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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
金刚石/Al复合散热材料界面调控及热导率研究进展

金刚石/Al复合散热材料界面调控及热导率研究进展

摘要：金刚石/Al 复合材料兼具低密度、高热导率和热膨胀系数可调等优点，近年来成为新一代热管理材料的研究热点之一。但是，复合材料制备过程中金刚石和Al 界面产物Al4C3 会严重影响复合材料的性能，增大金刚石-Al 界面热阻，并且其易水解的特性容易在使用过程中造成复合材料失效。本文从界面Al4C3 相的负面作用入手，详细介绍了目前抑制界面Al4C3 相的主要方法(包括界面调控、金刚石表面化学改性、金刚石表面改性涂层和基体合金化等) 对复合材料界面和热导率的影响，最后对未来金刚石/Al 复合散热材料的发展方向进行了展望。
复合 2026年01月22日
耐腐蚀不锈钢/碳钢复合材料的研究现状及前景

耐腐蚀不锈钢/碳钢复合材料的研究现状及前景

摘要：主要针对钢结构存在的腐蚀引起的安全性和耐久性不够，从而制约其性能及寿命的问题，提出了一种由不锈钢/碳钢通过热轧、冷压、锻造达到冶金结合而形成的金属材料，并以不锈钢/碳钢复合材料为研究对象，提出双金属净界面复合组坯技术与双金属轧制形性协同工艺及控制技术，开发出了适合不锈钢/碳钢复合金属材料工业化大规模生产的控制工艺，同时对不锈钢/碳钢复合系列产品的研究现状及前景做了详细阐述。
复合 2025年01月06日
碳纤维复合材料干涉配合连接技术研究进展

碳纤维复合材料干涉配合连接技术研究进展

摘要：碳纤维增强树脂基复合材料（Carbon fiber reinforced polymer，CFRP）广泛应用于航空航天产品，由于CFRP制造技术的限制和载荷传递的要求，机械连接仍无法避免。干涉配合连接技术对提高CFRP 结构机械连接接头的强度和寿命有巨大帮助。然而由于CFRP 纤维脆性、层间强度低等特点，干涉配合连接技术应用仍存在许多问题。本文重点阐述了CFRP 干涉配合连接技术方面的国内外研究进展，分析了CFRP 干涉配合连接疲劳寿命增益机理，介绍了当前主要的CFRP 干涉配合连接工艺方法，讨论了CFRP 干涉配合连接质量的主要影响因素。最后在以上分析的基础上提出了未来CFRP 干涉配合连接技术的发展趋势和应用前景。
复合 2026年02月25日
导热复合材料降低填料之间界面热阻研究进展

导热复合材料降低填料之间界面热阻研究进展

摘要：复合材料热导率增强的低效率源于其内部存在界面热阻——填料与树脂基体之间的界面热阻及填料之间的界面热阻。目前大多数研究都集中于降低填料与树脂基体之间的界面热阻，而高填充量下填料之间的界面热阻才是影响复合材料热导率的关键因素。文中从增加填料之间的接触面积和提高填料之间的键接强度两方面综述了近年来降低填料之间界面热阻的研究进展，为高导热复合材料的设计和制备提供参考。
复合 2025年02月28日
增强体表面改性在高导热金属基复合材料中的应用

增强体表面改性在高导热金属基复合材料中的应用

摘要：随着电子技术的高速发展和电子器件的更新换代，电子封装材料的性能需求越来越高。金属基复合材料，尤其是铝基和铜基复合材料具有高导热、低膨胀、高稳定性等特点，是具有广阔应用前景的电子封装材料。然而，金刚石、石墨烯、硅等增强体与基体的润湿性差，或者在高温下与基体发生有害的界面反应，限制了此类高导热金属基复合材料的开发和应用。本文简述了金属基复合材料的界面研究进展，结合影响金属基复合材料界面结合的因素，提出了几种改善界面结合的方法。增强体表面改性是改善金属基复合材料界面的重要途径之一，常用工艺有磁控溅射法、化学气相沉积法、溶胶凝胶法、化学镀法等；最后，对增强体表面改性在高热导金属基复合材料中的应用进行分析和展望。
复合 2025年05月15日
基于太阳能驱动界面蒸发器复合材料的研究进展

