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MXene基复合材料的功能设计及在智能电磁领域的研究进展

MXene基复合材料的功能设计及在智能电磁领域的研究进展

摘要：MXene作为新型二维过渡金属碳/氮化物的典型代表，凭借优异的导电性、可调控的层间距及丰富的表面官能团，在智能电磁领域展现出广阔应用前景。本文围绕 MXene 基复合材料的制备方法、性能调控策略及其在电磁功能材料前沿领域的研究进展展开系统论述。首先，介绍二维 MXene 材料的核心特性，重点分析 MXene 基复合材料的主要制备路径与微观结构特点；随后，深入探讨复合材料的性能调控策略，详细剖析结构设计、表面改性、复合杂化等多维界面协同优化的作用机制；最后，针对当前 MXene 基复合材料面临的环境稳定性欠佳、规模化制备技术受限、多功能协同平衡难度大等核心挑战，提出未来智能电磁材料设计的研究方向，为该类材料在航空航天等高端领域的实际应用提供参考。
复合 2026年09月04日
基于压电陶瓷及其复合材料的飞机除冰技术研究现状及发展趋势

基于压电陶瓷及其复合材料的飞机除冰技术研究现状及发展趋势

摘要:飞机飞行过程中，悬浮的过冷水滴在飞机表面结冰，会严重影响飞机的飞行安全，除冰技术是提高飞机安全性能的重要方法。其中，压电除冰技术具有能耗低、结构简单的优点。本文综述了基于压电陶瓷及其复合材料的飞机除冰技术，探讨了低频压电共振除冰方法和高频超声波除冰法的原理、优缺点，总结了除冰系统中压电材料的发展，分析了传统含铅压电陶瓷、无铅压电陶瓷的优缺点和适用范围，展望了柔性压电复合材料在飞机除冰中的应用。制备大功率压电陶瓷与高性能压电复合材料将是飞机除冰技术中的两个重要研究方向。本文为飞机除冰技术的改进提供了思路。
复合 2025年11月13日
热固性复材/金属叠层结构一体化钻孔技术进展

热固性复材/金属叠层结构一体化钻孔技术进展

摘要：碳纤维增强树脂基热固性复合材料(简称“热固性复材”)/金属叠层结构是高端装备常见的结构形式，一体化钻孔是实现叠层结构连接装配的重要环节之一。然而，热固性复材和金属的物化属性差异显著，一体化钻孔时损伤频发，难以满足工程领域的迫切需求。为此，热固性复材/金属叠层结构的高质高效一体化钻孔技术近年来备受关注，学术和工程领域的相关人员开展了大量有价值的研究工作。从热固性复材/金属叠层结构界面区域共切削去除行为、钻孔力热与切屑行为、低损伤钻孔刀具和低损伤钻孔工艺四个方面，综述了叠层结构一体化钻孔技术的研究进展。首先，详细介绍了叠层结构界面区域共切削去除行为在宏观和细观尺度上的研究进程，其次分析了叠层结构一体化钻孔过程中轴向力、钻削温度和切屑的演化行为和变化规律，然后归纳了叠层结构低损伤一体化钻孔刀具的发展历程，进一步阐述了叠层结构一体化钻孔工艺参数、冷却和振动辅助等工艺对钻孔质量的影响机制，最后展望了热固性复材/金属叠层结构一体化切削理论、钻孔技术和钻孔装备等方面的发展机遇和面临挑战。
复合 2026年02月11日
基于数据驱动的纤维增强复合材料性能预测研究进展

基于数据驱动的纤维增强复合材料性能预测研究进展

摘要：随着数据资源获取、深度学习演化和模型推理生成等技术的不断发展，数据驱动方法凭借其在挖掘高维非线性关系、构建代理模型及处理多模态数据方面的独特优势，为纤维增强复合材料的性能预测提供了强有力的工具。系统介绍了该领域的研究进展，对复合材料关键参数的数字化表征方法进行梳理，重点描述了材料本征参数归集、图像驱动特征提取、物理信息特征工程以及跨尺度数据驱动4 类数字化表征方法，评述了数据驱动模型在复合材料力学、热学、声学及电学性能预测中的建模策略和预测精度，阐述了可解释性分析与不确定性量化技术在增强模型透明度、量化预测风险方面的工程意义，并展望了构建多尺度融合、物理引导与主动学习相结合的可解释机器学习框架等方向，以期为数据驱动方法在复合材料性能预测领域的深化应用提供从理论基础到工程实践的完整视角。
复合 2026年03月12日
电化学储能及传感用细菌纤维素及其复合材料的研究进展

