先进树脂基复合材料制造技术进展
摘要：国内先进树脂基复合材料制造技术经过30多年的发展，已初步形成以热熔预浸料制造、热压罐和树脂传递模塑（RTM）成型技术为代表的先进树脂基复合材料制造技术体系，所制备的先进树脂基复合材料已在航空领域得到大量应用。本文中主要介绍国内先进树脂基复合材料热压罐成型技术、RTM成型技术和自动铺放技术的最新进展以及先进树脂基复合材料制造过程模拟与优化技术，讨论了国内先进树脂基复合材料制造技术的主要发展方向。
连续纤维增强陶瓷基复合材料连接件的研究进展
摘要:连续纤维强韧化陶瓷基复合材料(CMCs)是航空航天等领域关键热结构材料,机械连接作为最可靠的连接方式之一,是实现大尺寸复杂CMCs构件连接的重要手段。目前,CMCs连接件的研究正在快速发展,但鲜见有关CMCs连接件的全面综述性文献。本文围绕近年来在CMCs连接件领域的研究工作,归纳了CMCs紧固件的制备及力学性能表征方法,系统梳理和讨论了CMCs紧固件的损伤失效机制,从材料性能和外部环境角度出发,重点阐述了CMCs紧固件力学性能的影响因素和规律,并介绍了CMCs机械连接件相关研究工作,最后对CMCs连接件在损伤规律、失效机制、有限元仿真以及连接可靠性等方面进行了展望。
车用复合材料模压注塑一体成型关键技术综述
摘要：热塑性复合材料模压注塑组合工艺兼顾了低成本与高性能，可快速、稳定地实现连续/非连续纤维增强复合材料的一体成型，符合汽车产业需求。本文综述了装备选择、工艺控制和成型模拟要点，介绍了国产材料种类，概括了各向异性双材料结构优化设计方法，归纳了界面及整体性能评估方法，提出了“材料-工艺-结构-性能”一体化设计中的关键科学与技术问题。
桥梁用碳纤维复合材料索应用进展
摘要：碳纤维复合材料（Carbon Fiber Reinforced Polymer，下简称CFRP）索具有轻质、高强、耐腐、抗疲劳等优异性能，是作为预应力结构、大跨和超大跨桥梁缆索的理想型建筑材料。CFRP 索作为各项异性材料，其横向力学性能远低于其纵向性能，因此，传统钢丝缆索的锚固系统已不适用于CFRP索。多年来，众多学者一直致力于CFRP索锚固系统的各项研究，CFRP索在研究和实践中不断发展，促成了国内外桥梁应用CFRP索的多项工程。本文以时间为线索，通过重点介绍国内外桥梁建筑中有代表性的应用CFRP 索的工程案例及相关技术发展，说明了CFRP索用于桥梁的可行性和实用性，同时提出了CFRP 索的应用前景。
基于薄膜传感器的复合材料/金属混合连接结构健康监测研究
摘要：飞机复合材料壁板与金属壁板的连接是机身结构设计的重要研究内容。由于复合材料与金属之间性能存在差异，导致混合连接件服役状态下的应力难以预测。以碳纳米管（CNTs）和 MXene薄膜为代表的新型纳米碳材料具有独特的纳米尺度结构和优异的物理性能。本文通过改进 MXene/CNT复合薄膜传感器制备工艺，并将其应用于复合材料/金属连接结构健康监测，对服役过程中的混合连接结构进行全过程跟踪测试。结果表明，薄膜传感器在全过程监测响应与混合结构连接件时间应变曲线吻合，并且能够对混合连接结构失效精确预警，具有一定的工程意义。
多巴胺改性碳纤维增强聚合物基复合材料研究进展
摘要：碳纤维增强聚合物基复合材料（carbon fiber reinforced polymer，CFRP）的界面特性对CFRP 的理化性能有着重要影响，是复合材料技术领域的研究热点。受贻贝启发基于多巴胺化学的表面修饰方法是近年来新兴的一类表面界面调控手段，其在CFRP 界面增强研究领域也得到应用，该方法具有简单、高效、环境友好、成本低等诸多优势，尤其是多巴胺辅助共沉积改性法具有巨大的应用潜力。本文重点介绍了多巴胺在CFRP 改性方面的研究进展，其中包括对多巴胺改性碳纤维处理方式的分类讨论。最后指出多巴胺改性碳纤维聚合沉积机制仍需系统深入研究、聚合沉积速率及涂层形态结构控制因素需进一步明确是未来研究重点。
