3D打印纤维增强树脂基复合材料研究进展
摘要：纤维增强复合材料因具有轻量化、高承载以及卓越的力学性能和功能特性,是我国关键战略材料的重要组成。传统的纤维增强复合材料制造技术难以制备复杂结构零件,限制了复合材料的广泛应用,３D打印技术的飞速发展提供给制备纤维增强复合材料新的思路。综述了３D打印纤维增强树脂基复合材料研究进展包括原材料、基本原理、装备、工艺参数以及力学性能,并对３D打印纤维增强复合材料的未来研究与发展方向进行了展望。
石墨烯/碳化硅复合材料的制备: 气体不可忽视的作用
摘要：随着半导体工业逐渐接近摩尔指数路线图的终点, 对于新材料探索的必要性使得我们把目光聚焦在不同类型的非传统材料上. 石墨烯拥有无与伦比的物理化学性质, 在传统碳化硅(silicon carbide, SiC)材料表面沉积连续态石墨烯薄膜, 可以赋予其全新的热、力、电等功能. 石墨烯与碳化硅的集成促进了一类新型材料的诞生, 极大拓宽了该类材料在电子器件、航空航天等诸多领域的应用. 石墨烯/碳化硅复合材料的制备一直备受关注, 然而在碳化硅衬底上直接制备高质量、均匀、层数可控的石墨烯仍是需要攻克的难题. 本文聚焦于石墨烯/碳化硅复合材料制备过程中的气相组分, 综述了石墨烯在碳化硅衬底表面生长的前-中-后阶段气体发挥的不同作用, 包括碳化硅衬底刻蚀、改性, 助力石墨烯生长, 石墨烯解耦几个方面, 涵盖了石墨烯/碳化硅复合材料制备过程中的各个关键步骤, 为石墨烯/碳化硅复合材料一体化制备工艺研发提供了全新思路. 本文进一步总结了气体对石墨烯/碳化硅复合材料制备的意义, 展望了其所面临的挑战和未来的发展方向.
毫纳结构复合材料的制备、协同效应及其深度水处理应用
摘要：纳米材料具有较高的比表面积和较强的表面效应,在水处理领域展现出优异的净污性能,具有广阔的应用前景。将纳米颗粒负载于毫米级载体中制备毫纳结构复合材料,可有机结合纳米颗粒的高反应活性与载体的良好操作性,是突破纳米材料易聚团失活、难分离、稳定性差、潜在环境风险等工程应用瓶颈并实现规模化应用的重要技术手段。本文综述了毫纳结构复合材料的制备方法、结构特性及其在吸附和催化氧化除污性能及机制方面的研究进展,并从纳米颗粒的限域生长、限域吸附特性和限域催化氧化特性等方面阐述限域效应及载体-纳米颗粒的协同净污效应。最后,针对目前毫纳结构复合材料方向亟待解决的科学问题和实际应用挑战提出了展望,以期为推动纳米材料的实际应用提供一定的理论指导和技术参考。
先进树脂基复合材料制造技术进展
摘要：国内先进树脂基复合材料制造技术经过30多年的发展，已初步形成以热熔预浸料制造、热压罐和树脂传递模塑（RTM）成型技术为代表的先进树脂基复合材料制造技术体系，所制备的先进树脂基复合材料已在航空领域得到大量应用。本文中主要介绍国内先进树脂基复合材料热压罐成型技术、RTM成型技术和自动铺放技术的最新进展以及先进树脂基复合材料制造过程模拟与优化技术，讨论了国内先进树脂基复合材料制造技术的主要发展方向。
金刚石/Al复合散热材料界面调控及热导率研究进展
