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推进系统结构复合材料机械剥蚀计算及相关抗剥蚀技术研究进展

推进系统结构复合材料机械剥蚀计算及相关抗剥蚀技术研究进展

摘要 ：复合材料机械剥蚀是固体火箭发动机推进系统热防护结构不可忽略的关键问题之一。本文主要从工程和数值计算两方面，讨论了处于恶劣高温高压工作环境下，复合材料热防护结构在含有高焓颗粒的高温高速气流冲击下的机械剥蚀问题，重点关注气流压力及剪切力、颗粒冲击、高温传热等因素对于机械剥蚀的影响。此外，从复合材料基体改性以及涂层技术两方面，讨论了复合材料结构提高抗机械剥蚀性能的相关研究工作。最后提出了固体火箭发动机推进系统复合材料热防护结构需要进一步开展研究的问题。
复合 2026年09月11日
连续纤维增强复合材料的3D打印工艺及应用进展

连续纤维增强复合材料的3D打印工艺及应用进展

摘要：连续纤维增强复合材料因其优异的力学性能、灵活的设计性以及耐腐蚀、抗疲劳等一系列优点而广泛应用于航空航天、汽车制造、智能材料等各个领域. 传统的连续纤维增强复合材料制造工艺因生产成本较高和工艺的复杂性而限制了其在复杂结构中的应用, 3D打印技术的日益成熟为制造轻质复杂一体化的连续纤维增强结构提供了可能. 本文首先介绍了连续纤维增强复合材料的打印原料和打印方法, 并总结了不同工艺对打印过程和结果的影响, 其次分析了其在不同领域的应用前景, 最后讨论了当下存在的研究问题并对未来连续纤维增强复合材料3D打印的发展做出了展望.
复合 2024年08月28日
碳纤维基复合吸波材料的研究进展

碳纤维基复合吸波材料的研究进展

摘要：随着高新技术的快速发展，电磁波在民用和军工等领域的应用日益广泛，由此产生的电磁波干扰和泄露问题亟待解决。作为重要的解决方案，电磁波吸收材料受到广泛关注。其中，碳纤维(Carbon fibres，CFs) 因具有质量轻、成本低、电性能优异及化学稳定性好等特点而备受青睐。然而，单一碳纤维难以满足综合吸波要求，需通过引入不同吸波材料并设计出合理的微观结构，以调节电磁参数，优化阻抗匹配，增强电磁波衰减能力。本文重点综述了国内外利用金属、金属化合物、碳材料、导电聚合物及其他多组分材料等改性碳纤维的研究进展，分析了结构和组分变化对吸波性能的影响规律。同时，总结了当前碳纤维基复合吸波材料面临的主要挑战，并对其发展前景进行了展望。
复合 2026年03月18日
原位合成颗粒增强铜基复合材料的研究进展

原位合成颗粒增强铜基复合材料的研究进展

摘要：弥散强化型铜基复合材料，兼具优异的导电导热性能、高强度、良好的热稳定性和耐磨性，是核反应堆、航空器及高端装备中各种导电导热元件的关键材料，在核电、航空、交通、军事等诸多重要领域有不可替代的作用。原位合成法是在一定温度下金属基体内发生化学反应，原位生成一种或几种陶瓷增强体的技术。原位反应制备颗粒增强铜基复合材料存在两个重要的问题亟待解决：一是增强相的团聚问题，二是增强相的尺寸调控问题。本文总结了几种较为常用的制备弥散强化型铜基复合材料的原位合成方法，并对比分析了几种方法的特点、优劣及技术难点。同时，本文综述了原位合成法对铜基复合材料中颗粒尺寸和分布的影响，分析了原位合成法不同参数对复合材料力学及综合性能的影响规律，并从增强相颗粒形核与生长的原理出发，提出了促成细小弥散颗粒增强相的工艺方案。
复合 2025年05月12日
高导热银纳米线/聚合物复合材料的制备方法研究综述

高导热银纳米线/聚合物复合材料的制备方法研究综述

摘要： 高频、大功率的现代电子产品趋向于小型化和集成化， 热量的积累可能导致先进电子器件失效甚至损坏。聚合物基复合材料是目前电子器件散热的主要材料。本文主要对以银纳米线为主要填料的高导热复合材料的制备方法进行了综述， 包括共混法、冻干法、涂层法、浇铸法、静电纺丝法、自组装法， 旨在为新型热管理材料的制备和研究提供一些参考。
复合 2025年08月31日
高性能热塑性树脂基复合材料的诱导结晶行为研究

