轻量化复合材料与3D打印技术在服务机器人上的应用与展望

摘要：作为人类劳动力的替代品，服务机器人的应用方兴未艾。本文介绍了服务机器人的应用特点和应用场景，加强机器人的运动性和自主性方面仍是重要的研究方向，而发展机器人的轻量化可以增加机器人的灵活性和工作效率，并提高操作的速度和精度。通过轻量化材料的选择和结构优化设计可以实现机器人的轻量化。本文详细介绍了轻量化复合材料的概念和3D打印技术的概念，将这两种应用结合起来，特别是碳纤维复合材料的3D打印应用于服务机器人上，可以实现服务机器人的轻量化，降低机电系统的能耗，缩短开发周期。

复合 2025年02月07日 1 点赞 0 评论 294 浏览

石墨烯-聚苯乙烯复合材料的制备及阻燃性能研究

摘要: 采用溶液共混法制备了石墨烯-聚苯乙烯复合材料,通过XRD、SEM、FT-IR、力学性能测试、热失重分析、导热系数及THR分析等手段,研究了复合材料中氧化石墨烯(GO)的质量分数对复合材料物相结构、微观形貌、力学性能、热性能和阻燃性能的影响。结果表明,聚苯乙烯吸附在GO 表面,GO 与聚苯乙烯复合后增大了表面粗糙度,复合后没有改变聚合物的链结构。适量GO 的掺杂改善了石墨烯-聚苯乙烯复合材料的力学性能,PG-6%的复合材料的拉伸强度、断裂延伸率、弹性模量均达到最大值,分别为38.8MPa、10.37%和1505MPa,相比纯PS分别提高了26.38%、8.06%和31.90%。复合材料的导热系数和热扩散系数均随GO 占比的增大而先增大后降低,PG-6%复合材料的导热系数和热扩散系数达到最大值,分别为0.170 W/(m·K)和0.171mm2/s。适量GO的添加改善了复合材料的阻燃性能,使点燃难度增加,放热率降低,PG-6%的复合材料的阻燃性能最优,FPI最高为0.386。

复合 2024年12月23日 1 点赞 0 评论 290 浏览

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。

复合 2024年09月26日 1 点赞 0 评论 229 浏览

采用不同金属材料铆接修补碳纤维复合材料板的性能对比

摘要：随着复合材料在主承力结构上的应用，复合材料修理技术已经成为复合材料服役周期内的重要一环，其中利用金属的铆接修补方法在快速修补技术中具有重要应用。采用中心挖跑道形孔法模拟碳纤维复合材料损伤，分别使用不锈钢板与钛合金板对复合材料损伤件进行铆钉修补，对损伤件和两种修补件进行轴向拉伸试验，并采用应变计监测复合材料孔边及金属板中心应变。试验结果表明：采用不锈钢和钛合金与复合材料损伤件以铆接方式得到的修补件可承受的最大载荷相同，与未修补的相比提升了65.2%，说明对复合材料损伤板使用金属材料铆接修补具有一定补强效果，并且与使用不锈钢和钛合金材料进行修补的效果相当；在修补件拉伸过程中，碳纤维复合材料先于修补用金属材料失效；2种金属铆接修补件的破坏应变比无修补的损伤件的破坏应变略有增加但影响不大。

复合 2024年05月14日 1 点赞 0 评论 215 浏览

连续纤维增强复合材料的3D打印工艺及应用进展

摘要：连续纤维增强复合材料因其优异的力学性能、灵活的设计性以及耐腐蚀、抗疲劳等一系列优点而广泛应用于航空航天、汽车制造、智能材料等各个领域. 传统的连续纤维增强复合材料制造工艺因生产成本较高和工艺的复杂性而限制了其在复杂结构中的应用, 3D打印技术的日益成熟为制造轻质复杂一体化的连续纤维增强结构提供了可能. 本文首先介绍了连续纤维增强复合材料的打印原料和打印方法, 并总结了不同工艺对打印过程和结果的影响, 其次分析了其在不同领域的应用前景, 最后讨论了当下存在的研究问题并对未来连续纤维增强复合材料3D打印的发展做出了展望.

