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4D打印磁响应形状记忆环氧树脂基复合材料制备与性能

4D打印磁响应形状记忆环氧树脂基复合材料制备与性能

摘要：以环氧树脂(EP51) 为基体，乙炔炭黑(ACB) 和镍粉(Ni) 为填料，聚醚多元醇(PPG) 为增韧剂共混制成打印墨水，利用直写3D 打印机制备ACB-Ni/EP51 复合材料。通过流变仪、直写3D 打印机对墨水的流变性能和可打印性进行表征；通过拉力实验机(UTM)、扫描电镜(SEM)、动态热机械分析仪(DMA)、差示扫描量热仪(DSC) 对材料力学性能、微观形貌、动态力学性能、差热性能和形状记忆效应进行表征，探究了填料含量对墨水和材料性能的影响。结果表明：ACB 含量达到12wt% 时，墨水具有良好的可打印性；当Ni 粉含量达到16wt% 时，打印针头堵塞造成打印不连续、不均匀。固化后生成的“海岛”增韧结构使材料拉伸强度明显提高(60 MPa 以上)。随着Ni 粉含量增加，对拉伸强度的影响由促进变为削弱。当Ni 粉含量从6wt%增加至14wt%，形状固定率(Rf) 从99.4% 降至94.2%。在300 kHz 交变磁场作用下，形状发生回复，Ni 粉含量增加使形状回复率(Rr) 和回复速率升高，Rr 从94.8% 提升至99.1%，回复时间从39 s 缩短至17 s。Ni-ACB/EP51 复合材料具有较好的形状记忆性能，在空间可展开结构、驱动器及4D 打印等方面有一定的应用前景。
复合 2025年06月05日
静电纺丝技术制备聚合物基MXene增强电磁屏蔽复合材料研究进展

静电纺丝技术制备聚合物基MXene增强电磁屏蔽复合材料研究进展

摘要：随着电子信息技术的发展, 电磁波污染已经严重影响了人类健康和社会进步, 因此急需开发出一种高效的电磁干扰(electromagnetic interference, EMI)屏蔽材料. 静电纺丝技术可以制备出柔韧性好的超薄多孔纤维膜, 电磁波能够在纤维膜内部进行多次反射而被消耗. MXene作为一种新型的二维(2D)材料群体, 具有高比表面积、高导电性以及易加工性, 是一种潜在的EMI屏蔽材料. 因此, 将静电纺丝技术和MXene材料相结合, 能够制备出多功能的聚合物基MXene增强电磁屏蔽复合材料. 本文首先介绍了静电纺丝技术的概念、原理及其影响因素, 其次,分析了MXene材料的组成和制备方法, 最后, 讨论了静电纺丝技术制备聚合物基MXene增强电磁屏蔽复合材料的最新进展并对未来聚合物基MXene增强静电纺丝复合材料在电磁屏蔽领域的发展做出展望.
复合 2025年05月27日
镓基低熔点合金复合材料研究进展

镓基低熔点合金复合材料研究进展

摘要：近年来，镓基低熔点合金或镓基液态金属复合材料显示出非常广阔的应用前景，镓基低熔点合金在室温下兼具液体的流动性和金属性，其双重特性提供了复合材料的多样性。本文综述了镓基低熔点合金及其复合材料的发展背景，说明了其复合材料的制备、性能及应用，总结和讨论了镓基低熔点合金复合材料与金属或非金属材料复合的方法和机理，介绍了室温镓基液态金属复合材料在智能传感电子皮肤、印刷技术和热界面材料等多个领域的最新研究进展。最后，展望了镓基低熔点合金复合材料的未来发展，为其进一步研究、应用与发展提供了强有力的支持。
复合 2025年05月13日
碳纤维复合材料高温界面性能研究进展

碳纤维复合材料高温界面性能研究进展

摘要：碳纤维复合材料以其强度高、耐腐蚀、质量轻、抗疲劳等优良特性被广泛应用于航空航天及国防军工领域。然而，航空航天用复合材料结构部件在高温、湿热环境中会发生界面损伤和失效。上浆剂是碳纤维复合材料界面相的重要组成部分，研制可以增强界面强度和耐高温的上浆剂对提高复合材料的热力学性能具有重要意义。文中从碳纤维表面上浆剂的角度出发，重点介绍了碳纤维复合材料界面特性、上浆剂的作用机理以及高温下复合材料界面的破坏机制。最后，针对环氧上浆剂耐热性差的缺点，阐述了碳纤维耐高温涂层改性和纳米粒子改性，重点介绍了聚酰亚胺、聚醚醚酮、生物活性多巴胺及氧化石墨烯、多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)纳米粒子等类型改性上浆剂的研究进展。指出发展环境友好型上浆剂和POSS纳米粒子改性将是下一步工作的重点。
复合 2025年02月27日
铜带复合对超导倾斜堆叠结构的电磁特性优化研究

铜带复合对超导倾斜堆叠结构的电磁特性优化研究

摘要：REBCO堆叠结构是超导体应用实现的关键中间载体。然而随着REBCO堆叠结构中带材数量的增加，将产生较大的应力限制堆叠带材的数量。倾斜堆叠结构（CSS）在一定程度上可以平衡堆叠弯曲半径和堆叠数量。允许堆叠的数量增加后，可加入金属带材复合来实现CSS的结构优化。由于CSS电流的分布有着不均匀的特性，固定根数的铜带复合在CSS不同位置对临界电流的影响可能不同。首先，本文基于实验方法和仿真方法，对铜带复合在CSS不同部分的电磁特性展开研究。随后，基于响应面分析法量化了不同复合结构的具体效果。最后通过分析复CSS和普通堆叠的临界电流差异和交流损耗差异，来验证铜带复合CSS的电磁性能优势。
复合 2025年01月15日
选区激光熔化铝合金及其复合材料的研究进展

