金刚石及其复合材料增材技术研究进展

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。

复合 2024年06月13日 1 点赞 0 评论 91 浏览

石墨烯基吸波复合材料研究进展

摘要: 电子信息技术的迅速发展，致使电磁污染及干扰问题愈加严重，研制具有“宽、薄、轻、强”综合优异性能的吸波材料显得尤为重要。石墨烯材料因其具有轻质、高导电、大比表面积、强介电损耗等优点，但其阻抗匹配性能较差，损耗机制单一。对其进行异质元素掺杂或进行形貌结构设计，可有效改善其阻抗失配问题。本文基于电磁波吸收理论，阐述了不同维度石墨烯基吸波复合材料的研究进展，详细讨论了不同石墨烯基吸波复合材料的性能和吸波机理。还讨论了石墨烯吸波材料领域目前研究工作中存在的一些不足，最后针对石墨烯基吸波材料未来的研究方向和发展前景进行了展望。

复合 2024年05月22日 1 点赞 0 评论 126 浏览

碳纳米管/氧化锌协同增强碳纤维复合材料的电磁屏蔽性能

摘要:在碳纤维上原位生长氧化锌纳米线、沉积碳纳米管薄膜，经叠层铺设和真空辅助树脂浸渍成型制备出叠层混杂碳纤维/环氧树脂复合材料，表征其微观结构并系统地研究了这种材料的电导率和电磁屏蔽性能。结果表明，这种复合材料(厚度为2 mm)在8.2~12.4GHz波段的电磁屏蔽效能达到50 dB，比碳纤维复合材料提高了51.52%。这种材料的优异性能，可归因于氧化锌纳米线的高效介电损耗、连续碳纳米管薄膜的高导电性、层间多组元界面的多重反射和高效吸收损耗。

复合 2024年05月22日 1 点赞 0 评论 82 浏览

石墨烯改性导热复合材料研究进展

摘要：石墨烯具有极佳的热学与电学性能，是目前十分热门的炭材料之一，在导热领域应用价值显著。石墨烯与聚合物复合后制得的石墨烯改性导热复合材料（GTCCs）具有优异的力学性能、热学性能和化学稳定性。对电子设备日益严重的发热问题而言，GTCCs是一种有效的解决方案，其具有替代商用导热硅脂的潜力，梳理相关研究的核心思路并提炼关键信息有助于把握切合实际的发展导向，推动GTCCs大规模产业化应用。本文简要分析了当代电子设备的散热需求与GTCCs的导热机理；将GTCCs的改性手段分为填料杂化、填料改性和主动构建导热骨架三类，介绍了与各类改性手段相适应的生产工艺和国内外研究进展；列举了GTCCs在传感器、涂层等方面的实际应用，展示了其巨大的工业价值；最后，在展望GTCCs未来的同时，对GTCCs研究中存在的问题进行了探讨，从实际出发总结了一些有前景的发展方向。

复合 2024年05月22日 1 点赞 0 评论 71 浏览

热喷涂陶瓷-树脂复合涂层的研究现状

摘要：陶瓷-树脂复合涂层兼具陶瓷材料和树脂材料的优异性能，具有良好的力学性能、摩擦磨损性能、耐腐蚀性能等，可用于防腐、减摩等领域，是当前热喷涂领域的新兴研究方向。如在先进航空发动机制造领域，通过在陶瓷涂层中添加树脂材料以增加涂层孔隙率，使高温可磨耗封严涂层的可磨耗性显著提升。然而，陶瓷与树脂的热物理性质和化学性质差异较大，导致复合涂层沉积时粒子的熔融沉积行为呈现复杂多样性，对涂层性能的影响规律尚不清晰。目前，国内外对陶瓷-树脂复合涂层的制备和应用开展了大量的研究，在不同热喷涂方法下，陶瓷材料和树脂材料对复合涂层结构、性能的影响取得了显著成果。基于此，本文综述了采用火焰喷涂、等离子喷涂、反应等离子喷涂三种热喷涂技术制备陶瓷-树脂复合涂层的国内外相关研究；比较分析了喷涂过程中，不同热喷涂技术对陶瓷材料与树脂材料的影响规律；梳理了等离子喷涂工艺的优化方法；展望了未来陶瓷-树脂复合涂层的研究重点与应用方向。

