复合材料加工技术及装备发展综述
摘要:分析复合材料加工的主要特点和基本要求,研究加工过程中复合材料的切屑及缺陷形成机制、刀具结构及磨损特点,梳理国内外复合材料加工技术和装备的发展现状。研究认为,应该加强基础理论研究、注重技术创新。研究建议:应重点完善对复合材料微观切屑形成机制、加工缺陷的相关研究,形成复合材料加工质量评价标准;深入研究复合材料/ 金属的叠层钻削技术,形成成熟的工艺体系;坚持加工设备自主研发,降低对国外设备的依赖。
C/C复合材料超高温陶瓷涂层制备工艺研究进展
摘要：C/C复合材料因其优异的抗氧化性与抗热震性能，被认为是固体火箭发动机喷管最理想的抗烧蚀结构材料之一。然而，在超高温、富氧环境下，C/C复合材料表现出的氧化敏感性严重制约了其应用领域的进一步拓展。采用特殊工艺制备致密的陶瓷抗氧化涂层，有效隔绝基体与富氧环境的接触，是解决C/C复合材料高温氧化问题的重要途径。本文系统综述了近年来主流陶瓷涂层材料及其制备工艺，分析了各类工艺的作用机理与研究进展，并对超高温陶瓷涂层技术的发展方向进行了展望。
热喷涂陶瓷-树脂复合涂层的研究现状
摘要：陶瓷-树脂复合涂层兼具陶瓷材料和树脂材料的优异性能，具有良好的力学性能、摩擦磨损性能、耐腐蚀性能等，可用于防腐、减摩等领域，是当前热喷涂领域的新兴研究方向。如在先进航空发动机制造领域，通过在陶瓷涂层中添加树脂材料以增加涂层孔隙率，使高温可磨耗封严涂层的可磨耗性显著提升。然而，陶瓷与树脂的热物理性质和化学性质差异较大，导致复合涂层沉积时粒子的熔融沉积行为呈现复杂多样性，对涂层性能的影响规律尚不清晰。目前，国内外对陶瓷-树脂复合涂层的制备和应用开展了大量的研究，在不同热喷涂方法下，陶瓷材料和树脂材料对复合涂层结构、性能的影响取得了显著成果。基于此，本文综述了采用火焰喷涂、等离子喷涂、反应等离子喷涂三种热喷涂技术制备陶瓷-树脂复合涂层的国内外相关研究；比较分析了喷涂过程中，不同热喷涂技术对陶瓷材料与树脂材料的影响规律；梳理了等离子喷涂工艺的优化方法；展望了未来陶瓷-树脂复合涂层的研究重点与应用方向。
碳纳米管增强铝基复合材料界面与晶粒调控研究进展
摘要：随着碳纳米管增强铝基复合材料制备工艺的不断完善，碳纳米管的难分散问题被妥善解决，复合材料的强度有所提高，但复合材料的高模量、高强度没有得到充分利用，并出现“强度–塑性”倒置现象。本文总结了近年来对碳/铝复合材料界面结构、晶粒结构与复合构型设计的调控手段，讨论了界面结构强度对碳纳米管载荷传递效率的影响，分析了出现倒置现象的原因，并针对复合材料塑韧性差的问题，提出了调控思路，为制备强度高、韧性强的碳纳米管增强铝基复合材料提供依据。
模板限域原位制备镁基纳米复合材料进展
摘要：MgH2作为一种具有高储氢容量［（7.6%（质量分数），110 kg·m-3］和低成本优势的固态储氢材料，其高热力学稳定性（脱氢焓值-74.7 kJ·mol-1）及缓慢的吸放氢动力学性能，严重制约了实际应用。研究表明，原位合成法通过自下而上的组装策略，成功实现了Mg/MgH2体系纳米化，有效调控其粒径从而改善储氢性能。本文综述了化学还原、热氢化、气相沉积等原位合成镁基储氢材料的原理，重点阐述了模板限制材料对Mg/MgH2体系粒径调节、吸放氢热/动力学性能与催化机理的影响，同时针对当前原位合成技术中存在的制备成本高、容量衰减大及空气稳定性差等挑战进行了探讨，展望了在纳米限域材料作用下原位制备高性能高储量镁基储氢材料的可行方向。
共轭聚合物-金纳米簇复合纳米粒子构建及其光电响应水凝胶
摘要：脑机接口-功能性电刺激技术在神经功能修复领域具有重要应用前景, 然而常规有源侵入式脑机接口材料因其携带不便、感染风险高等问题在临床推广应用中受限. 因此, 基于无线光刺激技术的低侵入性脑机接口材料就成为该领域亟待发展的新方向. 本研究采用静电自组装策略成功构建了由阳离子型聚(芴-联苯)衍生物(PFP)与巯基配体修饰的金纳米团簇(AuNCs)组成的复合纳米粒子(PFP/AuNCs). 该纳米异质结构具有高效电荷分离和转移效率, 显著提升了PFP的光电流强度. 基于稳态光谱、瞬态吸收光谱等光物理表征手段及电化学测试, 系统性地解析了该纳米异质结构界面电子转移机制. 进一步将PFP/AuNCs嵌入至明胶-海藻酸钠双网络水凝胶基质中,通过精确调控海藻酸钠含量, 成功制备出具有类脑组织力学性能的柔性光电水凝胶材料. 该材料在可见光刺激下可产生与神经电生理活动相近的弱电信号(~61 nA/cm2). 细胞实验与剪切稀化特性表明该材料具有优异的细胞相容性及生物3D打印应用潜力. 本研究为发展新一代非侵入式神经调控器件提供了重要的材料基础与理论基础.
