金属陶瓷复合材料界面研究及应用进展
摘要：本文对金属陶瓷复合材枓制备、复合材料界面润湿性的研究及应用领域进行了综 述。重点讨论了熔渗法制备金属陶瓷复合材料的工艺方法，并对提高金属/陶瓷界面润湿性各种试验及原理进行了详细探讨，简要介绍了金属陶瓷复合材料的一些性能及用途。最后，本文还讨论了金属陶瓷复合材料存在的一些问题和今后的发展前景及研究方向。
结构热防护一体化复合材料研究进展
摘要：超高声速飞行器飞行速度快、飞行时间久的需求对结构及热防护体系提出了更苛刻的挑战，结构防隔热一体化设计能够兼顾承载和热防护双重功能，充分发挥材料高温强度潜力，减少各部件由温差引起的热应力，减轻结构质量和热防护的质量，增加机动性和有效承载能力，具有比传统热防护更高的结构效率，同时实现可重复使用，降低成本。本文综述国内外一体化热防护技术研究现状，介绍各个典型技术方案的结构特征和热防护材料，在此基础上，总结一体化热防护发展的特点和不足，探讨一体化热防护的发展趋势。国内目前仍处于研发起步阶段，拓宽对结构防隔热一体化的技术认知，积极发展结构材料与热防护材料低成本共固化技术，同时不断开发和引入新的热防护材料，加强对主动冷却结构热防护一体化技术的研发力度，是国内结构热防护技术能够快速应用的可行之路。
碳纳米管增强铝基复合材料界面与晶粒调控研究进展
摘要：随着碳纳米管增强铝基复合材料制备工艺的不断完善，碳纳米管的难分散问题被妥善解决，复合材料的强度有所提高，但复合材料的高模量、高强度没有得到充分利用，并出现“强度–塑性”倒置现象。本文总结了近年来对碳/铝复合材料界面结构、晶粒结构与复合构型设计的调控手段，讨论了界面结构强度对碳纳米管载荷传递效率的影响，分析了出现倒置现象的原因，并针对复合材料塑韧性差的问题，提出了调控思路，为制备强度高、韧性强的碳纳米管增强铝基复合材料提供依据。
典型结构功能一体化复合材料的设计与制备技术
摘要：在碳纤维增强树脂基复合材料轻量化与结构性能持续提高的前提下，同时附加其特定的功能，尤其是在不损失、甚至提升其层间断裂韧性的情况下，不仅可以弥补结构复合材料天然的缺陷，例如树脂基体的电绝缘性，也可以使其满足特定产品的要求，例如高刚度兼具一定的吸声降噪特性等。显然，对于航空航天这样的尖端应用领域，这种功能附加或结构功能一体化的复合材料技术对航空航天技术的未来发展至关重要。本文介绍了4种具有典型性的结构功能一体化复合材料的设计、制备与性能研究，分别是基于层间功能化插层和基于内织导电纬纱的导电增韧一体化复合材料及多级孔碳化棉纤维填充蜂窝/微穿孔面板的夹芯复合材料结构和编织布/无纺纤维毡复合材料片材折叠成型的结构吸声一体化复合材料。前两种材料分别通过在复合材料富树脂的层间插入导电功能化插层和在复合材料内引入贯通整个材料的导电纬纱网络实现了复合材料的导电性能与层间韧性的同步提高，而后两种材料则分别通过多级孔结构的碳化棉纤维材料填充蜂窝/微穿孔面板夹芯技术和编织布/无纺纤维毡复合材料片材的折叠技术实现了良好的吸声性能等，以展示多尺度、多层次结构设计和制备技术在结构复合材料功能化集成和结构功能一体化方面的应用。
纤维增强陶瓷基复合材料的加工研究进展与发展趋势
摘要：纤维增强陶瓷基复合材料具有高比模量、高比强度、低热膨胀系数、耐高温、耐腐蚀和耐磨损等许多优良的力学性能。这些优良的特性使其在航天航空等领域的应用日益增加。但纤维增强陶瓷基复合材料具有非均质性、各向异性、硬度高和脆性大的特点，是一种典型的难加工材料。因此，有必要对纤维增强陶瓷基复合材料的加工机理进行深入的研究。本文系统介绍纤维增强陶瓷基复合材料的传统加工和非传统加工研究现状，并对各种加工工艺方法的发展趋势、优缺点、适用范围、存在问题及相应解决方法进行总结和概括。和传统加工方法相比，非传统加工方法具有比较明显的优势，是当前发展的主要方向。
