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碳化硅纳米线增强钛基复合材料的制备与性能研究

碳化硅纳米线增强钛基复合材料的制备与性能研究

摘要: 采用球磨法将Ti60合金粉末与碳化硅纳米线(SiCnw)混合，通过放电等离子活化烧结工艺制备SiCnw/Ti60复合材料。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和万能力学试验机研究复合材料的组织形貌、物相结构和力学性能。结果表明，在Ti60合金中添加SiCnw后，基体晶粒尺寸显著减小，当SiCnw添加量为0.1% (质量分数) 时，SiCnw/Ti60复合材料的晶粒尺寸较Ti60 合金下降42%，抗拉强度提高2.7%，为1037MPa。SiCnw在晶界处的均匀分布可起到钉扎效应，在拉伸过程中SiCnw承担了基体间的载荷传递，从而提高了SiCnw/Ti60复合材料的拉伸强度。
复合 2024年07月19日
连续纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料低成本制备工艺研究进展

连续纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料低成本制备工艺研究进展

摘要：连续纤维增强陶瓷基复合材料具有低密度、高强度、耐高温等优异性能，已被广泛应用于航空航天、国防军工和新兴民用等领域，但连续纤维增强陶瓷基复合材料制备工艺大多存在成本较高、周期过长等问题，限制其应用和推广，发展低成本制备工艺是推动连续纤维增强陶瓷基复合材料广泛应用的关键。本文简要介绍了连续纤维增强陶瓷基复合材料制备工艺现状，总结了反应熔渗、纳米浆料浸渗瞬时共晶、浆料浸渗结合热压等低成本工艺的研究现状，围绕制备工艺优化、复合材料微观结构和性能等方面进行综述，提出了低成本制备工艺的未来研究方向，如熔盐法制备超高温陶瓷界面和反应诱导相分离制备具有孔隙结构均匀的多孔基体，可显著提升连续纤维增强陶瓷基复合材料的综合性能。
复合 2026年03月16日
激光复合制造技术研究进展

激光复合制造技术研究进展

摘要：激光复合制造技术通过耦合能场/工艺，弥补了单一激光制造的缺点与不足，成为当前激光制造领域的研究热点。提出了激光复合制造技术定义及分类，并从多能场复合与多技术协同两方面介绍了当前国内外激光复合制造技术的发展现状，揭示了多能场、多技术的协同作用机理，阐述了激光复合制造技术的优势，分析了激光复合制造技术面临的挑战与发展趋势。
复合 2024年07月16日
软磁复合材料绝缘包覆研究进展

软磁复合材料绝缘包覆研究进展

摘要：电感元件高频化、小型化、低功耗的发展趋势，对软磁复合材料在高频下的应用特性提出了更高的要求。作为降低高频下涡流损耗的有效手段，绝缘包覆技术的发展受到广泛关注。绝缘包覆技术是软磁复合材料制备过程中的关键环节，其通过对软磁金属粉末进行绝缘包覆从而有效降低涡流损耗。从软磁金属复合材料的包覆工艺角度对有机包覆、无机包覆、无机－有机复合包覆工艺的研究现状及其特点进行综述，指出了目前绝缘包覆领域所面临的挑战与可能的发展方向。
复合 2026年03月09日
金刚石粒度和含量对自蔓延高温合成NiAl结合金刚石复合材料性能的影响

金刚石粒度和含量对自蔓延高温合成NiAl结合金刚石复合材料性能的影响

摘要: 以Ni粉、Al粉、金刚石为原料,采用自蔓延高温合成法制备了NiAl结合金刚石复合材料,研究了金刚石的粒度和含量对Ni-Al 体系燃烧温度和燃烧波蔓延速度的影响以及对复合材料性能的影响。结果表明:金刚石降低了Ni-Al体系的燃烧温度和燃烧波蔓延速度,并提高NiAl基体的抗压强度和维氏硬度。但随着金刚石含量的增加,复合材料的力学性能有所下降,NiAl峰升高,Ni3Al峰下降。随着金刚石的粒度降低,Ni-Al体系的燃烧温度先降低后升高,燃烧波蔓延速度则是先增大后减小,复合材料的抗压强度先升高后降低,维氏硬度降低,Ni3Al 峰先升高后降低,NiAl和Ni峰则是先降低后升高。当金刚石含量为10mass%、粒度为150~180μm 时,复合材料的综合性能最佳,体积密度为3.28g/cm3,抗压强度为92.0MPa,维氏硬度为122.06HV,Ni3Al峰达到最高。
复合 2024年06月26日
金属与碳纤维增强热塑性复合材料连接研究进展

