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反应熔渗法制备超高温陶瓷基复合材料研究进展

反应熔渗法制备超高温陶瓷基复合材料研究进展

摘要：超高温陶瓷基复合材料（ultra−high temperature ceramic matrix composites，UHTCMCs）因其优异的高温稳定性、抗氧化及抗烧蚀性能，成为高速飞行器热防护系统的核心候选材料。反应熔渗法（reactive melt infiltration，RMI）凭借成本低、操作简单、制备周期短、可成形复杂构件且所得材料致密度高的优势，成为制备UHTCMCs 的关键工艺。系统阐述了RMI 工艺的基本原理和反应动力学机制，回顾了该工艺从单组元改性向多元复合体系演进的发展历程。在此基础上，重点分析了采用RMI 制备的纯组元（如C/C−ZrC、C/C−SiC）、二元（如C/C−SiC−ZrC、C/C−ZrC−TiC 等）及多元（含高熵）UHTCMCs的微观结构、力学性能与抗氧化烧蚀性能之间的内在关联。分析表明，纯组元体系性能提升有限，二元体系通过组元互补初步实现性能协同，而多元体系则因固溶强化效应、高熵晶格畸变及烧蚀过程中形成的多相致密氧化保护层等因素，展现出更为优异的综合力学性能与宽温域抗烧蚀能力。最后，指出了RMI 制备UHTCMCs 面临的关键挑战，包括高熔点组元导致熔渗温度过高损伤纤维、残留低熔点相影响高温性能、多组元陶瓷相精准调控困难等，并对未来反应熔渗理论体系的完善、低温熔渗工艺优化及大尺寸复杂构件制备等发展方向进行了展望。
复合 2026年08月28日
颗粒增强铝基复合材料的制备方法及其热处理研究

颗粒增强铝基复合材料的制备方法及其热处理研究

摘要：概述了原位自生法和固液复合外加法两种制备纳米颗粒增强铝基复合材料的常用方法及几种辅助制备技术，主要介绍了单相及双相混杂增强铝基纳米复合材料制备技术进展，包括SiCp/Al、TiB2/Al、SiCp+Mg2Si/Al及TiB2+Mg2Si/Al等复合材料。同时阐述了颗粒与Al基体界面问题、纳米颗粒对铝基复合材料固溶与时效行为的影响规律。提出了今后纳米颗粒增强铝基复合材料的研究方向。
复合 2024年11月19日
Nb元素对铜-金刚石复合材料界面改性的研究

Nb元素对铜-金刚石复合材料界面改性的研究

摘要:采用粉末冶金法制备铜/金刚石复合材料,研究不同含量活性元素 Nb对铜界面改性的影响机制以及对铜/金刚石复合材料的热导率的影响,利用 XRD、SEM、EDS和导热系数测定仪分析复合材料的界面和热导率.结果表明,随着 Nb含量的添加,能够在烧结过程中形成碳化物界面层,铜和金刚石界面缺陷逐渐减少,界面结合逐渐转好.在1%的含量时,复合材料的热导率达到370.3W/(m•K),相比纯铜/金刚石复合材料提高1.34倍,但当含量超过１vol%,碳化铌中间层变厚,由于 碳化铌自身热导率较低,导致复合材料的热导率降低.
复合 2025年04月11日
高熵合金增强铜基复合材料的研究进展

高熵合金增强铜基复合材料的研究进展

摘要：铜基复合材料具有优异的导电性、导热性和综合力学性能，是应用于国防器械、高铁、工业装备等高尖端领域的重要材料。高熵合金与铜线膨胀系数相近且其具有良好的耐磨性、热稳定性和抗疲劳性等，与基体表现出良好的界面结合和出色的相容性，而且还能提高材料的强度、硬度和耐磨性能，是一种潜在的铜基复合材料增强相。本文主要围绕高熵合金增强铜基复合材料的研究进展，分析了各种增强相的性能并且与其他增强相相比高熵合金的优势及其发展前景，综述了高熵合金增强铜基复合材料的强化机制和复合材料的制备工艺，最后提出了通过高熵合金增强相成分设计、表面处理、扩散活化烧结等方法调控界面结构，为制备出具有优异性能的铜基复合材料提供理论依据。
复合 2026年08月12日
超声滚压表面复合强化研究综述

