摘要：金刚石在硬度、热导率、热震性能以及强度等多个性能方面具有其它材料无可比拟的优势，自金刚石人工合成后，在工业中的应用越来越广，相应的制备和应用技术也得到了快速发展，增材制造技术的出现更是为金刚石的应用带来了新的机遇。文中对金刚石及其复合材料的增材制造技术进行了系统的阐述，介绍了金刚石及其复合材料的主流增材制造技术，概述了增材制造过程的质量影响因素，梳理了主要的金刚石及复合材料结构，归纳了不同结构、不同材料的主要应用领域。结合国内外相关技术的发展现状，总结了金刚石及其复合材料增材制造技术面临的问题，提出了后续的发展建议，以期为金刚石及其复合材料的进一步研究和应用提供参考。创新点： (1) 从主流的金刚石及复合材料结构出发，阐述了国内外有关金刚石及其复合材料增材制造的研究及应用。(2) 提出金刚石及其复合材料增材制造技术面临问题，并对其发展趋势进行展望，具有重要的理论指导意义。

摘要: 采用溶液共混法制备了石墨烯-聚苯乙烯复合材料,通过XRD、SEM、FT-IR、力学性能测试、热失重分析、导热系数及THR分析等手段,研究了复合材料中氧化石墨烯(GO)的质量分数对复合材料物相结构、微观形貌、力学性能、热性能和阻燃性能的影响。结果表明,聚苯乙烯吸附在GO 表面,GO 与聚苯乙烯复合后增大了表面粗糙度,复合后没有改变聚合物的链结构。适量GO 的掺杂改善了石墨烯-聚苯乙烯复合材料的力学性能,PG-6%的复合材料的拉伸强度、断裂延伸率、弹性模量均达到最大值,分别为38.8MPa、10.37%和1505MPa,相比纯PS分别提高了26.38%、8.06%和31.90%。复合材料的导热系数和热扩散系数均随GO 占比的增大而先增大后降低,PG-6%复合材料的导热系数和热扩散系数达到最大值,分别为0.170 W/(m·K)和0.171mm2/s。适量GO的添加改善了复合材料的阻燃性能,使点燃难度增加,放热率降低,PG-6%的复合材料的阻燃性能最优,FPI最高为0.386。

摘要：纳米纤维复合材料因具有高孔隙率、高比表面积以及多样化的组成和结构可设计性被广泛应用于锂硫电池、锂空电池等新型锂金属电池储能体系中. 电池的电化学性能主要依赖于充放电反应中的离子传输过程，而纳米纤维的结构形态以及表/界面性质对于离子传输动力学具有重要影响. 因此，本文针对新型储能电池应用中离子传输动力学缓慢、中间产物如多硫阴离子等易穿梭，以及负极枝晶生长等关键科学与技术问题，综述了纳米纤维复合材料的创新性设计和制备方法；进一步结合本课题组近期工作重点，阐述了纳米纤维复合材料的组成与结构调控对锂电池中离子传输动力学的优化作用；最后，总结了纳米纤维复合材料在锂电池正负极、隔膜、电解质等领域的应用进展，并讨论了其在新型储能设备领域的挑战和未来发展前景.

摘要：三维编织复合材料是通过纤维束编织和基体成型制备得到的复合材料, 能以“近净成型”的方式实现材料结构一体化制造复杂外形结构件, 减少装配连接数量. 该材料已经在航空航天、高速车辆和重要民用设施中得到广泛应用. 我们采用高速摄影记录冲击变形过程, 用计算机断层扫描(CT)技术和有限元方法表征三维编织碳纤维/环氧树脂复合材料在多次冲击加载下的内部损伤分布与环境温度、细观结构间的关系. 研究发现, 温度增加,树脂由脆性失效变为韧性失效, 界面黏结强度降低, 失效模式变为纤维/树脂界面开裂和树脂脱黏; 编织角增加,失效模式由界面开裂转变为树脂脱黏开裂和界面开裂同时发生, 抗冲击容限提高, 吸收能量增加导致局部温升提高; 冲击次数增加, 冲击损伤的积累导致增强体变形、界面开裂和树脂脱黏有明显的累加效应.

摘要：高性能碳纤维增强热塑性复合材料(CFRTP)具有高强高韧、自润滑耐磨和成型效率高等优异特性，作为摩擦材料在航空航天、海洋工程、交通运输和医疗器械等领域具有重要应用。本文综述了CFRTP摩擦性能的研究进展，主要包括碳纤维增强聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚苯硫醚、超高分子量聚乙烯和聚酰胺等五种常用热塑性树脂基复合材料的减摩抗磨改性及其机理研究，并对比分析了其各自的优缺点及应用领域。最后对CFRTP在摩擦领域应用中存在的问题和未来发展前景进行了展望，为开发耐磨且力学性能优异的高性能结构- 功能一体化碳纤维复合材料提供有益的参考。