复合 2024年08月28日 1 点赞 0 评论 376 浏览

金属复合板加工技术的研究现状及发展趋势

摘要：在全球工业和经济飞速发展的时代背景下，单一组元的金属材料越来越难满足严苛的使用环境。于是科研工作者研究出一种将2种或2种以上的金属材料组合到一起，制成金属复合板再加工成设备的方法，使其能够在高温重载、强酸强碱等极端工况条件下使用。金属复合板兼具基板和复板两种材料的性能，降低了稀贵金属使用量，在石油化工、海洋船舶、电力环保等领域得到了广泛应用。本文介绍了目前金属复合板加工领域主流的3种复合工艺的研究现状和发展趋势，并分析了它们的优缺点。最后作者指出随着研究的不断深入，实现多种、多层先进功能结构一体化材料的有效组合，是金属复合板加工技术未来发展的重点方向。

复合 2024年07月29日 1 点赞 0 评论 178 浏览

碳纤维基复合吸波材料的研究进展

摘要：随着高新技术的快速发展，电磁波在民用和军工等领域的应用日益广泛，由此产生的电磁波干扰和泄露问题亟待解决。作为重要的解决方案，电磁波吸收材料受到广泛关注。其中，碳纤维(Carbon fibres，CFs) 因具有质量轻、成本低、电性能优异及化学稳定性好等特点而备受青睐。然而，单一碳纤维难以满足综合吸波要求，需通过引入不同吸波材料并设计出合理的微观结构，以调节电磁参数，优化阻抗匹配，增强电磁波衰减能力。本文重点综述了国内外利用金属、金属化合物、碳材料、导电聚合物及其他多组分材料等改性碳纤维的研究进展，分析了结构和组分变化对吸波性能的影响规律。同时，总结了当前碳纤维基复合吸波材料面临的主要挑战，并对其发展前景进行了展望。

复合 2026年03月18日 1 点赞 0 评论 28 浏览

环保型氧化物增强银基电接触功能复合材料研究进展

摘要：围绕研制开发具有与AgCdO性能相媲美的银基电接触材料，报道了近3 年来传统Ag/SnO2、Ag/ZnO、Ag/CuO三种银基电接触材料体系的研究现状，主要论述国内外研究学者从掺杂改性、制备方法、材料模拟仿真、第一性原理计算等方面开展的大量优化研究；梳理了目前制备银基电接触材料体系的常规制备技术及其工作原理；简述了当前部分学者研制开发的诸如Zn2SnO4、LaSrCuO4、Ti2AlN、La2Sn2O7等新型增强相改性银基电接触材料体系；论述了关于材料模拟仿真、第一性原理等理论计算在电接触材料中的应用现状，这些理论计算为银基电接触材料的成分-结构-性能的优化设计提供了相应的指导意义，有助于缩短材料筛选与研发周期。采用新型表征技术检测Ag/CdO等电接触材料的本质特性，为新材料体系研发推导出最本质的设计判据，而关于电弧能量场作用下银基电接触材料的表面熔池特性、熔池内部冶金反应行为及其电寿命失效机制有待深入探究。

复合 2024年07月17日 1 点赞 0 评论 179 浏览

基于数据驱动的纤维增强复合材料性能预测研究进展

摘要：随着数据资源获取、深度学习演化和模型推理生成等技术的不断发展，数据驱动方法凭借其在挖掘高维非线性关系、构建代理模型及处理多模态数据方面的独特优势，为纤维增强复合材料的性能预测提供了强有力的工具。系统介绍了该领域的研究进展，对复合材料关键参数的数字化表征方法进行梳理，重点描述了材料本征参数归集、图像驱动特征提取、物理信息特征工程以及跨尺度数据驱动4 类数字化表征方法，评述了数据驱动模型在复合材料力学、热学、声学及电学性能预测中的建模策略和预测精度，阐述了可解释性分析与不确定性量化技术在增强模型透明度、量化预测风险方面的工程意义，并展望了构建多尺度融合、物理引导与主动学习相结合的可解释机器学习框架等方向，以期为数据驱动方法在复合材料性能预测领域的深化应用提供从理论基础到工程实践的完整视角。

复合 2026年03月12日 1 点赞 0 评论 33 浏览

结构热防护一体化复合材料研究进展

摘要：超高声速飞行器飞行速度快、飞行时间久的需求对结构及热防护体系提出了更苛刻的挑战，结构防隔热一体化设计能够兼顾承载和热防护双重功能，充分发挥材料高温强度潜力，减少各部件由温差引起的热应力，减轻结构质量和热防护的质量，增加机动性和有效承载能力，具有比传统热防护更高的结构效率，同时实现可重复使用，降低成本。本文综述国内外一体化热防护技术研究现状，介绍各个典型技术方案的结构特征和热防护材料，在此基础上，总结一体化热防护发展的特点和不足，探讨一体化热防护的发展趋势。国内目前仍处于研发起步阶段，拓宽对结构防隔热一体化的技术认知，积极发展结构材料与热防护材料低成本共固化技术，同时不断开发和引入新的热防护材料，加强对主动冷却结构热防护一体化技术的研发力度，是国内结构热防护技术能够快速应用的可行之路。

复合 2024年07月11日 1 点赞 0 评论 214 浏览