超声滚压表面复合强化研究综述

摘要：超声滚压技术通过位错的湮灭和产生将晶粒细化至纳米级，提高了材料硬度和耐磨损等性能。探讨了如何进一步提升材料的使役性能，通过将超声滚压与其他处理技术相结合形成复合加工工艺，克服单一超声滚压处理工艺的局限性，如超过塑性变形的极限或过度强化带来的起皱、开裂和压溃等。超声滚压表面复合强化技术作为特种复合加工工艺，在零件高性能表面制造中具有明显优势。根据超声滚压在复合工艺中的位置顺序，分别介绍了超声滚压前端强化、同步强化和后续强化3 种加工类型。超声滚压前端复合加工技术主要包括超声滚压复合物理气相沉积技术和超声滚压复合离子注入技术等。在超声滚压同步强化方面，讨论了声电耦合和温度场辅助超声滚压对变形层厚度和摩擦磨损性能的影响。在超声滚压后续强化方面，介绍了涂层复合超声滚压技术，讨论了它对涂层裂纹、孔隙以及表面粗糙度的影响。此外，分析了超声滚压对复合强化过程中材料微观组织演化和塑性变形的作用机制，总结了这些技术在改善表面强化效果和满足复杂服役要求方面的研究现状。最后，展望了超声滚压复合强化技术的应用前景和发展方向，强调了它在提高材料使役性能方面的研究价值和目标。
复合 2024年11月07日
固态法制备颗粒增强铝基复合材料的研究进展

固态法制备颗粒增强铝基复合材料的研究进展

摘要：颗粒增强铝基复合材料具备优异的综合性能，可用作结构−功能一体化构件，在新能源汽车、航空航天、核电和兵器装备等领域的应用潜力巨大。不同铝基体、颗粒增强体和制备方法对铝基复合材料的力学性能与物理性能的影响至关重要。近年来，科研工作者在颗粒增强铝基复合材料及其高性能制备方法上开展了大量工作，并取得一定进展。本文通过综述 1xxx 系、6xxx 系等铝基体，氧化物、碳化物等颗粒增强体，粉末冶金法、大塑性变形法等固态法制备方法，力学性能、耐腐蚀性能等服役性能的最新研究进展，系统分析了不同制备方法的优势与目前存在的不足，以期为高性能颗粒增强铝基复合材料的选择、制备与应用提供参考。
复合 2025年03月21日
激光增材制造金属基复合材料工艺研究进展

激光增材制造金属基复合材料工艺研究进展

摘要：金属基复合材料因其优异的力学性能和化学耐腐蚀性，在航空航天、汽车制造、电子工业等领域具有广泛的应用前景。激光增材制造技术的快速发展为制备金属基复合材料开辟出一条新路径。本文综述了激光增材制造技术在金属基复合材料加工成形领域的应用，包括技术原理、关键要素及典型材料的研究进展。首先，详细阐述选区激光烧结、选区激光熔化和激光金属沉积三种技术的工作原理、优势及局限；其次，重点分析粉末类型、粉末特性和增强体等影响金属基复合材料制备的关键要素；最后，系统分析激光增材制造技术在典型金属基复合材料成形方面的研究进展，并对未来研究方向进行展望。
复合 2026年08月04日
生物质挤出发泡复合材料的研究进展

生物质挤出发泡复合材料的研究进展

摘要: 全球对环境保护与绿色发展的关注度持续攀升,生物质挤出发泡复合材料作为环境友好型材料备受瞩目,其生物质及热塑性聚合物为原料可再生、可回收再利用,并且可以通过合适的工艺与添加助剂优化产品的力学性能,是可持续发展的新型材料。介绍了挤出发泡工艺对复合材料性能及应用的影响,重点对成型设备单螺杆挤出机与双螺杆挤出的优缺点进行了对比,总结了挤出发泡配方组成,即发泡剂、成核剂、增塑剂、交联剂等的加入对材料性能的优化作用,并对生物质挤出发泡复合材料在包装、建筑行业的应用做出了详细综述。
复合 2026年03月17日
金刚石/铜复合材料界面调控策略及界面热传导机制的研究进展

金刚石/铜复合材料界面调控策略及界面热传导机制的研究进展

摘要:随着信息技术的快速发展,电子器件的集成度越来越高,电子封装材料的热管理性能面临更高的要求。金刚石/ 铜复合材料因其潜在的高导热性能备受关注,但由于界面润湿性较差和界面声子失配严重,其导热性能未达预期。本文综述了近年来金刚石/ 铜界面热导的最新研究进展,重点探讨了改善界面结合、改善界面载流子失配对界面热导和界面热载流子传输机制的影响,并对今后金刚石/ 铜复合材料的研究与制造前景作出展望。
复合 2026年06月02日
碳纤维复合材料激光切割技术研究进展

碳纤维复合材料激光切割技术研究进展

摘要：碳纤维复合材料具有重量轻、抗断裂、耐腐蚀、耐磨性好等优越特性，被广泛应用于汽车制造、航空航天和军用制品等领域，但同时该材料的硬度高且各向异性及层间强度低，采用传统机械加工时易产生毛刺、分层等损伤，对此综述了激光切割碳纤维复合材料的特点、表面质量及影响因素，总结了该技术在工艺优化、理论仿真方面的研究进展，同时指出了相关研究中存在的问题，并对该技术发展趋势进行了展望。
复合 2024年07月16日