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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
超构材料波动功能调控研究进展

超构材料波动功能调控研究进展

摘 要 ：超构材料是人工构造的复合结构材料，通过设计基元的结构参数，可以实现丰富的波动调控功能，并可突破传统材料的波动响应极限，在航空航天、轨道交通等民用和国防各领域都具有极大的应用潜力。首先简要介绍了超构材料的基本概念、性质和发展历史，然后从超构材料的禁带减振及其智能设计、低频宽带降噪和能量采集三个方面详细介绍超构材料的基本功能，再从实际应用的多需求出发介绍了轻质-承载-减振降噪和能量采集-减振降噪等类型的多功能一体化超构材料设计原理和性能。最后，总结上述研究进展，并展望超构材料与复合材料、人工智能和非厄米时变系统等的交叉研究，进一步提升超构材料性能和应用能力。
复合 2024年01月18日
高导热苯乙烯丙烯酸树脂复合材料制备及导热性能

高导热苯乙烯丙烯酸树脂复合材料制备及导热性能

摘要：苯乙烯丙烯酸树脂为墨粉主要组分，其导热性能提升可显著提高墨粉导热性能，进而延长打印、复印机使用寿命。通过在苯乙烯丙烯酸树脂中添加碳纳米管、石墨烯高导热单一或复合填料，在苯乙烯丙烯酸树脂构建连通导热网络以提高其导热性能。当苯乙烯丙烯酸树脂中添加0.75wt%多壁碳纳米管时，其导热系数可提高至0.1644 W/(m∙K)，增幅为31.31%；添加1.0wt%羧基改性多壁碳纳米管时，苯乙烯丙烯酸树脂导热系数可提高至0.1751 W/(m∙K)，增幅为39.86%；在苯乙烯丙烯酸树脂添加多壁羧基改性碳纳米管和石墨烯混合填料时，苯乙烯丙烯酸树脂导热系数可提升至0.2093 W/(m∙K)，增幅达到67.17%。表明碳纳米管和石墨烯混合填料可在苯乙烯丙烯酸树脂中形成有效的导热网络，从而显著提高苯乙烯丙烯酸树脂导热性能。
复合 2024年01月18日
连续纤维增强陶瓷基复合材料连接件的研究进展

连续纤维增强陶瓷基复合材料连接件的研究进展

摘要:连续纤维强韧化陶瓷基复合材料(CMCs)是航空航天等领域关键热结构材料,机械连接作为最可靠的连接方式之一,是实现大尺寸复杂CMCs构件连接的重要手段。目前,CMCs连接件的研究正在快速发展,但鲜见有关CMCs连接件的全面综述性文献。本文围绕近年来在CMCs连接件领域的研究工作,归纳了CMCs紧固件的制备及力学性能表征方法,系统梳理和讨论了CMCs紧固件的损伤失效机制,从材料性能和外部环境角度出发,重点阐述了CMCs紧固件力学性能的影响因素和规律,并介绍了CMCs机械连接件相关研究工作,最后对CMCs连接件在损伤规律、失效机制、有限元仿真以及连接可靠性等方面进行了展望。
复合 2024年05月08日
高效热管理用鳞片石墨/铝复合材料的研究进展

高效热管理用鳞片石墨/铝复合材料的研究进展

摘要：鳞片石墨由于其较高的石墨化度、高结晶度和纯度，具有很高的平面热导率而成为制备定向高导热复合材料的重要原料。其与铝基体复合制备的鳞片石墨／铝复合材料具有优异的热综合性能，更是在电子通讯和航空航天领域有更显著的应用优势。介绍了近年来鳞片石墨／铝复合材料的主流制备技术及其导热性能，从碳－铝两相润湿性、界面反应出发，分析了鳞片石墨表面改性的方法及其对复合材料界面微结构和导热性能的影响规律。最后展望了今后鳞片石墨／铝复合材料的研究方向及发展趋势。
复合 2026年01月28日
碳纤维复合材料缠绕气瓶优化研究进展

碳纤维复合材料缠绕气瓶优化研究进展

摘要：碳纤维复合材料缠绕气瓶具有质量轻、刚性好、强度高、寿命长、安全性高等优势，自问世以来就受到各行各业的青睐。 文中总结归纳了碳纤维复合材料缠绕气瓶国内外优化研究的进展，具体从自紧压力优化，质量优化，材料与结构优化三个方面 进行了阐述
复合 2024年01月08日
铁基复合吸波材料的研究进展

铁基复合吸波材料的研究进展

摘要：微波吸收材料的研究和应用对于减少电磁污染和实现军事装备隐身具有重要意义。其中，铁磁吸波材料具有优越的磁性能、较高的Ｓｎｏｅｋ截止频率、饱和磁化强度和居里温度，表现出优异的电磁波损耗能力，是一种很有前景的吸波材料。然而，铁磁颗粒具有阻抗匹配差、易氧化、密度高、趋肤效应强、温度稳定性差等缺点，通过微观形貌调控等方式与碳基材料、导电金属、导电聚合物、半导体等材料复配，可以有效改善铁磁吸波材料的性能。本文总结了几种铁基复合材料的制备方法、性能和作用机制等，并展望了未来的研究方向。
复合 2024年05月08日
光热相变储能复合材料的制备及应用研究进展

光热相变储能复合材料的制备及应用研究进展

摘要：光热相变储能复合材料具有光热转化效率高、潜热储能大等优势，可通过太阳能的吸收、转化和存储，缓解能源供需失衡的矛盾，是目前研究的热点之一。为进一步促进光热相变储能复合材料的研究和发展，本文以光热转化材料为切入点，系统介绍了碳基、金属基纳米粒子和半导体光热转化材料的机制及其制备方法，并总结了不同复合策略所制备光热相变储能材料的光热转化及储能效果。最后，简单论述了光热相变储能复合材料在节能建筑、智能调温织物等方面的应用，以期为研究人员提供借鉴和参考。
复合 2026年01月20日
有机无机转化法制备超高温陶瓷基复合材料技术研究

有机无机转化法制备超高温陶瓷基复合材料技术研究

摘要：超高温陶瓷基复合材料是以连续碳纤维为增强体、超高温陶瓷为基体的一类复合材料，具有密度低、韧性好、耐高温、抗氧化及耐烧蚀等优异性能，在新型高速飞行器热结构应用方面有着不可替代的作用。碳纤维增强体和陶瓷基体是超高温陶瓷基复合材料的两个重要组成部分，对复合材料使役性能起着决定性作用，但是，碳纤维与陶瓷基体的理化性质差异大，如何将碳纤维与陶瓷基体进行有效复合，以便充分发挥碳纤维轻质、高强韧特性与陶瓷基体抗氧化、耐烧蚀特性，是超高温陶瓷基复合材料基础研究和工程应用需要解决的主要问题。本文论述了有机无机转化法制备超高温陶瓷基复合材料技术的发展思路，介绍了超高温有机陶瓷前驱体的设计与合成、C/ZrC-SiC和C/HfTaC-ZrC-SiC复合材料的研究结果，探讨了解决新型高速飞行器高温气动/燃气环境氧化烧蚀问题的材料技术方案，为连续纤维增强超高温陶瓷基复合材料的技术发展和工程应用提供借鉴。
复合 2024年05月08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