橡胶纳米复合材料界面和分散表征的研究进展

摘要：橡胶纳米复合材料在交通运输(如高性能轮胎)、航空航天与国防等国家战略领域具有重要的应用价值，复合材料的宏观性能与纳米填料−橡胶的界面相互作用及填料在基体中的分散结构密切相关. 然而传统表征方法受限于分辨率不足，难以清晰阐明纳米尺度微观结构(界面性能、分散结构)与复合材料宏观性能的关联机制，从而无法为高性能橡胶纳米复合材料的设计与制备提供明确指导. 本综述主要介绍了如何利用原子力显微镜(AFM)纳米力学成像技术的高分辨优势，实现橡胶纳米复合材料界面结构(界面厚度、纳米力学性能)的定量表征，以及结合具有纳米级分辨率的三维扫描透射电镜(3D-STEM)与微米级视场的同步辐射X射线计算机断层扫描(X-ray CT)实现纳米填料在橡胶基体中三维分散结构的精细化表征，包括填料聚集体分散均匀性、尺寸分布、内部密实度及填料网络结构的支化度和连通性等. 总结了橡胶与填料的物理化学性质对纳米复合材料多尺度微观结构的影响规律.

复合 2026年07月13日 1 点赞 0 评论 88 浏览

自控温复合材料的制备与性能

文摘：为解决航空领域现存在的热控系统质量重、体积大的问题，本文以室温硫化硅橡胶为基体，炭黑（CB）、碳纳米管（CNTs）和镍（Ni）为导电填料，并且添加一系列助剂，采用溶液共混法制备室温硫化硅橡胶基PTC材料，并对其进行阻-温性能测试和自控温性能测试，验证了复合材料的PTC效应及温控能力；并对材料的微观结构进行了分析，提出了交链-膨胀结构理论模型。结果表明，当CB/CNTs/Ni混合填充量为16wt%时，复合材料的室温电阻率较低，为19.95Ω·cm，PTC强度较高，为4.73，并且在经过300次冷热循环后，仍表现出较好的升温能力和控温能力。TG分析可以看出CB/Ni/CNTs的加入提高了硅橡胶的耐热性能；通过SEM分析可以看出，极大长径比的CNTs具有一定抑制CB团聚的作用；通过XRD分析可以得出导电填料在硅橡胶基质中分散较为均匀的结论。基于微观结构的分析，对内部导电网络通道和结构变化进行对比分析，构建了影响PTC效应的因素分析模型，为解决航空领域的热控系统减重问题提供了可行性参考。

复合 2025年11月10日 1 点赞 0 评论 237 浏览

金属基复合泡沫材料基体及力学性能研究进展

摘要：金属基复合泡沫（metal matrix syntactic foam，MMSF）是由空心微球和金属基体复合而成的一种新型多孔复合材料。本文总结了近些年有关铝基、镁基和钢基等复合泡沫研究的进展情况，并分类概述了不同基体材料的选择和制备工艺对金属基复合泡沫组织结构和力学性能的影响。结果表明，基体材料是金属基复合泡沫的重要组成部分，并直接影响其结构和性能。铝及其合金具有密度小、强度高、可塑性好等特点，是金属基复合泡沫中应用最广泛的基体材料之一。镁及其合金也有低密度、高强度、延展性好等特点，也是一种重要的金属基体材料。钢基复合泡沫的抗压强度和吸能能力优于大多数铝、镁基复合泡沫，并且在受力过程中表现出较好的变形状态，但是其密度普遍高于铝、镁基复合泡沫材料。以高熵合金作为复合泡沫材料基体是一个新的研究方向，该种材料表现出优异的性能。由于高熵合金内部结构复杂，需对制备出的复合泡沫微观结构及力学性能做进一步研究。除了金属基体材料，填充材料、制备工艺、孔隙率、界面反应、后处理技术等都对金属基复合泡沫的结构和性能有着很大的影响。