复合 2024年05月22日 1 点赞 0 评论 84 浏览

镍基石墨烯复合材料的研究进展

摘要：镍基复合材料在传统颗粒增强体的作用下可以获得力学性能的显著提升，但往往伴随导热、导电等功能性的下降。石墨烯独特的二维结构使其展现出极高的强度与刚度、良好的化学稳定性、优异的导电与导热等性能，自问世以来便成为理想的颗粒增强体，已在金属基复合材料、陶瓷基复合材料、聚合物基复合材料领域大放异彩。因此，石墨烯的添加可以有效提升镍基复合材料的综合性能。石墨烯存在密度低、易团聚、与镍基体的浸润性较差等不足，因此石墨烯制备工艺与稳定性、石墨烯在镍基体中的分散性以及与镍基体的界面结合强度仍然限制着镍基石墨烯复合材料的高性能，如何改进已有制备工艺并不断研发新型工艺仍是科研工作者的研究重点。目前，已有的石墨烯增强镍基复合材料的制备工艺主要有电沉积法、粉末冶金法、分子级混合法、化学气相沉积法等。制备工艺的改进升级提高了石墨烯的分散性以及其与镍基体之间的浸润性，进而综合提升了复合材料的结构性与功能性，这有利于其在电子器件、航天航空、机械化工等领域有较为广泛的应用。本文系统地综述了镍基石墨烯复合材料制备工艺的研究进展，对各种制备工艺的特点进行分析比较，重点介绍了石墨烯对复合材料的硬度、弹性模量、拉伸性能、耐摩擦磨损性、耐腐蚀性、导热及导电性的影响及其机制。同时，结合镍基石墨烯复合材料的潜在应用和发展趋势，提出未来研究中学者们面临的挑战。

复合 2024年05月22日 1 点赞 0 评论 133 浏览

面向零碳制冷与热泵的电卡复合材料及柔性制冷器件

摘要：电卡效应是一种新型凝聚态制冷效应，其来源于极性材料的电致相变导致的偶极有序度的可逆调控。由于使用电容型场效应（无载流子输运），电卡制冷循环能量可逆性好、介电损耗低，在单次极化-退极化循环中材料能量回复效率接近85%。因此，电卡制冷器件具有理论能效高、制冷功率密度大、器件集成度高、易维护、噪音低和尺寸缩放可控等优点。同时，由于其直接使用电能作为驱动，无需压缩机、永磁体等触发二次能量转换，能更方便地与民用、商用环境结合。综合各项指标，电卡效应具有的潜在技术优势不容忽视，被国际上多个组织认为有望成为一种大规模应用的替代制冷方式。然而，目前电卡制冷系统所使用的各类单相材料各自存在难以突破的缺陷。为了结合不同体系材料的优势，设计并制备复合材料是领域内重要的研究方向。综述电卡制冷复合材料的发展与其在柔性制冷/热泵系统中的应用，并展望电卡固态热管理技术在一揽子零碳技术中的未来发展方向与潜力。

复合 2024年05月14日 1 点赞 0 评论 101 浏览

碳纳米管膜用于碳纤维增强树脂基复合材料的电热固化技术

摘要：为探索碳纳米管膜用于树脂基复合材料电热固化成型的工艺适用范围和应用前景，以CCF800H/EC120A碳纤维增强环氧预浸料为研究对象，用柔性碳纳米管膜对其电热固化处理。为优化电热固化工艺，对比了真空电热固化和模压电热固化对复合材料内部质量、玻璃化转变温度、力学性能及微观形貌的影响，以考察真空度和外压在电热固化过程中的作用。研究结果表明，碳纳米管膜可实现快速、均匀的加热；与模压电热固化相比，碳纳米管膜真空电热固化工艺所得复材板的内部质量好，玻璃化转变温度高，力学性能更优异，表明在该预浸料的电热固化过程中，真空度比外压对复材板成型质量和性能控制的作用更显著；与传统烘箱固化方式相比，真空电热固化复材板的弯曲强度保持率为90%，弯曲模量相当，层剪性能差距较小。

复合 2024年05月14日 1 点赞 0 评论 90 浏览

采用不同金属材料铆接修补碳纤维复合材料板的性能对比

摘要：随着复合材料在主承力结构上的应用，复合材料修理技术已经成为复合材料服役周期内的重要一环，其中利用金属的铆接修补方法在快速修补技术中具有重要应用。采用中心挖跑道形孔法模拟碳纤维复合材料损伤，分别使用不锈钢板与钛合金板对复合材料损伤件进行铆钉修补，对损伤件和两种修补件进行轴向拉伸试验，并采用应变计监测复合材料孔边及金属板中心应变。试验结果表明：采用不锈钢和钛合金与复合材料损伤件以铆接方式得到的修补件可承受的最大载荷相同，与未修补的相比提升了65.2%，说明对复合材料损伤板使用金属材料铆接修补具有一定补强效果，并且与使用不锈钢和钛合金材料进行修补的效果相当；在修补件拉伸过程中，碳纤维复合材料先于修补用金属材料失效；2种金属铆接修补件的破坏应变比无修补的损伤件的破坏应变略有增加但影响不大。

复合 2024年05月14日 1 点赞 0 评论 109 浏览

光催化纳米抗微生物自清洁复合材料研究进展

摘要：表面光催化材料广泛用于表面自清洁、污水处理、水制氢等领域。特别是复合半导体纳米材料，利用p-n结原理可以大幅度提高表面自由电子和电子空穴浓度，从而提高吸收太阳光的能力，具有广阔的应用前景。阐述了纳米光催化材料领域的研究进展，以及在食品包装、医疗器械、交通设备及建筑材料领域抗菌自清洁的应用前景。

复合 2024年05月14日 1 点赞 0 评论 54 浏览