碳纤维复合材料干涉配合连接技术研究进展
摘要：碳纤维增强树脂基复合材料（Carbon fiber reinforced polymer，CFRP）广泛应用于航空航天产品，由于CFRP制造技术的限制和载荷传递的要求，机械连接仍无法避免。干涉配合连接技术对提高CFRP 结构机械连接接头的强度和寿命有巨大帮助。然而由于CFRP 纤维脆性、层间强度低等特点，干涉配合连接技术应用仍存在许多问题。本文重点阐述了CFRP 干涉配合连接技术方面的国内外研究进展，分析了CFRP 干涉配合连接疲劳寿命增益机理，介绍了当前主要的CFRP 干涉配合连接工艺方法，讨论了CFRP 干涉配合连接质量的主要影响因素。最后在以上分析的基础上提出了未来CFRP 干涉配合连接技术的发展趋势和应用前景。
高分子基金属复合材料的前沿应用
摘要：高分子基金属复合材料作为一种具有独特物理属性的功能材料，兼具金属的高导电导热性以及加工便利性。近年来，高分子基金属复合材料成为科技前沿热点。复合材料不仅在芯片堆叠、集成电路和系统集成等高精度封装中实现技术突破，而且为医疗传感装置、柔性显示屏和软体机器人的开发提供了新思路。本文系统介绍了高分子基金属复合材料，从工作性能、应用概况及市场分析等方面总结其在电子封装、柔性显示、医疗传感和电磁屏蔽领域的的研究现状。
基于压电陶瓷及其复合材料的飞机除冰技术研究现状及发展趋势
摘要:飞机飞行过程中，悬浮的过冷水滴在飞机表面结冰，会严重影响飞机的飞行安全，除冰技术是提高飞机安全性能的重要方法。其中，压电除冰技术具有能耗低、结构简单的优点。本文综述了基于压电陶瓷及其复合材料的飞机除冰技术，探讨了低频压电共振除冰方法和高频超声波除冰法的原理、优缺点，总结了除冰系统中压电材料的发展，分析了传统含铅压电陶瓷、无铅压电陶瓷的优缺点和适用范围，展望了柔性压电复合材料在飞机除冰中的应用。制备大功率压电陶瓷与高性能压电复合材料将是飞机除冰技术中的两个重要研究方向。本文为飞机除冰技术的改进提供了思路。
CFRP超声振动铣削辅助装备及智能加工研究进展
摘要：CFRP 以其轻质高强和易于近净成形等优势广泛应用于航空航天、轨道交通和清洁能源装备领域的各类结构件中。然而，由于CFRP 具有非均质和各向异性的材料特征，使其高质高效加工备受关注。因此，系统总结了CFRP 超声振动铣削辅助装备及智能加工研究进展，概述了超声振动铣削辅助装备种类及其性能，进而对超声振动铣削辅助装备的设计、制造和CFRP 性能测试开展详细论述，介绍了不同应用场景超声换能器的设计与仿真原理，分析了超声作用对CFRP 的作用效果；同时探讨了超声维数、振幅、工艺参数和纤维方向角对铣削力、温度、刀具磨损和表面质量的影响机制；结合新型传感器在工业上的应用，总结了超声振动辅助加工向新时代智能自适应超声铣削的转变，提出自适应调控振幅的技术变革；最后，对CFRP 超声振动铣削辅助装备及智能加工研究进行总结和展望。
