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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
激光增材制造网状结构金属基复合材料的研究进展

激光增材制造网状结构金属基复合材料的研究进展

摘要：相较于传统增强相呈均匀分布的金属基复合材料，网状结构金属基复合材料因其独特的“机械互锁”“位错钉扎”等组织结构特征，具有更优异的室温强度、高温强度、弹性模量和断裂韧性，在航天、航空等领域上具有广泛的应用前景。激光增材制造技术可实现对网状结构的精细化调控，为网状结构金属基复合材料的进一步发展提供了新的途径。本文综述了高能量激光束诱导马兰戈尼对流作用下网状结构金属基复合材料的形成机理、影响网状结构形成的因素、不同类型网状结构的显微组织结构特征，分析了网状结构金属基复合材料的多段弯曲断裂、微孔聚集断裂等断裂机制，阐述了在霍尔−佩奇、奥罗万、泰勒、载荷传递等强化机制共同作用下的强化机理，以及独特的增强相贫、富区协同作用下的韧化机理，并对其未来的研究方向进行了展望。
复合 2024年09月13日
面向复合材料带隙预测的两段式集成学习模型构建

面向复合材料带隙预测的两段式集成学习模型构建

摘要: 带隙是钙钛矿型复合氧化物材料重要的特征参数，对材料的物理化学性质起决定性作用，如导电性能和光电性能等。为了寻找适合不同应用领域的钙钛矿型材料，利用机器学习进行带隙预测是一种重要的研究手段。构建了一个两阶段异质集成学习模型，在第一阶段使用多种不同的基础机器学习器(回归模型)进行预测；在第二阶段把对预测结果影响较大的描述子和基础机器学习器进行集成学习。利用该模型对210种钙钛矿型复合氧化物材料的带隙进行预测，并与多种独立的机器学习算法以及不同集成策略模型的预测性能相对比，评估了本模型的预测性能。结果表明，这种两段式的集成学习模型能够更好地学习到材料数据的内在关系，并具有较好的预测效果和较强的泛化能力。
复合 2024年05月14日
高熵合金复合涂层研究现状及展望

高熵合金复合涂层研究现状及展望

摘要：高熵合金涂层能在经济实用的基础上发挥高熵合金的优良综合性能，但其强化方式主要为固溶强化，强化效果有很大局限性，因此有必要在高熵合金涂层中引入硬质颗粒实现复合增强，从而得到性能更加优良的高熵合金复合涂层。综述了制备高熵合金复合涂层的主要技术，如激光熔覆技术、等离子熔覆技术和氩弧熔覆技术，重点介绍了直接添加和原位合成硬质颗粒增强高熵合金复合涂层的研究现状，分析了其组织与结构，并分别从硬度、耐磨性、耐腐蚀性和抗高温氧化性这几个方面论述了硬质颗粒对高熵合金复合涂层性能的影响，最后针对高熵合金复合涂层研究中存在的问题进行了总结和展望。
复合 2024年08月06日
超构材料波动功能调控研究进展

超构材料波动功能调控研究进展

摘 要 ：超构材料是人工构造的复合结构材料，通过设计基元的结构参数，可以实现丰富的波动调控功能，并可突破传统材料的波动响应极限，在航空航天、轨道交通等民用和国防各领域都具有极大的应用潜力。首先简要介绍了超构材料的基本概念、性质和发展历史，然后从超构材料的禁带减振及其智能设计、低频宽带降噪和能量采集三个方面详细介绍超构材料的基本功能，再从实际应用的多需求出发介绍了轻质-承载-减振降噪和能量采集-减振降噪等类型的多功能一体化超构材料设计原理和性能。最后，总结上述研究进展，并展望超构材料与复合材料、人工智能和非厄米时变系统等的交叉研究，进一步提升超构材料性能和应用能力。
复合 2024年01月18日
高导热苯乙烯丙烯酸树脂复合材料制备及导热性能

