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。
SiC增强镁基复合材料的机制及研究进展
摘要：镁基复合材料具有优异的综合性能，如低密度、高比强度和高比模量，被广泛应用于各个行业并对其开展了深度的研究。本文主要综述了增强体SiC对镁基复合材料的强化机制及研究进展，发现SiC能有效地平衡传统镁基复合材料中强度与塑性之间的矛盾关系，对镁基复合材料起到良好的增强效果。通过综述分析，SiC对镁基复合材料的强化方式主要有Orowan强化、细晶强化、热错配强化和载荷转移强化等；同时增强体颗粒的大小及分布情况对镁合金的强化起决定性作用并决定了强化方式，如颗粒增强体的添加量为1%时，对于多数镁合金来说效果最优；如微米和纳米尺度的SiC 更能有效增强镁基复合材料的力学性能。而要获得优异的SiC镁基复合材料，当前最好的方法有熔体浸渗法、粉末冶金法、搅拌法以及高能超声处理法。纳米SiC增强体在镁基复合材料中的应用属于一项前沿的研究课题，通过精心的设计和制备，有望提高镁基复合材料的力学性能、耐磨性能和耐腐蚀性能，从而在航空航天、汽车和电子等领域具有广阔的应用前景。
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。
钛基复合材料板材轧制研究进展
摘要: 钛基复合材料中的增强相极大增加了其热加工难度，导致大变形或大尺寸高性能钛基复合材料板材的制备困难。从钛基复合材料板材发展现状出发，围绕其热轧制技术，分析了轧制温度、变形量及轧后热处理工艺对板材微观组织演变和力学性能的影响规律，重点分析了轧制过程和热处理过程增强相与基体组织之间的相互作用。最后指出当前钛基复合材料板材轧制研究存在的不足及未来的发展趋势。
阻燃聚合物复合材料研究进展
摘要：相比传统材料，聚合物复合材料大多具有密度低、比强度高、耐化学腐蚀、热稳定性好和易加工成型等特点，目前在航空航天、电子、建筑、汽车、化工、纺织、消防等领域得到广泛应用，但易燃性严重制约了其在明火或高温环境的安全性和可靠性，因此，降低其易燃性已成为工业应用的强制要求，开发阻燃型聚合物复合材料成为有效途径。近年来，环境友好型高效阻燃剂开发和配方设计，功能型植物纤维、多孔易修饰的金属有机框架化合物以及纳米矿物增强的聚合物复合材料研究均取得长足进步，对提升新型轻质、高强、多功能阻燃复合材料附加值和拓宽其应用领域具有重要影响。本文综述近年来卤系、磷系和镁系等传统阻燃剂，以及硅系、碳系、生物质基、金属有机骨架基和离子液体基等新型阻燃剂开发和功能化现状，归纳聚合物复合材料阻燃改性技术，总结复合材料阻燃机理，展望阻燃聚合物复合材料发展趋势，以期为新颖环保型高性能阻燃材料开发与利用提供参考。
粉末冶金纳米颗粒增强钛基复合材料研究进展
摘要：钛基复合材料（TMCs）作为新一代轻质高性能金属结构材料在航空、航天等重大装备领域展现出广阔的应用前景。与传统微米增强TMCs 相比，纳米增强TMCs 在强塑性协同与热变形能力等方面展现出更为显著的优势，但目前由于纳米增强体分散性和热稳定性等问题，材料的性能潜力尚未充分发挥。如何设计TMCs 的复合体系和制备途径引入纳米增强体，并在热加工与热处理过程中保持稳定性，一直是纳米颗粒增强TMCs 面临的严峻挑战。本文围绕粉末冶金纳米颗粒增强TMCs 工艺特点、制备方法、组织特征与力学性能等方面分析研究现状和进展，指出纳米增强体分散性、热稳定性等制约其发展的基础问题，提出未来研究的发展方向。未来应侧重的研究方向有：（1）碳纳米材料增强TMCs 的界面反应控制与热稳定设计；（2）纳米颗粒增强TMCs 粉体的批量化低成本制备技术；（3）纳米颗粒增强TMCs 专用热变形及热处理工艺研究；（4）纳米颗粒增强TMCs 组织构型化设计及强韧化机理研究；（5）纳米颗粒增强TMCs 材料其他关键力学性能研究。