复合 2026年02月09日 1 点赞 0 评论 232 浏览

石墨烯/高分子复合材料研究进展的可视化分析

摘要：为了解石墨烯/高分子复合材料研究领域的研究现状，利用CiteSpace 软件对2004—2023年期间该领域的文献进行可视化分析，通过主题检索构建数据集，从时间分布、国家合作、机构合作及文献共被引分析该研究领域的发展情况。石墨烯/高分子复合材料领域研究活跃，中国、美国、印度为主要研究力量，中国的发文数占所有国家发文数的45%；电磁干扰、热导率及石墨烯纳米片是该领域的三个主要聚类，近期的研究热点为石墨烯/高分子复合材料用于电磁干扰，掺入石墨烯的高分子材料具有高电磁屏蔽效率。突变性分析结果表明，近期该领域的研究趋势为石墨烯增强复合材料，在低添加量下，石墨烯对复合材料力学性能的增强效果显著。

复合 2025年04月22日 1 点赞 0 评论 302 浏览

形状记忆高分子气凝胶复合材料研究进展

摘要：形状记忆高分子气凝胶(shape memory polymer aerogel, SMPA)是一类兼具多孔结构和刺激响应特性的智能材料，能够在温度、湿度、电场等外界刺激下发生可逆形变. 这类材料通过结合气凝胶的轻质多孔结构特性和形状记忆聚合物的刺激响应能力，在航空航天、智能电子、环境能源等领域展现出巨大潜力. 近年来，SMPA的研究在材料体系设计和性能优化方面取得了显著进展，本文系统综述了近年有关SMPA及其复合材料的结构、机理、性能及应用的研究成果，通过材料体系将SMPA分为合成基和生物基2 类，讨论其制备方法和性能优化方式，并列举SMPA及其复合材料在不同领域的应用，有助于读者了解当前SMPA及其复合材料的发展趋势、应用和现存挑战，以望引发研究人员对这一领域的进一步探索.

复合 2026年07月14日 1 点赞 0 评论 82 浏览

工程视野下的高性能碳纤维材料发展现状分析

摘 要: 高性能碳纤维物化性能优越，是航空航天等重大工程急需的关键材料，属于国家战略性资源。因国际封锁，以及国内生产水平有限，目前尚无法完全满足市场和战略性需求。介绍了高性能碳纤维的发展历程和现状，并基于工程科学理论知识，分析了高性能碳纤维材料的制造流程，梳理了全流程中的“卡脖子”问题，对其发展面临的一系列问题进行了探讨。认为对于类似高性能碳纤维这样的重大工程中的关键材料，应采用工程思维对其制造的全流程进行流程工程学研究，通过提升关键材料制造水平辐射带动相关基础学科发展和机械制造自动化、智能化升级。

复合 2025年02月08日 1 点赞 0 评论 291 浏览

铝基碳化硅复合材料超快激光表面加工研究现状

摘要：铝基碳化硅（SiC/Al）复合材料具有高强度、低密度等优异性能，广泛应用于航空、航天等领域。然而，SiC/Al复合材料的硬度和熔点都较高，电火花、机械加工等传统加工方法存在加工效率低、质量一致性差等问题。近年来，超快激光因具有极短脉冲宽度、极高脉冲能量等特点，有望成为SiC/Al复合材料新的高效高质表面加工方法。阐明材料对激光能量的吸收及传递是揭示超快激光加工复杂物理化学过程的首要解决的问题。此外，明确材料的去除机制是实现高精高效超快激光加工的关键，为按需制备表面微纳功能性结构提供了理论基础。因此，针对SiC/Al复合材料超快激光表面加工过程，总结了超快激光与材料相互作用时的能量吸收、能量传递和材料去除机制的研究现状；其次，分析了SiC/Al复合材料超快激光表面微纳结构制备工艺与表面润湿性、胶接性能等应用现状；最后，梳理了SiC/Al复合材料超快激光表面加工目前面临的挑战和未来发展趋势。