基于太阳能驱动界面蒸发器复合材料的研究进展

摘要：太阳能界面蒸发系统近年来被认为是解决水资源短缺和能源危机的有效策略，且获得了长足发展。本文主要聚焦太阳能驱动界面蒸发器，讨论了太阳能界面蒸发技术基底材料以及光热材料的最新研究进展，重点综述了当前研究中常见基底材料的传质特点及其优缺点。同时，探讨了不同光热材料作为光吸收剂的光热转化机制以及太阳能蒸发器在能源和环境领域的应用，并分析了太阳能驱动界面蒸发器复合材料面临的挑战和机遇，以启发太阳能界面蒸发技术的进一步发展。
复合 2025年09月05日
智能复合材料的研究进展

智能复合材料的研究进展

摘要：智能复合材料作为一种新型高技术材料，兼具结构与功能双重特性。根据近几年来智能复合材料的研究现状，介绍了几种主要的智能复合材料，形状记忆复合材料、自修复智能复合材料、压电智能复合材料、电／磁流变智能复合材料及纤维素智能复合材料，简述了智能复合材料领域当前研究热点，介绍了该领域中存在的一些问题，展望了智能复合材料的发展前景。
复合 2024年03月22日
航空复合材料结构健康监测：研究进展及其智能化趋势

航空复合材料结构健康监测：研究进展及其智能化趋势

摘要：先进复合材料结构在航空器中得到广泛应用，相比于传统的金属材料，该结构的应用既能实现飞行器轻量化设计，又能提高其损伤容限。苛刻的服役环境及复杂的载荷工况使航空复合材料结构面临严峻的考验，复合材料结构健康监测成为保障航空器在役安全的必由之路。本文分析了复合材料结构的损伤机理和典型损伤模式，对航空复合材料结构的健康监测需求进行了介绍；针对航空复合材料结构的宏、细观损伤、健康状态、寿命等的监测需求，总结了传统监测方法的应用现状；介绍了柔性电子皮肤、自供电传感器等新型先进健康监测技术的进展，并探讨了多传感器数据融合技术、数字孪生、机器学习等智能技术的创新应用；简要概述了结构健康监测技术在国内外航空领域的工程实际应用，并讨论了其未来发展方向和智能化的研究重点，为航空复合材料结构健康监测的研究提供参考。
复合 2026年02月26日
连续纤维增强陶瓷基复合材料3D打印：研究进展与挑战

连续纤维增强陶瓷基复合材料3D打印：研究进展与挑战

摘要：连续纤维增强陶瓷基复合材料(continuous fiber reinforced ceramic matrix composites, CFRCMCs)具有低密度、高强度、优异的高温稳定性与化学稳定性等性能，在航空航天、核工业、化工以及交通运输等领域都有着重要应用。近几年，3D打印技术的发展为复杂异形 CFRCMCs构件的预制体成形提供了创新途径。然而CFRCMCs 的3D打印技术仍处于起步阶段，面临着成形设备、成形工艺和成形原理等方面的重大挑战。因此，对 CFRCMCs的3D打印研究进展与挑战进行归纳与分析具有重要意义。本文首先对常见3D打印技术进行简单介绍；其次，总结 CFRCMCs的3D打印研究进展，具体包括基于热塑性原料的熔融沉积3D 打印、基于水系浆料的墨水直写3D打印、机械辅助的墨水直写3D打印、基于光敏浆料的光固化3D打印等；最后，从纤维与陶瓷界面、缺陷表征与控制、陶瓷化与致密化、自动化与智能化制造、结构功能一体化、4D打印、自修复以及标准等方面对CFRCMCs的3D打印挑战进行分析。期望为CFRCMCs 3D打印相关的基础科学与关键技术研究提供一定参考与指导。
复合 2025年05月19日