电化学储能及传感用细菌纤维素及其复合材料的研究进展

摘要：细菌纤维素(Bacterial cellulose，BC) 来源丰富，是一种绿色环保的可再生材料。BC 具有优异的物理化学特性，是具有多样性应用潜力的生物聚合物材料，随着能源和生态环境的持续恶化，对于开发先进储能技术亟待实现，BC 在电化学储能、传感及能源转换领域展现出广阔的应用前景，受到诸多关注。本文对BC 做了简要介绍，以BC 及其复合材料在电化学储能及传感领域的种类、不同处理及改性手段对BC 结构与性能的影响为线索，系统地对BC 在电化学储能及传感领域的应用进展进行了概述，对其在新型电子器件及能源转换领域的发展也有所涉及，最后对BC 在电化学储能及传感材料的研究进展及发展方向进行了总结和展望。
复合 2024年10月24日
SiC纤维增强高温合金复合材料界面问题研究进展

SiC纤维增强高温合金复合材料界面问题研究进展

摘要：高温合金因其强度高、用量大，已成为先进航空发动机主干材料之一。但高温合金密度大，会给发动机带来结构超重、效率低下等问题。如何降低高温合金构件重量、提高发动机效率是新型轻量化耐高温结构材料的研究重点。SiC纤维增强高温合金复合材料在减重方面展现出了潜在优势，在航空航天领域具有广阔的发展前景。SiC纤维与高温合金的界面反应问题一直是复合材料研制过程中的关键难点。为了改善界面相容性，避免高温合金与纤维发生剧烈反应，最常采用的方法是在纤维与高温合金之间添加扩散阻挡层，但是涂层材料在成型过程中容易破裂，无法起到阻挡作用。多组元构筑是一种有效的妥协方法，能够降低界面数量，有效阻止纤维被侵蚀。本文立足于SiC纤维增强高温合金复合材料的研发进展，探讨了复合材料的界面问题，对界面改善方法进行了总结，并对复合材料的界面设计进行分析和阐述。
复合 2025年04月24日
金属复合板加工技术的研究现状及发展趋势

金属复合板加工技术的研究现状及发展趋势

摘要：在全球工业和经济飞速发展的时代背景下，单一组元的金属材料越来越难满足严苛的使用环境。于是科研工作者研究出一种将2种或2种以上的金属材料组合到一起，制成金属复合板再加工成设备的方法，使其能够在高温重载、强酸强碱等极端工况条件下使用。金属复合板兼具基板和复板两种材料的性能，降低了稀贵金属使用量，在石油化工、海洋船舶、电力环保等领域得到了广泛应用。本文介绍了目前金属复合板加工领域主流的3种复合工艺的研究现状和发展趋势，并分析了它们的优缺点。最后作者指出随着研究的不断深入，实现多种、多层先进功能结构一体化材料的有效组合，是金属复合板加工技术未来发展的重点方向。
复合 2024年07月29日
钛基复合材料加工技术研究进展

钛基复合材料加工技术研究进展

摘要：从传统机械加工、复合能场加工、锻造加工以及增材制造等方面综述了钛基复合材料（TiMMCs）的加工技术研究现状与进展，重点阐述了不同加工技术下TiMMCs的加工机理，并总结了不同加工工艺加工TiMMCs的特点。针对当前研究存在的主要问题，对未来TiMMCs加工技术的发展趋势进行了展望。
复合 2024年07月29日
耐高温陶瓷基复合材料增材制造技术研究进展

耐高温陶瓷基复合材料增材制造技术研究进展

摘要：耐高温陶瓷基复合材料（HT-CMCs）因其卓越的耐高温、高强度、低密度及良好化学稳定性，在航空航天、能源等极端工况领域应用前景广阔。传统制造工艺在制备复杂形状与高性能HT-CMCs 时存在局限，而增材制造（AM）技术以逐层堆积成形的独特优势，为复杂结构HT-CMCs 制造开辟了新路径。该技术凭借直接制造冷却通道等复杂内部构型的能力，显著提升了材料的功能特性及结构效率，并基于服役需求能够实现性能导向的精准调控与定制化生产，同时大幅减少材料损耗，有效降低了制造成本。本文聚焦于HT-CMCs 增材制造技术，介绍了其技术原理及应用现状，重点阐述了HT-CMCs 材料增材制造体系设计、成形技术、工艺优化等方面的国内外最新研究进展。此外，本文展望增材制造HT-CMCs 未来趋势：材料与工艺协同上，突破多材料打印界面瓶颈，开发复合工艺以实现多功能一体化与梯度结构；智能化体系构建上，建“数字控制-实时监测-参数优化”系统，借AI 调控参数降低试错成本；模块化与循环制造上，开发可切换标准化模块，创新陶瓷废料回收以提高材料利用率，旨在推动其前沿工程化应用。
复合 2026年09月07日