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氮化碳基复合材料的研究进展

氮化碳基复合材料的研究进展

摘要：石墨相氮化碳（graphitic phase carbon nitride, g-C3N4）作为一种无金属半导体，被广泛认为是清洁、绿色、可持续能源生产和转化有希望的候选者。近年来，g-C3N4 以其合适的带隙（约2.7 eV）、低成本、易制备、无毒、高度稳定和环保等优异性能备受人们关注。这一前景也反映了g-C3N4 纳米结构优异的光物理和化学特性，特别是高表面积、高量子效率、高效界面电荷分离和传输，以及易于形成复合材料或结合表面官能团等。综述了g-C3N4 纳米结构材料的合成、改性策略及光催化应用的最新研究进展。最后，总结了g-C3N4 基光催化剂在生产和应用中面临的挑战，并对g-C3N4 基光催化剂的发展前景进行了展望。
复合 2024年07月18日
纤维增强陶瓷基复合材料的加工研究进展与发展趋势

纤维增强陶瓷基复合材料的加工研究进展与发展趋势

摘要：纤维增强陶瓷基复合材料具有高比模量、高比强度、低热膨胀系数、耐高温、耐腐蚀和耐磨损等许多优良的力学性能。这些优良的特性使其在航天航空等领域的应用日益增加。但纤维增强陶瓷基复合材料具有非均质性、各向异性、硬度高和脆性大的特点，是一种典型的难加工材料。因此，有必要对纤维增强陶瓷基复合材料的加工机理进行深入的研究。本文系统介绍纤维增强陶瓷基复合材料的传统加工和非传统加工研究现状，并对各种加工工艺方法的发展趋势、优缺点、适用范围、存在问题及相应解决方法进行总结和概括。和传统加工方法相比，非传统加工方法具有比较明显的优势，是当前发展的主要方向。
复合 2024年07月11日
高体积分数SiC增强铜基复合材料的制备与性能研究

高体积分数SiC增强铜基复合材料的制备与性能研究

摘要： 随着现代工业的快速发展，SiC/Cu复合材料以其优异的导电性、高强度、导热性等在电子封装领域有着巨大的应用前景。通过化学镀与粉末冶金法成功制备了高体积分数β-SiC@ Cu/Cu复合材料，并通过金相显微镜、XＲD、SEM等分析手段对其物相、微观组织和热膨胀系数进行了表征。结果表明: 随着SiC体积含量的增加，β-SiC@ Cu/Cu复合材料的致密度、抗弯强度均减小，而复合材料的硬度随之增大;β-SiC@ Cu/Cu 复合材料的抗弯强度达在70MPa以上，热膨胀系数为4.5×10-6～10.0×10-6/℃，满足现代电子封装材料性能要求。
复合 2024年06月25日
智能复合材料的研究进展

智能复合材料的研究进展

摘要：智能复合材料作为一种新型高技术材料，兼具结构与功能双重特性。根据近几年来智能复合材料的研究现状，介绍了几种主要的智能复合材料，形状记忆复合材料、自修复智能复合材料、压电智能复合材料、电／磁流变智能复合材料及纤维素智能复合材料，简述了智能复合材料领域当前研究热点，介绍了该领域中存在的一些问题，展望了智能复合材料的发展前景。
复合 2024年03月22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
原位聚合热塑性复合材料及其成型工艺研究

原位聚合热塑性复合材料及其成型工艺研究

摘要：热塑性树脂分子量大，熔体黏度高，采用热熔方法制备复合材料存在树脂流动性差、微观尺度上易形成复合缺陷的问题。采用原位聚合方法制备热塑性复合材料，不仅可以避免上述问题，还能够沿用热固性复合材料的成型方法，进而实现热塑性复合材料的高效率、低成本制造，因此原位聚合热塑性复合材料在复合材料应用领域具有广阔的应用前景。围绕几种原位聚合热塑性树脂，本文阐述了其复合材料性能及成型工艺的研究现状，并针对目前存在的问题，提出了4 个研究方向：改性工艺与成型工艺的耦合、聚合环境洁净度和聚合反应对杂质的敏感性的控制、聚合反应放热温度的控制、液体成型树脂适用期的调控。
复合 2024年03月04日
耐极端烧蚀环境C/C复合材料研究进展