高导热苯乙烯丙烯酸树脂复合材料制备及导热性能

摘要：苯乙烯丙烯酸树脂为墨粉主要组分，其导热性能提升可显著提高墨粉导热性能，进而延长打印、复印机使用寿命。通过在苯乙烯丙烯酸树脂中添加碳纳米管、石墨烯高导热单一或复合填料，在苯乙烯丙烯酸树脂构建连通导热网络以提高其导热性能。当苯乙烯丙烯酸树脂中添加0.75wt%多壁碳纳米管时，其导热系数可提高至0.1644 W/(m∙K)，增幅为31.31%；添加1.0wt%羧基改性多壁碳纳米管时，苯乙烯丙烯酸树脂导热系数可提高至0.1751 W/(m∙K)，增幅为39.86%；在苯乙烯丙烯酸树脂添加多壁羧基改性碳纳米管和石墨烯混合填料时，苯乙烯丙烯酸树脂导热系数可提升至0.2093 W/(m∙K)，增幅达到67.17%。表明碳纳米管和石墨烯混合填料可在苯乙烯丙烯酸树脂中形成有效的导热网络，从而显著提高苯乙烯丙烯酸树脂导热性能。
复合 2024年01月18日
连续纤维增强陶瓷基复合材料连接件的研究进展

连续纤维增强陶瓷基复合材料连接件的研究进展

摘要:连续纤维强韧化陶瓷基复合材料(CMCs)是航空航天等领域关键热结构材料,机械连接作为最可靠的连接方式之一,是实现大尺寸复杂CMCs构件连接的重要手段。目前,CMCs连接件的研究正在快速发展,但鲜见有关CMCs连接件的全面综述性文献。本文围绕近年来在CMCs连接件领域的研究工作,归纳了CMCs紧固件的制备及力学性能表征方法,系统梳理和讨论了CMCs紧固件的损伤失效机制,从材料性能和外部环境角度出发,重点阐述了CMCs紧固件力学性能的影响因素和规律,并介绍了CMCs机械连接件相关研究工作,最后对CMCs连接件在损伤规律、失效机制、有限元仿真以及连接可靠性等方面进行了展望。
复合 2024年05月08日
高效热管理用鳞片石墨/铝复合材料的研究进展

高效热管理用鳞片石墨/铝复合材料的研究进展

摘要：鳞片石墨由于其较高的石墨化度、高结晶度和纯度，具有很高的平面热导率而成为制备定向高导热复合材料的重要原料。其与铝基体复合制备的鳞片石墨／铝复合材料具有优异的热综合性能，更是在电子通讯和航空航天领域有更显著的应用优势。介绍了近年来鳞片石墨／铝复合材料的主流制备技术及其导热性能，从碳－铝两相润湿性、界面反应出发，分析了鳞片石墨表面改性的方法及其对复合材料界面微结构和导热性能的影响规律。最后展望了今后鳞片石墨／铝复合材料的研究方向及发展趋势。
复合 2026年01月28日
碳纤维复合材料缠绕气瓶优化研究进展

碳纤维复合材料缠绕气瓶优化研究进展

摘要：碳纤维复合材料缠绕气瓶具有质量轻、刚性好、强度高、寿命长、安全性高等优势，自问世以来就受到各行各业的青睐。 文中总结归纳了碳纤维复合材料缠绕气瓶国内外优化研究的进展，具体从自紧压力优化，质量优化，材料与结构优化三个方面 进行了阐述
复合 2024年01月08日
铁基复合吸波材料的研究进展

铁基复合吸波材料的研究进展

摘要：微波吸收材料的研究和应用对于减少电磁污染和实现军事装备隐身具有重要意义。其中，铁磁吸波材料具有优越的磁性能、较高的Ｓｎｏｅｋ截止频率、饱和磁化强度和居里温度，表现出优异的电磁波损耗能力，是一种很有前景的吸波材料。然而，铁磁颗粒具有阻抗匹配差、易氧化、密度高、趋肤效应强、温度稳定性差等缺点，通过微观形貌调控等方式与碳基材料、导电金属、导电聚合物、半导体等材料复配，可以有效改善铁磁吸波材料的性能。本文总结了几种铁基复合材料的制备方法、性能和作用机制等，并展望了未来的研究方向。
复合 2024年05月08日