国产高强中模碳纤维及其增强高韧性树脂基复合材料研究进展
摘要：高强中模碳纤维增强复合材料是当前及未来相当长时期内主要的航空结构复合材料。借鉴国外高强中模碳纤维及其高韧性复合材料发展经验，在国内高强型碳纤维复合材料成熟经验的基础上，实现了高强中模Ｔ８００级碳纤维规模化生产，系统分析了与国产高强中模碳纤维匹配的树脂基体、预浸料及其复合材料技术现状。国产Ｔ８００Ｈ 级碳纤维增强高韧性环氧树脂基和双马树脂基复合材料抗冲击性能达到国外同类复合材料的水平，高韧性环氧树脂基复合材料的耐湿热性能优于国外同等韧性的复合材料。国产Ｔ８００Ｈ级碳纤维增强高韧性复合材料预浸料具有优异的工艺性能，可同时满足手工铺贴、自动铺带和自动铺丝３种铺放工艺要求。在Ｔ８００级复合材料成熟应用的基础上，未来主要发展高压缩强度、高模量和基于ＢＶＩＤ的高冲击韧性高强中模碳纤维复合材料。
高导热金刚石/铜复合材料研究进展
摘要：随着电子器件不断向小型化、集成化及高功率密度方向快速发展，高效散热成为确保设备稳定运行的关键。金刚石因其超高热导率，与高导热金属铜复合有望制备出高导热、低热膨胀系数的先进热管理材料。然而，两相界面的声学性能失配与低界面相容性阻碍了界面间热载流子传输，使得实际制备的金刚石/铜复合材料的热导率远低于理论值。为解决上述问题，研究者围绕理论模型构建、界面结构调控以及微观结构优化等方面展开了系统研究。在理论建模方面，Hasselman-Johnson（H-J）模型、声学失配模型、散射失配模型以及微分等效介质模型分别从不同角度对界面热阻进行了理论表征，但这些模型普遍基于理想界面假设，难以适用于实际复杂结构。在界面改性方面，铜基体合金化与金刚石表面金属化成为当前主流界面改性策略，显著提升了金刚石/铜复合材料的界面结合强度与热传输效率。在结构设计方面，合金元素含量、金刚石晶体取向以及中间层材料的种类与厚度等参数的协同调控是提升复合材料导热性能的关键。基于上述分析，从理论模型构建、中间层组成优化以及厚度控制精度3 个方面提出改进策略，并进一步提出一种体现组分匹配、界面结构与工艺参数协同调控的理想微观结构，旨在为金刚石/铜复合材料工程化应用提供结构设计指导与理论参考。
共轭聚合物-金纳米簇复合纳米粒子构建及其光电响应水凝胶
摘要：脑机接口-功能性电刺激技术在神经功能修复领域具有重要应用前景, 然而常规有源侵入式脑机接口材料因其携带不便、感染风险高等问题在临床推广应用中受限. 因此, 基于无线光刺激技术的低侵入性脑机接口材料就成为该领域亟待发展的新方向. 本研究采用静电自组装策略成功构建了由阳离子型聚(芴-联苯)衍生物(PFP)与巯基配体修饰的金纳米团簇(AuNCs)组成的复合纳米粒子(PFP/AuNCs). 该纳米异质结构具有高效电荷分离和转移效率, 显著提升了PFP的光电流强度. 基于稳态光谱、瞬态吸收光谱等光物理表征手段及电化学测试, 系统性地解析了该纳米异质结构界面电子转移机制. 进一步将PFP/AuNCs嵌入至明胶-海藻酸钠双网络水凝胶基质中,通过精确调控海藻酸钠含量, 成功制备出具有类脑组织力学性能的柔性光电水凝胶材料. 该材料在可见光刺激下可产生与神经电生理活动相近的弱电信号(~61 nA/cm2). 细胞实验与剪切稀化特性表明该材料具有优异的细胞相容性及生物3D打印应用潜力. 本研究为发展新一代非侵入式神经调控器件提供了重要的材料基础与理论基础.
纳米银复合抗菌剂及其载体的研究进展
摘要：近年来，新型抗菌材料的开发受到了各领域的极大关注，抗菌技术的应用与人类的健康生活息息相关，有巨大的发展前景。纳米银系抗菌剂是目前应用最广泛的抗菌剂之一，本文对纳米银(Ag NPs) 的抗菌机制进行了讨论，综述了Ag NPs 无机抗菌剂与天然抗菌剂、有机抗菌剂和其他无机抗菌剂等复合的新型抗菌剂的研究进展，同时，从无机载体、有机载体和新型载体这3 个方面对纳米银系抗菌剂的载体进行了总结，为Ag NPs 抗菌剂的进一步研究与应用提供参考。