复合 2026年06月09日 1 点赞 0 评论 134 浏览

商用航空发动机复合材料风扇叶片应用与制造工艺进展

文摘：为了借鉴和参考国外复合材料风扇叶片的研制与发展经验，深入研究了其在商用航空发动机上的应用进展，详细论述了复合材料风扇叶片经历的从早期探索到成熟应用，再到未来展望的三个发展阶段。通过介绍国外三家航空发动机OEM厂商所采用的三种核心制造技术——即预浸料手工铺放结合热压罐固化成型工艺、3D-WOVEN结构与RTM成型工艺以及预浸料自动铺丝结合热压罐固化成型工艺，并对比分析这三种预制体制造工艺的特点。本文全面展现了复合材料风扇叶片的生产工艺、制造要点及其未来发展方向。事实表明，复合材料风扇叶片已成为现代商用航空发动机的显著特征，并且是先进航空发动机发展的必由之路。因此，国内研制单位应积极吸收国外积累的研制经验，充分利用国家发展提供的良好机遇，深入挖掘并实践更多的材料体系与工艺工程细节，以期早日实现国产复合材料风扇叶片的应用拓展，从而进一步提升我国航空发动机的性能水平。

复合 2025年11月12日 1 点赞 0 评论 338 浏览

基于电场驱动微3D打印复合增材制造银/铜/镍基金属网格透明天线

摘要：金属网格透明天线在5G/6G 通信、智能驾驶、可穿戴电子等领域应用广泛。然而随着通信技术的快速发展，透明天线的迭代升级速度加快，当前高性能金属网格透明天线的低成本、快速、灵活制造是制约其产品设计、性能验证以及商业化应用最大的技术瓶颈。针对这一挑战性难题，提出一种银/铜/镍基复合金属网格透明天线，具有高导电性、低导体损耗的优势；提出了一种基于电场驱动微3D 打印的复合增材制造方法实现多材料复合金属网格微结构的灵活快速制造。该技术通过电场驱动喷射沉积微3D 打印实现任意形状导电图案的灵活制造，并结合电镀的体成型特点实现高性能复合金属天线的快速制造。通过实验揭示了打印、电镀工艺参数对金属网格精度和质量的影响及规律。基于提出的方法及优化的工艺参数，设计并制造了中心频率2.45 GHz 的透明微带天线，线宽20 μm，周期500 μm，方阻0.29 Ω/sq，透光率78%，实现了2.24 dB 的峰值增益和38.26%的辐射效率。结果表明，该方法通过成型银/铜/镍结构，克服了传统工艺制造的金属网格透明天线方阻高、增益和辐射效率低的问题，克服了制造存在的成本高、效率低(如光刻)或分辨率低(如喷墨打印)的问题，在高性能透明天线快速迭代开发上具有显著优势，具有工业化应用前景。

复合 2026年02月10日 1 点赞 0 评论 166 浏览

选区激光熔化铝合金及其复合材料的研究进展

摘要：颗粒增强铝基复合材料因其高比强度、比刚度及优异的耐腐蚀性能等特点，在航空航天等领域应用前景广阔。选区激光熔化技术（SLM）为其提供了一种高效、经济、绿色的制备方式，但该技术对工艺控制水平要求极高，成形过程中粉末构成、激光功率、扫描速度及设备条件等因素对成形产品组织和性能的影响巨大。本文介绍了SLM的基本原理和各个工艺参数对熔池性能的影响，归纳总结了铝合金和铝基复合材料熔池的形成过程，讨论了SLM过程的组织演化和相关参数及增强颗粒等因素对微观组织和性能演化的影响，另外还专门介绍了新兴的外加物理场辅助的增材制造技术。最后，分析了SLM 技术目前存在的问题，并展望了未来研究的趋势。

复合 2024年12月10日 1 点赞 0 评论 444 浏览