关键词： 陶瓷基复合材料   多尺度模型   高温热循环   力学性能   微观结构  

摘要： 鉴于立体织物增强陶瓷基复合材料独特的复杂微观结构特性，其应用于热防护材料时，对于高温热循环下的服役寿命预测面临着多重严峻挑战。本文通过多尺度模型并结合仿真分析与试验测试，进行了复合材料在1200℃热循环下微观损伤与力学性能的研究。所构建的多尺度模型描述了经纱和纬纱的编织方式、纤维的几何构型、基体中的孔隙分布情况。所使用的材料本构涵盖了基体的屈服阶段，并考虑了温度相关的循环硬化效应。仿真及试验结果表明，热循环导致的基体开裂和界面脱粘是微观损伤的主要原因，使得复合材料拉伸性能大幅下降。相比之下，弯曲和压缩性能受热循环影响较小。

关键词： Yarn  

摘要： The connection between aircraft composite panels and metal panels is an important research topic in the fuselage structure design. Due to the differences in properties between composites and metals, resulting in the stress of hybrid connectors during service being difficult to predict. Novel carbon nanomaterials represented by carbon nanotubes (CNTs) and MXene films possess unique nanoscale structures and excellent physical properties. In this paper, by improving the preparation process of MXene/CNT composite film sensors and applying them to the health monitoring of composite/metal joint structures, a whole process tracking test of the hybrid joint structures during service is carried out. The results show that the monitoring responses of the thin film sensor throughout the process coincide with the stress–strain curve of the hybrid structure connectors, and it can give accurate early warnings of the failure of the hybrid connection structure, which has certain engineering significance. © 2024 Aeronautical Manufacturing Technology Magazine Office. All rights reserved.

关键词： Circular waveguides  

摘要： With the rapid development of stealth technology, the microwave absorbing properties of composite materials are increasingly required. In this paper, SiCf/SiC 2D woven fabric was prepared by precursor impregnation and pyrolysis (PIP). The absorbing properties of SiCf/SiC 2D woven fabric, such as reflection loss, absorbing mechanism and influencing factors, were studied by means of experimental test and numerical simulation. The results show that the SiCf/SiC 2D woven laminates prepared in this paper have an effective absorption bandwidth of 3 GHz and a maximum reflection loss of -19.2 dB at the absorption peak of 9.7 GHz in the frequency range of 4-18 GHz. Its microwave absorbing performance is closely related to the electromagnetic parameters of the fiber, the microstructural parameters and the incidence Angle of the electromagnetic wave. In addition, it is found that the absorption properties of the composites are mainly due to the special braided structure and the interaction between the fibers and the matrix. These interactions cause electromagnetic waves to be reflected, scattered and absorbed several times inside the material, thus achieving efficient electromagnetic wave attenuation. This paper not only helps to promote the application of SiCf/SiC composites in stealth technology, electromagnetic shielding and other fields, but also provides a useful reference for the research of other high-performance composites. © 2024 Aeronautical Manufacturing Technology Magazine Office. All rights reserved.

关键词： 松仁蛋白   刺槐豆胶   美拉德反应   Pickering乳液   乳液稳定性  

摘要： 为探究刺槐豆胶（Locust Bean Gum，LBG）共价修饰对松仁蛋白（Pine kernel protein，PKP）结构、功能和乳液稳定性的影响，通过接枝度、褐变程度等证明美拉德反应的发生；采用傅里叶变换红外光谱、内源荧光光谱，粒径电位、表面疏水性等研究了不同PKP/LBG（g/g）的共价复合物和物理混合物结构及功能性质的变化；以共价复合物为乳化剂，制备不同油相体积分数的Pickering乳液，并对乳液性质进行分析。结果表明：添加LBG后，红外光谱出现C=O拉伸和N-H弯曲，α-螺旋和β-折叠含量降低。荧光光谱分析发现物理混合物最大发射波长轻微蓝移，共价复合物红移，说明共价结合使蛋白结构展开。共价复合物的高表面电荷可抵抗蛋白质聚集，与物理混合物相比疏水基团和游离巯基基团增加，PKP三级结构变化。不同比例PKP/LBG对PKP展开程度和乳化性也有一定的影响，M-P-L-0.5的溶解度、乳化活性和乳化稳定性较P-L-0.5相比分别提高了0.41、3.47和3.10倍（P < 0.05）。与PKP稳定的Pickering乳液相比，M-P-L-0.5稳定的Pickering乳液表观黏度高且储存稳定性好，粒径电位分析和显微镜观察等证明了这一点。油相体积分数大的乳液液滴大，间隙小，且对pH、离心、离子强度和温度变化更稳定。研究结果为改善PKP乳化性提供了理论依据，拓宽了松仁蛋白在食品加工中的应用范围，得到了稳定性较好的Pickering乳液。

