应对杂质的敏感性的控制、聚合反应放热温度的控制、液体成型树脂适用期的调控。
复合 2024年03月04日
高密度集成电路散热用高导热金刚石/铜复合材料研究进展

高密度集成电路散热用高导热金刚石/铜复合材料研究进展

摘要：集成电路规模不断增大，体积越来越小，散热问题已成为高密度集成电路进一步发展的关键问题。金刚石/铜复合材料具有优异的高导热性和低膨胀特性，有望在未来解决高热流密度情况下的散热问题。然而，金刚石与铜的界面亲和性差，存在较高的界面热阻，改善金刚石/铜界面亲和性、提高其热导率通常从烧结方法和金刚石与铜的界面调控两方面入手。本文聚焦于新一代高密度集成电路散热用高导热金刚石/铜复合材料，综述了其主要制备工艺和高导热优化工艺等方面的研究进展。进一步分析了其导热性能提升的瓶颈问题。最后，展望了其发展方向与应用优势。将为金刚石/铜复合材料及其相关高导热材料的制备与应用提供指引与参考。
复合 2026年01月13日
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

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
不同纳米碳材料增强镁基复合材料的显微组织与力学性能

不同纳米碳材料增强镁基复合材料的显微组织与力学性能

摘 要：以AZ91 合金为基体，采用液态分散技术+粉末冶金工艺+热处理工艺制备了四种纳米碳材料(碳纳米管、包覆氧化镁碳纳米管、石墨烯纳米片和氧化石墨烯)增强的镁基复合材料；测试了复合材料的力学性能，并利用光学显微镜、X 射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等对复合材料微观组织、界面结构和断口形貌进行了表征及分析。结果表明：制备的四种复合材料料中，氧化石墨烯增强的镁基复合材料屈服强度和伸长率最好，分别为(312±4.5) MPa 和11.3%±0.2%，比AZ91 基体分别提高了85.7%和61.4%，表明四种纳米碳材料增强体中，氧化石墨烯更有益于提高镁合金的力学性能，有利于制备高性能镁基复合材料。
复合 2024年01月18日
车用复合材料模压注塑一体成型关键技术综述

车用复合材料模压注塑一体成型关键技术综述

摘要：热塑性复合材料模压注塑组合工艺兼顾了低成本与高性能，可快速、稳定地实现连续/非连续纤维增强复合材料的一体成型，符合汽车产业需求。本文综述了装备选择、工艺控制和成型模拟要点，介绍了国产材料种类，概括了各向异性双材料结构优化设计方法，归纳了界面及整体性能评估方法，提出了“材料-工艺-结构-性能”一体化设计中的关键科学与技术问题。
复合 2025年11月18日
碳纤维增强树脂基复合材料及其拉索抗低速冲击性能综述

碳纤维增强树脂基复合材料及其拉索抗低速冲击性能综述

摘要：碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon fiber reinforced polymer composite，CFRP) 拉索具有轻质高强特性和优异的耐腐蚀疲劳性能，可替代钢拉索应用于桥梁结构中以应对桥梁更大跨度、更恶劣服役环境的需求。然而，CFRP 拉索较差的抗低速冲击性能导致其在服役期间面临车辆、落石等撞击的威胁。为全面了解CFRP的抗冲击性能，促进CFRP拉索在工程结构中的应用，本文对CFRP 及其拉索的基础动态力学性能、冲击响应及损伤失效研究现状进行了总结。现有研究表明：CFRP具有应变率敏感性，但CFRP的应变率效应尚不明确，需建立包含全应变率范围的力学性能数据库；CFRP层合板抗冲击性能研究较为全面，然而截面形式差异、较大的长细比、轴向应力耦合等因素导致CFRP层合板的研究结论不能完全适用于CFRP拉索；现有研究停留在冲击能量、锚固长度及温度对小吨位CFRP拉索抗冲击性能的影响，缺乏对大吨位CFRP拉索抗冲击性能及损伤失效机制的研究；CFRP拉索在车辆撞击下破断时的峰值索力远低于其轴向拉伸破断力，应对拉索进行严格的防撞设计。
复合 2024年05月13日
航天无内衬复合材料压力容器结构设计与制备

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
毫纳结构复合材料的制备、协同效应及其深度水处理应用

毫纳结构复合材料的制备、协同效应及其深度水处理应用

摘要：纳米材料具有较高的比表面积和较强的表面效应,在水处理领域展现出优异的净污性能,具有广阔的应用前景。将纳米颗粒负载于毫米级载体中制备毫纳结构复合材料,可有机结合纳米颗粒的高反应活性与载体的良好操作性,是突破纳米材料易聚团失活、难分离、稳定性差、潜在环境风险等工程应用瓶颈并实现规模化应用的重要技术手段。本文综述了毫纳结构复合材料的制备方法、结构特性及其在吸附和催化氧化除污性能及机制方面的研究进展,并从纳米颗粒的限域生长、限域吸附特性和限域催化氧化特性等方面阐述限域效应及载体-纳米颗粒的协同净污效应。最后,针对目前毫纳结构复合材料方向亟待解决的科学问题和实际应用挑战提出了展望,以期为推动纳米材料的实际应用提供一定的理论指导和技术参考。
复合 2024年01月18日
自控温复合材料的制备与性能

自控温复合材料的制备与性能

文摘：为解决航空领域现存在的热控系统质量重、体积大的问题，本文以室温硫化硅橡胶为基体，炭黑（CB）、碳纳米管（CNTs）和镍（Ni）为导电填料，并且添加一系列助剂，采用溶液共混法制备室温硫化硅橡胶基PTC材料，并对其进行阻-温性能测试和自控温性能测试，验证了复合材料的PTC效应及温控能力；并对材料的微观结构进行了分析，提出了交链-膨胀结构理论模型。结果表明，当CB/CNTs/Ni混合填充量为16wt%时，复合材料的室温电阻率较低，为19.95Ω·cm，PTC强度较高，为4.73，并且在经过300次冷热循环后，仍表现出较好的升温能力和控温能力。TG分析可以看出CB/Ni/CNTs的加入提高了硅橡胶的耐热性能；通过SEM分析可以看出，极大长径比的CNTs具有一定抑制CB团聚的作用；通过XRD分析可以得出导电填料在硅橡胶基质中分散较为均匀的结论。基于微观结构的分析，对内部导电网络通道和结构变化进行对比分析，构建了影响PTC效应的因素分析模型，为解决航空领域的热控系统减重问题提供了可行性参考。
复合 2025年11月10日
先进树脂基复合材料制造技术进展

先进树脂基复合材料制造技术进展

摘要：国内先进树脂基复合材料制造技术经过30多年的发展，已初步形成以热熔预浸料制造、热压罐和树脂传递模塑（RTM）成型技术为代表的先进树脂基复合材料制造技术体系，所制备的先进树脂基复合材料已在航空领域得到大量应用。本文中主要介绍国内先进树脂基复合材料热压罐成型技术、RTM成型技术和自动铺放技术的最新进展以及先进树脂基复合材料制造过程模拟与优化技术，讨论了国内先进树脂基复合材料制造技术的主要发展方向。
复合 2024年05月08日