陶瓷增强石墨复合材料研究进展

摘要：石墨具有高导热、耐高温、耐热冲击和抗辐照等优异性能，可广泛应用于航空航天、电力电子和能源化工等领域。然而石墨较低的力学性能、较差的抗氧化性能、垂直石墨片层方向的高热膨胀和难以与其他材料相连接等问题限制了其进一步应用。采用高强度、抗氧化、低热膨 胀系数的陶瓷作为增强相与石墨基体相复合，制备出陶瓷/石墨复合材料，有望解决上述问题。然而大量研究表明，陶瓷与石墨的微观结构复合方式对于改善石墨基体的性能至关重要。本文从陶瓷/石墨复合材料的微观结构设计制备及性能研究方面，综述了近年来不同种类的弥散陶瓷 增强和连续陶瓷增强的石墨复合材料的结构特点、制备工艺、综合性能和应用现状，并展望了未来陶瓷增强石墨复合材料的发展方向。

复合 2025年03月20日 1 点赞 0 评论 89 浏览

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 1 点赞 0 评论 25 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 78 浏览

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 1 点赞 0 评论 86 浏览

高导热石墨烯复合材料研究进展

摘要： 电子器件、智能穿戴设备，以及处于高速发展期的新能源汽车都在朝着轻量化、高功率的方向发展，而散热问题已成为制约微电子和新能源行业发展的瓶颈性难题。石墨烯复合材料在热管理材料领域得到了广泛的关注与研究。综述了当前石墨烯导热复合材料的导热模型、三维石墨烯导热网络的构筑方法、石墨烯表面改性和石墨烯导热复合材料的制备方法。

复合 2025年06月11日 1 点赞 0 评论 22 浏览

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 83 浏览

三维异型纺织复合材料的预制体织造技术及材料力学性能研究进展

摘要：近年来,三维纺织复合材料因其整体性能优异、结构丰富和净成形等特点,被广泛地应用于国防重大工程领域。其中,三维异型纺织复合材料理论研究仍远落后于应用。从三维异型纺织复合材料构件的应用出发,根据各种构件的典型特征分类归纳了三维异型纺织结构件的应用现状,总结了三维异型纺织复合材料预制体的主要织造工艺和织造装备的发展现状,并从不同的层级分析国内外对三维异型纺织复合材料的力学性能、细观结构建模、数值模拟等方面的研究进展,提出了三维异型纺织复合材料研究面临的关键问题,以期为三维异型纺织复合材料在未来的应用提供支撑。

复合 2024年01月11日 0 点赞 0 评论 79 浏览

木质素基复合材料的直写式3D打印及其功能应用

摘要：作为自然界最丰富的可再生芳香族生物质资源，木质素近年来在能源、环境、医学等领域受到广泛关注。其中，采用3D打印技术构建具有特定结构和功能的木质素基复合材料是提升木质素附加值的重要途径之一，同时可有效避免木质素化学结构复杂多变、多分散性高、刚性大等在传统材料制备过程中带来的负面影响。本文围绕木质素基复合材料的直写式3D打印，重点综述了近年来木质素基复合材料在直写式3D打印方面的研究成果与进展。首先介绍了木质素的结构特性及直写式3D打印技术；然后系统总结了木质素流变学特性与其打印性能之间的构-效关系；最后讨论了3D打印的木质素基复合材料在能源、环境等领域的应用现状及其面临的挑战，并展望了木质素基复合材料在直写式3D打印方面的发展方向。

复合 2024年05月08日 0 点赞 0 评论 74 浏览

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 0 点赞 0 评论 68 浏览

超短脉冲激光加工碳纤维复合材料研究进展

摘要：超短脉冲激光加工作为一种非接触式的特种加工方法，利用高功率密度的聚焦激光束烧蚀碳纤维增强复合材料（ＣＦＲＰ）表面，实现高精密加工，有望解决传统机械加工工艺造成的刀具损坏、残余应力和表面质量差等问题。因此，本文综述了近些年超短脉冲激光加工ＣＦＲＰ的研究进展。首先梳理了超短脉冲激光加工ＣＦＲＰ的加工机理，其中包括了材料去除机理、相互作用过程机理和对激光的吸收与反射机理。其次，着重阐述了热影响区和锥度这两类缺陷，分析了缺陷的形成原因，并提出了相应抑制方法。本文对超短脉冲激光加工ＣＦＲＰ的理论研究具备一定借鉴意义。

复合 2024年03月04日 0 点赞 0 评论 41 浏览