选区激光熔化铝合金及其复合材料的研究进展

摘要：颗粒增强铝基复合材料因其高比强度、比刚度及优异的耐腐蚀性能等特点，在航空航天等领域应用前景广阔。选区激光熔化技术（SLM）为其提供了一种高效、经济、绿色的制备方式，但该技术对工艺控制水平要求极高，成形过程中粉末构成、激光功率、扫描速度及设备条件等因素对成形产品组织和性能的影响巨大。本文介绍了SLM的基本原理和各个工艺参数对熔池性能的影响，归纳总结了铝合金和铝基复合材料熔池的形成过程，讨论了SLM过程的组织演化和相关参数及增强颗粒等因素对微观组织和性能演化的影响，另外还专门介绍了新兴的外加物理场辅助的增材制造技术。最后，分析了SLM 技术目前存在的问题，并展望了未来研究的趋势。
复合 2024年12月10日
颗粒增强铝基复合材料的制备方法及其热处理研究

颗粒增强铝基复合材料的制备方法及其热处理研究

摘要：概述了原位自生法和固液复合外加法两种制备纳米颗粒增强铝基复合材料的常用方法及几种辅助制备技术，主要介绍了单相及双相混杂增强铝基纳米复合材料制备技术进展，包括SiCp/Al、TiB2/Al、SiCp+Mg2Si/Al及TiB2+Mg2Si/Al等复合材料。同时阐述了颗粒与Al基体界面问题、纳米颗粒对铝基复合材料固溶与时效行为的影响规律。提出了今后纳米颗粒增强铝基复合材料的研究方向。
复合 2024年11月19日
Nb元素对铜-金刚石复合材料界面改性的研究

Nb元素对铜-金刚石复合材料界面改性的研究

摘要:采用粉末冶金法制备铜/金刚石复合材料,研究不同含量活性元素 Nb对铜界面改性的影响机制以及对铜/金刚石复合材料的热导率的影响,利用 XRD、SEM、EDS和导热系数测定仪分析复合材料的界面和热导率.结果表明,随着 Nb含量的添加,能够在烧结过程中形成碳化物界面层,铜和金刚石界面缺陷逐渐减少,界面结合逐渐转好.在1%的含量时,复合材料的热导率达到370.3W/(m•K),相比纯铜/金刚石复合材料提高1.34倍,但当含量超过１vol%,碳化铌中间层变厚,由于 碳化铌自身热导率较低,导致复合材料的热导率降低.
复合 2025年04月11日
超声滚压表面复合强化研究综述

超声滚压表面复合强化研究综述

摘要：超声滚压技术通过位错的湮灭和产生将晶粒细化至纳米级，提高了材料硬度和耐磨损等性能。探讨了如何进一步提升材料的使役性能，通过将超声滚压与其他处理技术相结合形成复合加工工艺，克服单一超声滚压处理工艺的局限性，如超过塑性变形的极限或过度强化带来的起皱、开裂和压溃等。超声滚压表面复合强化技术作为特种复合加工工艺，在零件高性能表面制造中具有明显优势。根据超声滚压在复合工艺中的位置顺序，分别介绍了超声滚压前端强化、同步强化和后续强化3 种加工类型。超声滚压前端复合加工技术主要包括超声滚压复合物理气相沉积技术和超声滚压复合离子注入技术等。在超声滚压同步强化方面，讨论了声电耦合和温度场辅助超声滚压对变形层厚度和摩擦磨损性能的影响。在超声滚压后续强化方面，介绍了涂层复合超声滚压技术，讨论了它对涂层裂纹、孔隙以及表面粗糙度的影响。此外，分析了超声滚压对复合强化过程中材料微观组织演化和塑性变形的作用机制，总结了这些技术在改善表面强化效果和满足复杂服役要求方面的研究现状。最后，展望了超声滚压复合强化技术的应用前景和发展方向，强调了它在提高材料使役性能方面的研究价值和目标。
复合 2024年11月07日
固态法制备颗粒增强铝基复合材料的研究进展

固态法制备颗粒增强铝基复合材料的研究进展

摘要：颗粒增强铝基复合材料具备优异的综合性能，可用作结构−功能一体化构件，在新能源汽车、航空航天、核电和兵器装备等领域的应用潜力巨大。不同铝基体、颗粒增强体和制备方法对铝基复合材料的力学性能与物理性能的影响至关重要。近年来，科研工作者在颗粒增强铝基复合材料及其高性能制备方法上开展了大量工作，并取得一定进展。本文通过综述 1xxx 系、6xxx 系等铝基体，氧化物、碳化物等颗粒增强体，粉末冶金法、大塑性变形法等固态法制备方法，力学性能、耐腐蚀性能等服役性能的最新研究进展，系统分析了不同制备方法的优势与目前存在的不足，以期为高性能颗粒增强铝基复合材料的选择、制备与应用提供参考。
复合 2025年03月21日