电子封装用功能梯度铝基复合材料研究应用进展
摘要：电子信息系统小型化、轻量化、无人化、一体化的发展趋势要求电子封装持续减小尺寸、降低重量和减少功耗（SWaP，即Size，Weight and Power）。传统的基于可伐合金、铝合金和高硅铝的微电子封装材料难以同时满足大跨度热匹配、良好的钎焊与激光熔焊性能、高导热、高比刚度、高比强度和良好的可制造性，无法适应SWaP 要求。功能梯度铝基复合材料综合了铝合金与铝硅、碳化硅铝等先进复合材料的优点，既具备大跨度热匹配、高导热率的特点，又具备精细加工和良好的激光熔焊等工艺性能，是新一代微电子封装材料的研究热点。本文综述了功能梯度铝基复合材料的优势、制备方法和封装应用情况，并对该材料制备与应用中存在的问题进行了总结，最后对其未来研究方向进行了展望。
碳纤维复合材料固化过程的非均匀温度场重构技术研究
摘要：在高端制造领域，碳纤维复合材料的应用十分广泛，而其固化过程中存在的非均匀温度场对构件成型质量有极大影响。基于此，本工作聚焦于复合材料的固化过程，引入三次样条插值方法，针对其非均匀温度场开展重构技术的研究。首先，对比验证了提出的数值模拟方法的有效性和准确性；然后，利用该方法对碳纤维复合材料固化过程的温度场进行数值模拟，同时对模拟结果进行分析，总结了厚度变化对温度场的影响规律以及温度峰值时刻厚度方向的温度场分布规律；最后，通过算法在稀疏监测样本的情况下，对复合材料固化过程中温度峰值时刻沿厚度方向的平面温度场进行重构，同时针对监测点位的数量和布局开展重构精度影响规律分析。研究结果表明：本工作所用的重构方法可以在较少监测点位信息的情况下，很好地对复合材料固化过程中的非均匀温度场进行重构，且重构精度较高，平均误差约为1.46%，最大误差约为10.55%。
轻量化复合材料与3D打印技术在服务机器人上的应用与展望
摘要：作为人类劳动力的替代品，服务机器人的应用方兴未艾。本文介绍了服务机器人的应用特点和应用场景，加强机器人的运动性和自主性方面仍是重要的研究方向，而发展机器人的轻量化可以增加机器人的灵活性和工作效率，并提高操作的速度和精度。通过轻量化材料的选择和结构优化设计可以实现机器人的轻量化。本文详细介绍了轻量化复合材料的概念和3D打印技术的概念，将这两种应用结合起来，特别是碳纤维复合材料的3D打印应用于服务机器人上，可以实现服务机器人的轻量化，降低机电系统的能耗，缩短开发周期。
耐极端烧蚀环境C/C复合材料研究进展
摘要：C/C 复合材料是空天飞行器热端部件关键的热结构材料，但高温易氧化烧蚀特性限制了其在极端环境下的应用。因此，如何提高C/C 复合材料的抗烧蚀性能尤为重要。系统综述了近年来国内外抗烧蚀C/C 复合材料的研究进展，围绕基体改性、涂层防护和基体改性-涂层一体化3 个方面展开阐述。在基体改性方面，基于组元特性差异将材料分为单相陶瓷、复相陶瓷、多组元及高熵陶瓷改性C/C 复合材料，揭示了陶瓷氧化产物的阻氧抗烧蚀机制。涂层技术重点剖析了单层涂层、多层梯度复合涂层、微/纳结构增韧涂层及嵌入结构界面涂层的设计原理与烧蚀行为，阐明了界面匹配优化对于缓解涂层热失配和抗烧蚀性能的作用机理。最后，面向极端烧蚀环境应用需求展望了C/C 复合材料在氧化烧蚀机理分析、复合材料的结构和组分优化、构件的功能设计及高效低成本制备工艺等方面的发展方向。