摘要：金刚石/Al 复合材料兼具低密度、高热导率和热膨胀系数可调等优点，近年来成为新一代热管理材料的研究热点之一。但是，复合材料制备过程中金刚石和Al 界面产物Al4C3 会严重影响复合材料的性能，增大金刚石-Al 界面热阻，并且其易水解的特性容易在使用过程中造成复合材料失效。本文从界面Al4C3 相的负面作用入手，详细介绍了目前抑制界面Al4C3 相的主要方法(包括界面调控、金刚石表面化学改性、金刚石表面改性涂层和基体合金化等) 对复合材料界面和热导率的影响，最后对未来金刚石/Al 复合散热材料的发展方向进行了展望。
碳基材料复合半导体光催化剂的制备及应用研究进展
摘要：半导体光催化剂被广泛地应用于光催化领域，但其常因自身的禁带宽度较大、量子效率较低、催化效率较低、与反应物接触 几率较低等因素在实际应用中受到诸多限制。而碳基材料作为一类结构稳定的新材料，具有稳定性强、导电能力强、比表面积大、包 含大量的吸附位点等特性，与光催化剂复合之后，能够有效减小其禁带宽度、降低其载流子的复合率并为其提供更多的吸附位点，很 大程度上提高了光催化剂的光催化性能。
电沉积制备金属基陶瓷复合镀层及其应用
摘要：采用电沉积法制备了一种高硬度、抗冲击的金属基陶瓷复合镀层。介绍了所用材料及制备工艺参数，对镀层表面进行硬度和抗冲击性测试，分析了镀层成分中SiC颗粒、TiB2颗粒以及物料处理方法对镀层性能的影响。在某企业试用的结果表明，电沉积法制备的陶瓷复合镀层可以将轧钢辊道的使用寿命延长3 倍。破鳞机辊7 d的使用测试表明，碳化钨(WC)涂层已经锈蚀失效，而金属基陶瓷复合镀层表面未被锈蚀。
航空级碳纤维增强树脂基复合材料的胶接研究进展
摘要 ：结构轻量化对于航空领域至关重要，基于轻质高强的碳纤维增强树脂基复合材料的表面处理及胶接技术需求日益增长，本文系统回顾了航空级碳纤维增强树脂基复合材料的胶接相关研究进展，介绍了现有的胶接理论、胶粘剂与仿生粘附理论、常见的复合材料表面处理技术及表界面性能和胶接性能表征方法。重点对比了模压成型与热压罐成型、热塑性复合材料与热固性复合材料、同种材料胶接与异质胶接等对最终胶接性能的影响机制。结果表明：复合材料成型工艺影响制得复合材料表面情况，应选择与表面情况匹配的胶接前表面处理方法；对于新兴的热塑性复合材料，由于材料自身的高韧性和表面化学惰性，较传统的热固性复合材料需要更高能量的表面活化处理；对于异质胶接，不可忽视胶层两侧待胶接材料的表面性质差异对胶接的影响。目前，复合材料胶接相关技术正朝着多样化、规模化、自动化的方向发展，未来有望形成轻量化航空构件胶接成型技术体系，在航空制造业发挥更大的作用。
航空复合材料结构健康监测：研究进展及其智能化趋势
摘要：先进复合材料结构在航空器中得到广泛应用，相比于传统的金属材料，该结构的应用既能实现飞行器轻量化设计，又能提高其损伤容限。苛刻的服役环境及复杂的载荷工况使航空复合材料结构面临严峻的考验，复合材料结构健康监测成为保障航空器在役安全的必由之路。本文分析了复合材料结构的损伤机理和典型损伤模式，对航空复合材料结构的健康监测需求进行了介绍；针对航空复合材料结构的宏、细观损伤、健康状态、寿命等的监测需求，总结了传统监测方法的应用现状；介绍了柔性电子皮肤、自供电传感器等新型先进健康监测技术的进展，并探讨了多传感器数据融合技术、数字孪生、机器学习等智能技术的创新应用；简要概述了结构健康监测技术在国内外航空领域的工程实际应用，并讨论了其未来发展方向和智能化的研究重点，为航空复合材料结构健康监测的研究提供参考。
