工程视野下的高性能碳纤维材料发展现状分析

摘 要: 高性能碳纤维物化性能优越，是航空航天等重大工程急需的关键材料，属于国家战略性资源。因国际封锁，以及国内生产水平有限，目前尚无法完全满足市场和战略性需求。介绍了高性能碳纤维的发展历程和现状，并基于工程科学理论知识，分析了高性能碳纤维材料的制造流程，梳理了全流程中的“卡脖子”问题，对其发展面临的一系列问题进行了探讨。认为对于类似高性能碳纤维这样的重大工程中的关键材料，应采用工程思维对其制造的全流程进行流程工程学研究，通过提升关键材料制造水平辐射带动相关基础学科发展和机械制造自动化、智能化升级。

复合 2025年02月08日 1 点赞 0 评论 142 浏览

超疏水涂层的制备、性能及应用研究进展

摘要 ：随着材料工程和涂料工业的发展，具有耐腐蚀、自清洁、防雾、减阻或抗结冰等性能的超疏水涂层由于能够满足不同应用领域的功能需求，越来越受到研究人员的关注。此外，通过进一步在涂层内部引入隔热、防冰、阻燃、防腐等功能填料可赋予其多功能性，极大地拓宽了超疏水涂层的应用领域。本文首先对超疏水涂层的原理进行了梳理；进一步阐述了超疏水涂层的经典润湿理论，包括杨氏模型、Wenzel 模型和Cassie-Baxter 模型；随后分析了超疏水涂层不同制备方法的特点，并对各方法的优缺点进行了对比；最后通过介绍掺杂功能填料的多功能超疏水涂层研究进展，指出超疏水涂层存在的主要问题，并对其发展方向进行了展望。

复合 2024年12月27日 1 点赞 0 评论 363 浏览

碳纤维增强陶瓷基复合材料超声振动辅助铣削加工技术的研究进展

摘要：碳纤维增强陶瓷基复合材料(Cf/SiC 复合材料)具有良好的化学和热稳定性、高比强度、耐高温以及低密度等优点，被广泛应用于航空航天、高速列车以及核能等领域。目前陶瓷基复合材料构件普遍采用近净成形技术制备，但仍需进行二次加工以满足最终装配的尺寸精度和几何公差。然而，由于Cf/SiC 复合材料具有各向异性和多相非均质的材料特性，其高效低损伤加工需求备受关注。因此，系统地综述了文献报道的Cf/SiC 复合材料超声振动辅助铣削加工技术相关研究进展。首先概述了陶瓷基复合材料传统机械加工以及特种能场辅助加工技术的研究现状。其次，从陶瓷基复合材料超声振动辅助铣削加工过程中直角切削试验和有限元仿真两方面总结了材料去除机理和超声作用机制；介绍了陶瓷基复合材料超声振动辅助铣削中切削力建模的方法和陶瓷基复合材料加工表面损伤及其剩余强度方面的研究。最后，分析了陶瓷基复合材料超声振动辅助铣削加工的发展趋势以及展望未来研究方向。

复合 2024年11月27日 1 点赞 0 评论 254 浏览

镁基复合材料增材制造技术研究进展

摘要：镁基复合材料通过基体与增强体的协同配合，克服了传统镁合金绝对强度和刚度较低、承载能力较差的难题，而增材制造技术的强成形能力、高制备精度、短制备周期为定制复杂结构且组织均匀的镁基复合材料提供可能。因此，本文从镁基复合材料的组成出发，简单介绍传统制备方式后，归纳梳理了镁基复合材料增材制造技术的研究进展，总结不同制造过程中工艺参数对成形件组织和性能的影响规律，最后在分析所存在的问题和挑战的基础上，对镁基复合材料增材制造技术未来的研究方向进行聚焦和展望。

复合 2024年11月14日 1 点赞 0 评论 149 浏览

喷射复合电沉积技术研究进展

摘要：喷射复合电沉积技术在制备复合镀层方面具有显著的优势，如区域选择性好，镀层厚度容易控制等，并且可以结合脉冲电源、喷头设计等工艺参数和加入物理场的调控，进一步提高复合镀层的表面形貌和性能。本文介绍了喷射复合电沉积的发展历程，概括了不同工艺参数和不同物理场对复合镀层的影响，系统的综述了喷射电沉积法制备复合镀层的研究现状。采用喷射电沉积方法可在常温、常压环境下制备复合镀层，精准高效控制电沉积区域面积，提高材料的耐磨耗、抗腐蚀性能，可应用于各种类型刀具和电极表面，也可应用于大型金属材料表面，有很好的发展前景。

复合 2025年04月03日 1 点赞 0 评论 154 浏览

先进复合材料在高端和一般产业领域的最新发展

摘要:先进复合材料（ACM）的快速成型技术以及碳纤维增强热塑性树脂（CFRTP）界面的纳米水平控制技术和碳纤维表面处理技术的同步发展，使ACM在汽车结构材料、风电叶片、飞机及其他产业领域的应用，呈现快速发展的趋势，而且增强纤维的选用也呈现多样化的趋势。此外，政策的导向和各国节能减排法规的强化，都助推了ACM在这些相关产业领域的应用和发展。

复合 2024年10月31日 1 点赞 0 评论 137 浏览

氮化碳基复合材料的研究进展

摘要：石墨相氮化碳（graphitic phase carbon nitride, g-C3N4）作为一种无金属半导体，被广泛认为是清洁、绿色、可持续能源生产和转化有希望的候选者。近年来，g-C3N4 以其合适的带隙（约2.7 eV）、低成本、易制备、无毒、高度稳定和环保等优异性能备受人们关注。这一前景也反映了g-C3N4 纳米结构优异的光物理和化学特性，特别是高表面积、高量子效率、高效界面电荷分离和传输，以及易于形成复合材料或结合表面官能团等。综述了g-C3N4 纳米结构材料的合成、改性策略及光催化应用的最新研究进展。最后，总结了g-C3N4 基光催化剂在生产和应用中面临的挑战，并对g-C3N4 基光催化剂的发展前景进行了展望。

复合 2024年07月18日 1 点赞 0 评论 105 浏览

纤维增强陶瓷基复合材料的加工研究进展与发展趋势

摘要：纤维增强陶瓷基复合材料具有高比模量、高比强度、低热膨胀系数、耐高温、耐腐蚀和耐磨损等许多优良的力学性能。这些优良的特性使其在航天航空等领域的应用日益增加。但纤维增强陶瓷基复合材料具有非均质性、各向异性、硬度高和脆性大的特点，是一种典型的难加工材料。因此，有必要对纤维增强陶瓷基复合材料的加工机理进行深入的研究。本文系统介绍纤维增强陶瓷基复合材料的传统加工和非传统加工研究现状，并对各种加工工艺方法的发展趋势、优缺点、适用范围、存在问题及相应解决方法进行总结和概括。和传统加工方法相比，非传统加工方法具有比较明显的优势，是当前发展的主要方向。

复合 2024年07月11日 1 点赞 0 评论 183 浏览

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 1 点赞 0 评论 96 浏览

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 1 点赞 0 评论 109 浏览