金属与碳纤维增强热塑性复合材料连接研究进展

摘要：碳纤维增强热塑性树脂基复合材料（Carbon fiber-reinforced thermoplastic composites，CFRTP）作为新一代轻量化结构材料，凭借其优异的比强度、比模量及抗疲劳特性，已成为航空航天领域替代传统金属构件的战略材料。通过实现CFRTP 与航空铝合金、钛合金等金属材料的可靠连接，可使结构件整体减重达30% ~ 40%，同时兼具金属的高导热性和复合材料的耐腐蚀优势，这对提升飞行器推重比和燃油效率具有显著价值。由于异种材料之间理化性能差异较大，在生产过程中混合应用多种轻量化材料仍面临巨大挑战。本文总结了近年来金属与CFRTP 连接技术的国内外研究成果，包括连接工艺、连接机制以及界面调控方法。首先介绍了金属/CFRTP主要连接工艺与研究进展，进一步概括了热连接界面改性的原理，并分别展开论述了金属与CFRTP 界面机械嵌合调控与界面化学键合调控两种调控方法。最后，系统梳理并总结了当前金属与CFRTP 连接研究进展与存在的关键问题，并对其未来的发展做出展望，为新一代航空航天装备的轻量化设计提供理论支撑和技术保障。
复合 2026年02月28日
碳纳米管/氧化锌协同增强碳纤维复合材料的电磁屏蔽性能

碳纳米管/氧化锌协同增强碳纤维复合材料的电磁屏蔽性能

摘要:在碳纤维上原位生长氧化锌纳米线、沉积碳纳米管薄膜，经叠层铺设和真空辅助树脂浸渍成型制备出叠层混杂碳纤维/环氧树脂复合材料，表征其微观结构并系统地研究了这种材料的电导率和电磁屏蔽性能。结果表明，这种复合材料(厚度为2 mm)在8.2~12.4GHz波段的电磁屏蔽效能达到50 dB，比碳纤维复合材料提高了51.52%。这种材料的优异性能，可归因于氧化锌纳米线的高效介电损耗、连续碳纳米管薄膜的高导电性、层间多组元界面的多重反射和高效吸收损耗。
复合 2024年05月22日
碳纤维增强聚合物复合材料水导激光切割损伤机理研究

碳纤维增强聚合物复合材料水导激光切割损伤机理研究

摘要：碳纤维增强聚合物（CFRP）复合材料在水导激光加工后，切缝表面和横截面存在热损伤，这些损伤是影响材料力学性能、降低材料服役性能的重要因素。针对该问题，采用试验方法分析了加工参数对沟槽几何形貌和表面形貌的影响规律，研究了沟槽表面和横截面的热损伤形成机理。研究结果表明：高激光功率、低脉冲频率和低切割速度可有效增大沟槽深度；激光与材料的相互作用和水射流的冲刷作用是形成沟槽表面热损伤的主要原因。在2mm厚CFRP切割试验中发现：横截面热影响区宽度与纤维排布方向有关，0°碳纤维热影响区宽度最大，45°和135°碳纤维热影响区宽度次之且宽度相近，90°碳纤维热影响宽度最小；另外，提高水射流速度有利于抑制热影响区的扩展，水射流速度由80m/s提高至120m/s，最大热影响宽度缩小35.7%。
复合 2024年09月30日
面向零碳制冷与热泵的电卡复合材料及柔性制冷器件

面向零碳制冷与热泵的电卡复合材料及柔性制冷器件

摘要：电卡效应是一种新型凝聚态制冷效应，其来源于极性材料的电致相变导致的偶极有序度的可逆调控。由于使用电容型场效应（无载流子输运），电卡制冷循环能量可逆性好、介电损耗低，在单次极化-退极化循环中材料能量回复效率接近85%。因此，电卡制冷器件具有理论能效高、制冷功率密度大、器件集成度高、易维护、噪音低和尺寸缩放可控等优点。同时，由于其直接使用电能作为驱动，无需压缩机、永磁体等触发二次能量转换，能更方便地与民用、商用环境结合。综合各项指标，电卡效应具有的潜在技术优势不容忽视，被国际上多个组织认为有望成为一种大规模应用的替代制冷方式。然而，目前电卡制冷系统所使用的各类单相材料各自存在难以突破的缺陷。为了结合不同体系材料的优势，设计并制备复合材料是领域内重要的研究方向。综述电卡制冷复合材料的发展与其在柔性制冷/热泵系统中的应用，并展望电卡固态热管理技术在一揽子零碳技术中的未来发展方向与潜力。
复合 2024年05月14日
超高导电性石墨烯铜复合材料研究进展

超高导电性石墨烯铜复合材料研究进展

摘要：超高导电铜具体是指常温下电导率高于１００％ＩＡＣＳ的铜基复合材料。在铜基复合材料中增强体的选择会对复合材料的电导率产生重大影响。近年来，随着对碳纳米管和石墨烯的进一步研究，具有良好本征特性的碳纳米材料逐渐成为了当下研究的热门。对于铜基复合材料而言，纳米碳具有作为增强体的巨大潜力，成为主要研究开发的材料，近年来随着科技社会的快速发展，许多新兴领域，如航空航天、精细金属部件、传感器等，对材料的导电性能提出更高的要求，对超高导电铜的需求也日益迫切。综述了超高导电铜的发展现状，包括应用材料体系、增益机制、研究现状以及未来应用前景。
复合 2024年03月22日