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复合材料拉挤型材及其结构在工程应用中的关键问题

复合材料拉挤型材及其结构在工程应用中的关键问题

摘要：讨论了影响复合材料拉挤型材及其结构工程应用的关键问题，包括材料力学性能、结构性能与设计、环境耐久性能和经济性评价4 个方面。首先，拉挤型材力学性能直接影响拉挤型材结构的核心竞争力；第二，拉挤型材结构件稳定性设计偏于保守，结构变形受低等级材料影响，且节点连接方法受材料剪切强度影响较大，高强度材料或可纳入标准体系；第三，拉挤型材环境耐久性能与力学性能存在一定关联，现行耐久性设计方法缺少对纤维和树脂成分变化的考虑；最后，拉挤型材结构经济性评价的关键在于结构自重，而在刚度控制下材料纵向弹性模量是控制结构自重的关键。基于以上问题，对拉挤型材及其结构未来发展提出4 点建议，包括完善标准体系、提高材料性能、更新设计方法、拓展应用领域。
复合 2026年01月14日
高密度集成电路散热用高导热金刚石/铜复合材料研究进展

高密度集成电路散热用高导热金刚石/铜复合材料研究进展

摘要：集成电路规模不断增大，体积越来越小，散热问题已成为高密度集成电路进一步发展的关键问题。金刚石/铜复合材料具有优异的高导热性和低膨胀特性，有望在未来解决高热流密度情况下的散热问题。然而，金刚石与铜的界面亲和性差，存在较高的界面热阻，改善金刚石/铜界面亲和性、提高其热导率通常从烧结方法和金刚石与铜的界面调控两方面入手。本文聚焦于新一代高密度集成电路散热用高导热金刚石/铜复合材料，综述了其主要制备工艺和高导热优化工艺等方面的研究进展。进一步分析了其导热性能提升的瓶颈问题。最后，展望了其发展方向与应用优势。将为金刚石/铜复合材料及其相关高导热材料的制备与应用提供指引与参考。
复合 2026年01月13日
航空级碳纤维增强树脂基复合材料的胶接研究进展

航空级碳纤维增强树脂基复合材料的胶接研究进展

摘要 ：结构轻量化对于航空领域至关重要，基于轻质高强的碳纤维增强树脂基复合材料的表面处理及胶接技术需求日益增长，本文系统回顾了航空级碳纤维增强树脂基复合材料的胶接相关研究进展，介绍了现有的胶接理论、胶粘剂与仿生粘附理论、常见的复合材料表面处理技术及表界面性能和胶接性能表征方法。重点对比了模压成型与热压罐成型、热塑性复合材料与热固性复合材料、同种材料胶接与异质胶接等对最终胶接性能的影响机制。结果表明：复合材料成型工艺影响制得复合材料表面情况，应选择与表面情况匹配的胶接前表面处理方法；对于新兴的热塑性复合材料，由于材料自身的高韧性和表面化学惰性，较传统的热固性复合材料需要更高能量的表面活化处理；对于异质胶接，不可忽视胶层两侧待胶接材料的表面性质差异对胶接的影响。目前，复合材料胶接相关技术正朝着多样化、规模化、自动化的方向发展，未来有望形成轻量化航空构件胶接成型技术体系，在航空制造业发挥更大的作用。
复合 2026年01月12日
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

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.
复合 2026年01月09日
高强度耐磨钢/结构钢轧制复合行为研究进展

高强度耐磨钢/结构钢轧制复合行为研究进展

摘要: 介绍了国内外高强度耐磨钢的生产研究现状，探讨了高强度耐磨钢研究及生产中存在的局限性。同时，总结了控轧控冷工艺、微合金化、热处理工艺在高强度耐磨钢相关性能调控方式中的研究进展。结合各种双金属结合机理，分析了影响耐磨钢/结构钢复合板在复合轧制过程中结合质量的工艺因素。最后，通过介绍有限元模拟技术在耐磨钢/结构钢复合板制备中的应用现状以及耐磨钢/结构钢复合板的实验研究现状，旨在为后续高强度耐磨钢以及耐磨钢/结构钢复合板的理论研究及工业应用提供一定参考依据。
复合 2025年11月19日
车用复合材料模压注塑一体成型关键技术综述

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。
复合 2025年11月18日
基于数据驱动的复合材料层合板疲劳分层扩展研究

基于数据驱动的复合材料层合板疲劳分层扩展研究

摘要：疲劳分层扩展（FDG）是导致复合材料结构失效破坏的重要原因之一。纤维桥联作为一种屏蔽机制对FDG有重要影响，导致FDG与载荷历程密切相关。如何实现纤维桥联作用下复合材料FDG的有效分析预测成为当前复合材料疲劳研究中需要解决的一个关键问题。为此，本文以不同纤维桥联强弱下的复合材料疲劳分层扩展试验为基础，提出了一种基于长短期记忆网络（LSTM）的机器学习模型，采用该模型能够对不同纤维桥联强弱下复合材料的FDG进行有效分析预测，预测结果在两倍误差带以内，为复合材料FDG行为的表征和预测提供了一种准确快速的方法。
复合 2025年11月14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
商用航空发动机复合材料风扇叶片应用与制造工艺进展

商用航空发动机复合材料风扇叶片应用与制造工艺进展

文摘：为了借鉴和参考国外复合材料风扇叶片的研制与发展经验，深入研究了其在商用航空发动机上的应用进展，详细论述了复合材料风扇叶片经历的从早期探索到成熟应用，再到未来展望的三个发展阶段。通过介绍国外三家航空发动机OEM厂商所采用的三种核心制造技术——即预浸料手工铺放结合热压罐固化成型工艺、3D-WOVEN结构与RTM成型工艺以及预浸料自动铺丝结合热压罐固化成型工艺，并对比分析这三种预制体制造工艺的特点。本文全面展现了复合材料风扇叶片的生产工艺、制造要点及其未来发展方向。事实表明，复合材料风扇叶片已成为现代商用航空发动机的显著特征，并且是先进航空发动机发展的必由之路。因此，国内研制单位应积极吸收国外积累的研制经验，充分利用国家发展提供的良好机遇，深入挖掘并实践更多的材料体系与工艺工程细节，以期早日实现国产复合材料风扇叶片的应用拓展，从而进一步提升我国航空发动机的性能水平。
复合 2025年11月12日
自控温复合材料的制备与性能

自控温复合材料的制备与性能

文摘：为解决航空领域现存在的热控系统质量重、体积大的问题，本文以室温硫化硅橡胶为基体，炭黑（CB）、碳纳米管（CNTs）和镍（Ni）为导电填料，并且添加一系列助剂，采用溶液共混法制备室温硫化硅橡胶基PTC材料，并对其进行阻-温性能测试和自控温性能测试，验证了复合材料的PTC效应及温控能力；并对材料的微观结构进行了分析，提出了交链-膨胀结构理论模型。结果表明，当CB/CNTs/Ni混合填充量为16wt%时，复合材料的室温电阻率较低，为19.95Ω·cm，PTC强度较高，为4.73，并且在经过300次冷热循环后，仍表现出较好的升温能力和控温能力。TG分析可以看出CB/Ni/CNTs的加入提高了硅橡胶的耐热性能；通过SEM分析可以看出，极大长径比的CNTs具有一定抑制CB团聚的作用；通过XRD分析可以得出导电填料在硅橡胶基质中分散较为均匀的结论。基于微观结构的分析，对内部导电网络通道和结构变化进行对比分析，构建了影响PTC效应的因素分析模型，为解决航空领域的热控系统减重问题提供了可行性参考。
复合 2025年11月10日