碳纤维增强聚合物复合材料水导激光切割损伤机理研究

摘要：碳纤维增强聚合物（CFRP）复合材料在水导激光加工后，切缝表面和横截面存在热损伤，这些损伤是影响材料力学性能、降低材料服役性能的重要因素。针对该问题，采用试验方法分析了加工参数对沟槽几何形貌和表面形貌的影响规律，研究了沟槽表面和横截面的热损伤形成机理。研究结果表明：高激光功率、低脉冲频率和低切割速度可有效增大沟槽深度；激光与材料的相互作用和水射流的冲刷作用是形成沟槽表面热损伤的主要原因。在2mm厚CFRP切割试验中发现：横截面热影响区宽度与纤维排布方向有关，0°碳纤维热影响区宽度最大，45°和135°碳纤维热影响区宽度次之且宽度相近，90°碳纤维热影响宽度最小；另外，提高水射流速度有利于抑制热影响区的扩展，水射流速度由80m/s提高至120m/s，最大热影响宽度缩小35.7%。

复合 2024年09月30日 1 点赞 0 评论 244 浏览

碳纳米管杂化结构增强复合材料电学和力学性能研究进展

摘要：碳纳米管作为一维纳米材料，具有优异的电学、热学、力学等性能，被广泛地用作复合材料的增强剂。根据碳纳米管杂化结构类型，综述了碳纳米管/颗粒材料、碳纳米管/纤维材料、碳纳米管/片层材料、碳纳米管/轻质泡沫材料等结构在电学性能和力学性能方面的研究进展，阐述了各种杂化结构的电学性能和力学性能增强机理，分析了各种杂化结构的优势，为碳纳米管杂化材料的构建和设计提供了依据。

复合 2024年09月30日 1 点赞 0 评论 211 浏览

碳纳米管增强铝基复合材料界面与晶粒调控研究进展

摘要：随着碳纳米管增强铝基复合材料制备工艺的不断完善，碳纳米管的难分散问题被妥善解决，复合材料的强度有所提高，但复合材料的高模量、高强度没有得到充分利用，并出现“强度–塑性”倒置现象。本文总结了近年来对碳/铝复合材料界面结构、晶粒结构与复合构型设计的调控手段，讨论了界面结构强度对碳纳米管载荷传递效率的影响，分析了出现倒置现象的原因，并针对复合材料塑韧性差的问题，提出了调控思路，为制备强度高、韧性强的碳纳米管增强铝基复合材料提供依据。

复合 2024年09月26日 1 点赞 0 评论 282 浏览

高性能铜基复合材料研究进展

摘要 ：铜和铜合金凭借其高导电性、导热性、易加工性和耐腐蚀等特性被广泛应用于电接触材料、电子封装材料、热交换材料等领域，然而铜合金强化过程中强度和电导率、热导率之间此消彼长的矛盾使其发展受限。铜基复合材料可通过强化相提升材料的强度，并且可避免对铜基体产生严重晶格畸变，最大化保证材料的电导率，从而获得优异强阻比的材料，因此铜基复合材料是高性能铜材的一个重要发展方向。本文概述了高性能铜基复合材料的主要制备方法，总结了复合材料增强相及其特点和发展方向。阐述了主要研究进展及其在轨道交通、电工电子、军工方面的应用现状，并对该材料未来的发展方向进行了展望，为高性能铜基复合材料的研究和应用提供参考。

复合 2024年09月18日 0 点赞 0 评论 212 浏览

激光增材制造网状结构金属基复合材料的研究进展

摘要：相较于传统增强相呈均匀分布的金属基复合材料，网状结构金属基复合材料因其独特的“机械互锁”“位错钉扎”等组织结构特征，具有更优异的室温强度、高温强度、弹性模量和断裂韧性，在航天、航空等领域上具有广泛的应用前景。激光增材制造技术可实现对网状结构的精细化调控，为网状结构金属基复合材料的进一步发展提供了新的途径。本文综述了高能量激光束诱导马兰戈尼对流作用下网状结构金属基复合材料的形成机理、影响网状结构形成的因素、不同类型网状结构的显微组织结构特征，分析了网状结构金属基复合材料的多段弯曲断裂、微孔聚集断裂等断裂机制，阐述了在霍尔−佩奇、奥罗万、泰勒、载荷传递等强化机制共同作用下的强化机理，以及独特的增强相贫、富区协同作用下的韧化机理，并对其未来的研究方向进行了展望。

复合 2024年09月13日 1 点赞 0 评论 330 浏览

机器学习在复合材料领域中的应用进展

摘要：复合材料因其密度低、比模量高、比强度高等优势成为汽车轻量化的重要材料。但因复合材料所涉及材料参数相对庞杂，成本高、周期长的传统复合材料研究方法已无法适应目前复合材料的发展趋势。近年来，基于数据挖掘的机器学习具有高效、高精等优势，为解决上述复合材料领域现存困境提供了新思路。通过阐述机器学习技术的基本原理、应用流程以及典型算法，总结其在复合材料领域的应用可行性。分析了机器学习在复合材料的微观结构表征、力学性能预测、复合材料优化设计、加工制造模拟速度四个方面的研究进展。分析表明，机器学习可用于复合材料研究领域，且具有较高的预测精度和可靠性。最后分析了机器学习在该领域的问题与挑战，为其未来研究方向和发展提出展望。

复合 2024年09月11日 1 点赞 0 评论 384 浏览

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 1 点赞 0 评论 499 浏览

三维编织复合材料冲击损伤分布的温度和结构效应

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.

复合 2024年08月28日 1 点赞 0 评论 225 浏览

高熵合金复合涂层研究现状及展望

摘要：高熵合金涂层能在经济实用的基础上发挥高熵合金的优良综合性能，但其强化方式主要为固溶强化，强化效果有很大局限性，因此有必要在高熵合金涂层中引入硬质颗粒实现复合增强，从而得到性能更加优良的高熵合金复合涂层。综述了制备高熵合金复合涂层的主要技术，如激光熔覆技术、等离子熔覆技术和氩弧熔覆技术，重点介绍了直接添加和原位合成硬质颗粒增强高熵合金复合涂层的研究现状，分析了其组织与结构，并分别从硬度、耐磨性、耐腐蚀性和抗高温氧化性这几个方面论述了硬质颗粒对高熵合金复合涂层性能的影响，最后针对高熵合金复合涂层研究中存在的问题进行了总结和展望。

复合 2024年08月06日 1 点赞 0 评论 265 浏览

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 1 点赞 0 评论 179 浏览