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SiC纤维增强高温合金复合材料界面问题研究进展

SiC纤维增强高温合金复合材料界面问题研究进展

摘要：高温合金因其强度高、用量大，已成为先进航空发动机主干材料之一。但高温合金密度大，会给发动机带来结构超重、效率低下等问题。如何降低高温合金构件重量、提高发动机效率是新型轻量化耐高温结构材料的研究重点。SiC纤维增强高温合金复合材料在减重方面展现出了潜在优势，在航空航天领域具有广阔的发展前景。SiC纤维与高温合金的界面反应问题一直是复合材料研制过程中的关键难点。为了改善界面相容性，避免高温合金与纤维发生剧烈反应，最常采用的方法是在纤维与高温合金之间添加扩散阻挡层，但是涂层材料在成型过程中容易破裂，无法起到阻挡作用。多组元构筑是一种有效的妥协方法，能够降低界面数量，有效阻止纤维被侵蚀。本文立足于SiC纤维增强高温合金复合材料的研发进展，探讨了复合材料的界面问题，对界面改善方法进行了总结，并对复合材料的界面设计进行分析和阐述。
复合 2025年04月24日
碳纳米管/有机硅树脂吸波气凝胶及其复合材料的制备与性能

碳纳米管/有机硅树脂吸波气凝胶及其复合材料的制备与性能

摘要：基于溶胶-凝胶方法，制备不同比例多壁碳纳米管改性有机硅树脂(CNT/OSR) 气凝胶和针刺石英纤维增强CNT/有机硅树脂气凝胶(QF/SC) 复合材料，探究CNT 含量对有机硅气凝胶及其复合材料的微观结构、防热性能和吸波性能的影响规律。研究结果表明：进行物理修饰后的CNT 与有机硅树脂表现出良好的相容性，构建起了微导电、导热通道；改性后树脂的热稳定性有了明显提升，当CNT 的质量分数为15wt%时，失重10wt% 对应温度Td10 提升111.1℃；QF/SC复合材料热导率在0.054~0.075 W/(m·K) 之间，经600 s表面温度达1 000℃的烧蚀后，最大背温为145.1℃；引入碳纳米管的QF/SC复合材料介电性能显著提高，实测8~18 GHz内反射率峰值和有效带宽分别达到−29 dB和3GHz。该项工作有望在航空航天科学和工业领域实现新的应用。
复合 2025年09月08日
超疏水涂层的制备、性能及应用研究进展

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
网格互穿结构金属-多相复合材料研究综述及其工程减震应用

网格互穿结构金属-多相复合材料研究综述及其工程减震应用

摘要：网格互穿结构金属-多相复合材料不仅保留了各组成相的材料特性，还通过互穿结构实现了性能的协同提升。通过内部各相的摩擦和粘弹性效应，网格互穿结构金属-多相复合材料在循环载荷作用下可有效地耗散能量，表现出优异的阻尼性能，在工程减震领域具有广阔的应用前景。本文综述了现有的3 种网格互穿结构金属-多相复合材料的研究进展，包括陶瓷/金属、金属/金属和高分子聚合物/金属复合材料，在此基础上对其制备工艺(熔体渗流法、金属取代法) 和主要性能(压缩和吸能性能、阻尼性能和吸声减噪性能) 进行了阐述。并以高分子聚合物/金属材料为例，介绍了网格互穿结构金属-多相复合材料在工程减震中的应用，对其存在问题以及未来研究趋势进行了分析展望。
复合 2026年06月30日
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

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
高导热金刚石/铜复合材料研究进展

高导热金刚石/铜复合材料研究进展

摘要：随着电子器件不断向小型化、集成化及高功率密度方向快速发展，高效散热成为确保设备稳定运行的关键。金刚石因其超高热导率，与高导热金属铜复合有望制备出高导热、低热膨胀系数的先进热管理材料。然而，两相界面的声学性能失配与低界面相容性阻碍了界面间热载流子传输，使得实际制备的金刚石/铜复合材料的热导率远低于理论值。为解决上述问题，研究者围绕理论模型构建、界面结构调控以及微观结构优化等方面展开了系统研究。在理论建模方面，Hasselman-Johnson（H-J）模型、声学失配模型、散射失配模型以及微分等效介质模型分别从不同角度对界面热阻进行了理论表征，但这些模型普遍基于理想界面假设，难以适用于实际复杂结构。在界面改性方面，铜基体合金化与金刚石表面金属化成为当前主流界面改性策略，显著提升了金刚石/铜复合材料的界面结合强度与热传输效率。在结构设计方面，合金元素含量、金刚石晶体取向以及中间层材料的种类与厚度等参数的协同调控是提升复合材料导热性能的关键。基于上述分析，从理论模型构建、中间层组成优化以及厚度控制精度3 个方面提出改进策略，并进一步提出一种体现组分匹配、界面结构与工艺参数协同调控的理想微观结构，旨在为金刚石/铜复合材料工程化应用提供结构设计指导与理论参考。
复合 2026年06月12日
镁基复合材料增材制造技术研究进展

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
喷射复合电沉积技术研究进展

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
金属热还原法制备钨铜复合材料研究进展

金属热还原法制备钨铜复合材料研究进展

摘要：钨铜复合材料具有高温强度高、导电导热性好、抗电蚀性好、热膨胀系数低等优良性能，广泛应用于高压电器真空开关触头、电磁轨道炮导轨、火箭喷管喉衬、电加工电极等重点高端技术领域。本文综述了金属热还原法制备钨铜复合材料研究进展，主要包括铝热还原、铝镁复合热还原及铝硅复合热还原法制备钨铜复合材料，重点研究原位合成强化相、原位添加微合金化元素、关键工艺参数（还原剂成分、原料粒度、分散剂、混料方式、造渣剂等）对钨铜微观组织中钨颗粒尺寸、均匀度、Cu/W 界面、强化相尺寸分布的影响规律。该研究对钨铜复合材料组织性能提升及短流程绿色制备技术发展具有重要意义。
复合 2026年08月07日
先进复合材料在高端和一般产业领域的最新发展

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