摘要：碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon fiber reinforced polymer composite，CFRP) 拉索具有轻质高强特性和优异的耐腐蚀疲劳性能，可替代钢拉索应用于桥梁结构中以应对桥梁更大跨度、更恶劣服役环境的需求。然而，CFRP 拉索较差的抗低速冲击性能导致其在服役期间面临车辆、落石等撞击的威胁。为全面了解CFRP的抗冲击性能，促进CFRP拉索在工程结构中的应用，本文对CFRP 及其拉索的基础动态力学性能、冲击响应及损伤失效研究现状进行了总结。现有研究表明：CFRP具有应变率敏感性，但CFRP的应变率效应尚不明确，需建立包含全应变率范围的力学性能数据库；CFRP层合板抗冲击性能研究较为全面，然而截面形式差异、较大的长细比、轴向应力耦合等因素导致CFRP层合板的研究结论不能完全适用于CFRP拉索；现有研究停留在冲击能量、锚固长度及温度对小吨位CFRP拉索抗冲击性能的影响，缺乏对大吨位CFRP拉索抗冲击性能及损伤失效机制的研究；CFRP拉索在车辆撞击下破断时的峰值索力远低于其轴向拉伸破断力，应对拉索进行严格的防撞设计。

摘要：超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维与碳纤维和芳纶纤维并称当今三大高性能纤维，具备低密度、高抗冲击性能、高断裂强度和模量的特性，同时拥有优异化学稳定性。本文综述了UHMWPE纤维及其复合材料的研究现状和最新进展，包括UHMWPE 纤维和其他几种高性能纤维的性能对比，UHMWPE纤维的典型生产工艺及其对纤维性能的影响，与UHMWPE纤维匹配的树脂基体种类，提高纤维表面粘结性能、耐热性能和抗蠕变性能的改性方法，纤维织造与复合工艺及UHMWPE纤维及其复合材料的应用；最后分析了UHMWPE纤维及其复合材料当前存在的主要问题，探讨了未来可能的发展方向。

摘要: 准等熵压缩实验可以通过轻气炮驱动不同阻抗分布的弹丸材料实现。弹丸的阻抗分布决定了加载的应力-应变率范围。采用粉末铺层结合热压烧结工艺制备了阻抗连续变化的Al-Ag梯度复合材料,并对单层Al-Ag复合材料以及Al-Ag梯度复合材料的结构与性能进行了研究。结果表明,Al-Ag梯度复合材料的最佳烧结工艺为570℃-100MPa-2h,各组分的Al-Ag复合材料致密度均大于95%。除此之外,各组分的Al-Ag复合材料的力学性能、SEM、热膨胀系数结果均表明Al-Ag梯度复合材料的可行性。Al-Ag梯度复合材料的SEM 和EDS结果表明梯度复合材料内部元素分布与设计方案一致,层间平行度较好。动态加载实验结果显示Al-Ag梯度复合材料具有良好的准等熵加载效果,有明显的准等熵加载效果,与模拟结果吻合较好。制备的Al-Ag梯度复合材料具有稳定的准等熵压缩效果,为探究不同应力-应变率下的材料的高压物性参数及损伤机制提供了支撑。

摘要：为解决高分子基复合材料固有热导率较差这一问题，本文采用简单高效、易工业化的开炼法在聚乙烯辛烯共弹性体(POE) 基体中构建有序的取向结构，制备了一种具有优异综合性能的柔性相变复合材料。在开炼机的强剪切场作用下，石蜡(PW) 和氮化硼(BN) 在POE 基体内部沿剪切场方向发生了定向取向排列，促进了导热通路的构建。当石墨烯纳米片(GNPs) 和BN 添加量分别为2wt% 和25wt% 时，PW-2wt%GNPs-25wt%BN/POE 相变复合材料热导率(λ) 从1.01 W·m−1·K−1 (PW/POE) 提高到2.59 W·m−1·K−1，提高了156%。并且PW-2wt%GNPs-25wt%BN/POE 相变复合材料具有优异的拉伸强度(21.1 MPa) 和断裂伸长率(719%)，在弯曲、折叠成复杂的形状后不会出现任何的破裂，在10 次循环往复拉伸测试中具有良好的可回复性。此外，添加30wt% 的PW 能够赋予PW-2wt%GNPs-25wt%BN/POE 一定的焓值(44.1 J·g−1)；当施加80 mW·cm−2 的光照强度时，表面贴有PW-2wt%GNPs-25wt%BN/POE 复合材料的瓶内温度高达54.3℃，较未添加GNPs 的PW/POE 提高了20℃，并且在光照条件下，PW-2wt%GNPs-25wt%BN/POE 复合材料具有优异的光驱动可恢复性能，使其具有潜在的光热转换应用前景，在实际应用和工业化生产方面具备巨大潜力。

摘要： 随着现代工业的快速发展，SiC/Cu复合材料以其优异的导电性、高强度、导热性等在电子封装领域有着巨大的应用前景。通过化学镀与粉末冶金法成功制备了高体积分数β-SiC@ Cu/Cu复合材料，并通过金相显微镜、XＲD、SEM等分析手段对其物相、微观组织和热膨胀系数进行了表征。结果表明: 随着SiC体积含量的增加，β-SiC@ Cu/Cu复合材料的致密度、抗弯强度均减小，而复合材料的硬度随之增大;β-SiC@ Cu/Cu 复合材料的抗弯强度达在70MPa以上，热膨胀系数为4.5×10-6～10.0×10-6/℃，满足现代电子封装材料性能要求。