铜带复合对超导倾斜堆叠结构的电磁特性优化研究
摘要：REBCO堆叠结构是超导体应用实现的关键中间载体。然而随着REBCO堆叠结构中带材数量的增加，将产生较大的应力限制堆叠带材的数量。倾斜堆叠结构（CSS）在一定程度上可以平衡堆叠弯曲半径和堆叠数量。允许堆叠的数量增加后，可加入金属带材复合来实现CSS的结构优化。由于CSS电流的分布有着不均匀的特性，固定根数的铜带复合在CSS不同位置对临界电流的影响可能不同。首先，本文基于实验方法和仿真方法，对铜带复合在CSS不同部分的电磁特性展开研究。随后，基于响应面分析法量化了不同复合结构的具体效果。最后通过分析复CSS和普通堆叠的临界电流差异和交流损耗差异，来验证铜带复合CSS的电磁性能优势。
陶瓷增强石墨复合材料研究进展
摘要：石墨具有高导热、耐高温、耐热冲击和抗辐照等优异性能，可广泛应用于航空航天、电力电子和能源化工等领域。然而石墨较低的力学性能、较差的抗氧化性能、垂直石墨片层方向的高热膨胀和难以与其他材料相连接等问题限制了其进一步应用。采用高强度、抗氧化、低热膨 胀系数的陶瓷作为增强相与石墨基体相复合，制备出陶瓷/石墨复合材料，有望解决上述问题。然而大量研究表明，陶瓷与石墨的微观结构复合方式对于改善石墨基体的性能至关重要。本文从陶瓷/石墨复合材料的微观结构设计制备及性能研究方面，综述了近年来不同种类的弥散陶瓷 增强和连续陶瓷增强的石墨复合材料的结构特点、制备工艺、综合性能和应用现状，并展望了未来陶瓷增强石墨复合材料的发展方向。
4D打印磁响应形状记忆环氧树脂基复合材料制备与性能
摘要：以环氧树脂(EP51) 为基体，乙炔炭黑(ACB) 和镍粉(Ni) 为填料，聚醚多元醇(PPG) 为增韧剂共混制成打印墨水，利用直写3D 打印机制备ACB-Ni/EP51 复合材料。通过流变仪、直写3D 打印机对墨水的流变性能和可打印性进行表征；通过拉力实验机(UTM)、扫描电镜(SEM)、动态热机械分析仪(DMA)、差示扫描量热仪(DSC) 对材料力学性能、微观形貌、动态力学性能、差热性能和形状记忆效应进行表征，探究了填料含量对墨水和材料性能的影响。结果表明：ACB 含量达到12wt% 时，墨水具有良好的可打印性；当Ni 粉含量达到16wt% 时，打印针头堵塞造成打印不连续、不均匀。固化后生成的“海岛”增韧结构使材料拉伸强度明显提高(60 MPa 以上)。随着Ni 粉含量增加，对拉伸强度的影响由促进变为削弱。当Ni 粉含量从6wt%增加至14wt%，形状固定率(Rf) 从99.4% 降至94.2%。在300 kHz 交变磁场作用下，形状发生回复，Ni 粉含量增加使形状回复率(Rr) 和回复速率升高，Rr 从94.8% 提升至99.1%，回复时间从39 s 缩短至17 s。Ni-ACB/EP51 复合材料具有较好的形状记忆性能，在空间可展开结构、驱动器及4D 打印等方面有一定的应用前景。
碳纳米管杂化结构增强复合材料电学和力学性能研究进展
摘要：碳纳米管作为一维纳米材料，具有优异的电学、热学、力学等性能，被广泛地用作复合材料的增强剂。根据碳纳米管杂化结构类型，综述了碳纳米管/颗粒材料、碳纳米管/纤维材料、碳纳米管/片层材料、碳纳米管/轻质泡沫材料等结构在电学性能和力学性能方面的研究进展，阐述了各种杂化结构的电学性能和力学性能增强机理，分析了各种杂化结构的优势，为碳纳米管杂化材料的构建和设计提供了依据。
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。