高性能热塑性树脂基复合材料的诱导结晶行为研究

摘要：在热塑性树脂基复合材料中，优化界面性能对于提升复合材料的整体性能表现具有非常重要的作用。当碳纤维(CF) 作为增强体与半结晶型的高性能热塑性树脂基体，如聚醚醚酮(PEEK)、聚芳醚酮(PAEK) 或聚苯硫醚(PPS) 等复合时，纤维与树脂界面上发生的诱导结晶现象，会对复合材料的界面性能产生显著影响。本文以高性能热塑性树脂基复合材料研究中诱导结晶问题为切入点，综述了该领域的研究进展。本文涵盖了从诱导结晶样品的制备方法到其最终性能变化的全过程，并分析了诱导结晶的类型及其影响因素，同时描述了高性能热塑性树脂中几种典型的横晶(TC) 形态。此外，本文还着重探讨了TC 结构对高性能热塑性树脂基复合材料界面性能的具体影响，并提出了当前该领域仍然存在的问题和面临的挑战。
复合 2026年01月21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
弹性MXene/PDMS复合材料导电网络的构筑及其电磁屏蔽性能

弹性MXene/PDMS复合材料导电网络的构筑及其电磁屏蔽性能

摘要：传统复合材料在形变过程中易因导电结构断裂导致电磁屏蔽效率(EMI SE) 衰减。因此，为了显著提高弹性材料的电磁屏蔽稳定性，本研究通过在聚二甲基硅氧烷(PDMS) 复合材料中设计动态导电界面构筑了三维导电网络。通过改性MXene，制备了具有不同表面电荷特征的NMXene 纳米片。随后调控NMXene 与MXene 纳米片有序静电吸附于热膨胀微球(TEMs) 表面，形成具有动态导电外壳(NMXene-MXene) 的复合微球(TEMs@NMXene-MXene，简写为TNM)。将复合微球与PDMS 基体复合后，通过精确控制热膨胀时长(30 min) 得到TNM/PDMS-30 复合材料。研究发现，TEMs、NMXene 和MXene 之间的动态静电吸附形成了稳定的三维导电网络，能够有效阻隔电磁波并通过多重反射快速消耗电磁能量。因此，仅含5% 导电组分(NMXene 和MXene) 的TNM/PDMS-30 复合材料在X 波段的EMI SE 达到37.0 dB，且在拉伸应变50% 时仍然具有30.2 dB 的屏蔽性能。此外，TNM/PDMS-30 展现出优异的超弹性、拉伸强度(8.02 MPa) 和断裂伸长率(149.5%)，为其在柔性电磁屏蔽材料领域的应用提供了新思路。
复合 2026年09月14日
面向复合材料带隙预测的两段式集成学习模型构建

面向复合材料带隙预测的两段式集成学习模型构建

摘要: 带隙是钙钛矿型复合氧化物材料重要的特征参数，对材料的物理化学性质起决定性作用，如导电性能和光电性能等。为了寻找适合不同应用领域的钙钛矿型材料，利用机器学习进行带隙预测是一种重要的研究手段。构建了一个两阶段异质集成学习模型，在第一阶段使用多种不同的基础机器学习器(回归模型)进行预测；在第二阶段把对预测结果影响较大的描述子和基础机器学习器进行集成学习。利用该模型对210种钙钛矿型复合氧化物材料的带隙进行预测，并与多种独立的机器学习算法以及不同集成策略模型的预测性能相对比，评估了本模型的预测性能。结果表明，这种两段式的集成学习模型能够更好地学习到材料数据的内在关系，并具有较好的预测效果和较强的泛化能力。
复合 2024年05月14日
聚合物导热复合材料三维网络构筑及性能研究进展

聚合物导热复合材料三维网络构筑及性能研究进展

摘要：随着电子器件朝着小型化、高集成化及高功率化方向发展，散热问题愈发突出，开发高效热管理材料已成当务之急。聚合物复合材料相较传统导热材料，在轻质、耐腐蚀等方面优势显著。实现高效三维导热网络的设计与构筑，对聚合物复合材料获得优异导热性能至关重要。近年来，结合不同尺寸、形状等填料混杂填充策略的聚合物复合材料三维导热网络结构设计备受关注。本文首先阐述了聚合物复合材料的导热理论模型与数值模拟方法；其次，重点介绍了在聚合物基体中构筑三维导热网络的常用方法，包括预制三维填料骨架、隔离结构、双逾渗结构等；然后，详细总结了基于二维填料混杂填充聚合物复合材料在结构设计与性能调控方面的研究进展，包括填料桥接与协同效应、双填料网络构筑与性能协同、填料取向调控与剥离成型一体化等方面；最后，对该领域现存问题及未来研究方向予以总结和展望。
复合 2026年03月19日