耐极端烧蚀环境C/C复合材料研究进展

摘要：C/C 复合材料是空天飞行器热端部件关键的热结构材料，但高温易氧化烧蚀特性限制了其在极端环境下的应用。因此，如何提高C/C 复合材料的抗烧蚀性能尤为重要。系统综述了近年来国内外抗烧蚀C/C 复合材料的研究进展，围绕基体改性、涂层防护和基体改性-涂层一体化3 个方面展开阐述。在基体改性方面，基于组元特性差异将材料分为单相陶瓷、复相陶瓷、多组元及高熵陶瓷改性C/C 复合材料，揭示了陶瓷氧化产物的阻氧抗烧蚀机制。涂层技术重点剖析了单层涂层、多层梯度复合涂层、微/纳结构增韧涂层及嵌入结构界面涂层的设计原理与烧蚀行为，阐明了界面匹配优化对于缓解涂层热失配和抗烧蚀性能的作用机理。最后，面向极端烧蚀环境应用需求展望了C/C 复合材料在氧化烧蚀机理分析、复合材料的结构和组分优化、构件的功能设计及高效低成本制备工艺等方面的发展方向。
复合 2025年11月05日
不同纳米碳材料增强镁基复合材料的显微组织与力学性能

不同纳米碳材料增强镁基复合材料的显微组织与力学性能

摘 要：以AZ91 合金为基体，采用液态分散技术+粉末冶金工艺+热处理工艺制备了四种纳米碳材料(碳纳米管、包覆氧化镁碳纳米管、石墨烯纳米片和氧化石墨烯)增强的镁基复合材料；测试了复合材料的力学性能，并利用光学显微镜、X 射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等对复合材料微观组织、界面结构和断口形貌进行了表征及分析。结果表明：制备的四种复合材料料中，氧化石墨烯增强的镁基复合材料屈服强度和伸长率最好，分别为(312±4.5) MPa 和11.3%±0.2%，比AZ91 基体分别提高了85.7%和61.4%，表明四种纳米碳材料增强体中，氧化石墨烯更有益于提高镁合金的力学性能，有利于制备高性能镁基复合材料。
复合 2024年01月18日
碳纤维增强树脂基复合材料及其拉索抗低速冲击性能综述

碳纤维增强树脂基复合材料及其拉索抗低速冲击性能综述

摘要：碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon fiber reinforced polymer composite，CFRP) 拉索具有轻质高强特性和优异的耐腐蚀疲劳性能，可替代钢拉索应用于桥梁结构中以应对桥梁更大跨度、更恶劣服役环境的需求。然而，CFRP 拉索较差的抗低速冲击性能导致其在服役期间面临车辆、落石等撞击的威胁。为全面了解CFRP的抗冲击性能，促进CFRP拉索在工程结构中的应用，本文对CFRP 及其拉索的基础动态力学性能、冲击响应及损伤失效研究现状进行了总结。现有研究表明：CFRP具有应变率敏感性，但CFRP的应变率效应尚不明确，需建立包含全应变率范围的力学性能数据库；CFRP层合板抗冲击性能研究较为全面，然而截面形式差异、较大的长细比、轴向应力耦合等因素导致CFRP层合板的研究结论不能完全适用于CFRP拉索；现有研究停留在冲击能量、锚固长度及温度对小吨位CFRP拉索抗冲击性能的影响，缺乏对大吨位CFRP拉索抗冲击性能及损伤失效机制的研究；CFRP拉索在车辆撞击下破断时的峰值索力远低于其轴向拉伸破断力，应对拉索进行严格的防撞设计。
复合 2024年05月13日