关键词： Durability  

摘要： This work aims to address the key issues greatly affecting the engineering applications of pultruded fiber reinforced polymer (PFRP or PGFRP for glass fiber) composite profiles and their structures, including mechanical property of material, structural performance and design, environmental durability, and economic performance evaluation. First, mechanical property of PFRPs has great impact on the core competitiveness of PFRP structures. Second, PFRP structural members are designed to be conservative in terms of the load-carrying capacity, and structural deformation is greatly affected by the low mechanical property of material, thus leading to reduced material efficiency. Additionally, connection method is substantially affected by shear strength of material, and thus, high strength material is recommended to be included in the standard. Third, environmental durability of PFRPs is correlated with their mechanical property, while current design method does not sufficiently address the influence of different fiber and resin systems. Last but not least, structural weight is the key to the evaluation of economic performance of PFRP structures, and longitudinal elastic modulus is the key to the control of structural weight. Based on above issues, four suggestions are proposed for the future development of PFRP composite profiles and their structures, including improving the standard system, increasing the material property, updating the design method, and expanding the application field. © 2025 Beijing University of Aeronautics and Astronautics (BUAA). All rights reserved.

关键词： 金属基复合材料   磨损机制   球磨时间   热压烧结   摩擦性能  

摘要： 本研究的主要目的在于阐明球磨时间对TiB2-石墨杂化增强Cu基复合材料显微组织和摩擦学性能的影响。采用热压烧结法制备了不同球磨时间下（4、6、8、10和12 h）的Cu基复合材料，并对它们的摩擦学性能进行了研究。结果表明：复合材料的致密度和电导率随着球磨时间的增加先增加后下降；经球磨6 h制备的复合材料致密度和电导率最大，分别为99.1%和42.8%IACS。复合材料的摩擦因数和磨损率随球磨时间的增加为先降低后增加。经6 h球磨合成的复合材料摩擦因数和磨损率最低，分别为0.234和1.974 × 10-5。球磨6 h制备的复合材料主要磨损机制为磨粒磨损。

关键词： 头盔衬垫   复合材料   仿生结构   增材制造   冲击载荷  

摘要： 头盔衬垫作为头盔系统的重要组成部分，其材料和结构与创伤性脑损伤密切相关，亦是影响其防护性能的关键因素。本文围绕冲击载荷下头盔衬垫材料与结构的应用热点问题展开，详细梳理了头盔衬垫的不同时期发展脉络，从起源到现代结构的演进过程，总结了以EPS泡沫为主的传统结构，发展至今的复合泡沫、高分子材料及柔性缓冲材料等前沿技术，重点讨论了头盔衬垫结构设计，由简单的蜂窝状进化到复杂的晶格结构、可填充结构以及仿生结构的转变过程。最后，对头盔衬垫材料结构与损伤防护领域的问题与发展趋势进行了展望，为头盔衬垫材料及结构的应用研究提供了明确的研究方向。

关键词： 埃洛石   海泡石   二氧化硅   左氧氟沙星   吸附  

摘要： 有机污染物在纳米结构矿物表面的吸附对其在环境中的富集、迁移、保存等过程影响重大，其吸附规律及机理对理解有机污染物的处理、环境修复等过程具有重要意义。选择埃洛石、海泡石和模拟矿物介孔二氧化硅对左氧氟沙星（LEV）进行吸附，考察时间、温度、溶液初始浓度、pH、离子强度、腐殖酸的影响并探讨吸附过程机制。结果表明，三种矿物的吸附量大小为二氧化硅>海泡石>埃洛石，而比表面积归一化的吸附量大小为埃洛石>海泡石>二氧化硅，暗示矿物表面活性位点及孔尺寸的重要影响。Na+的存在通过竞争位点和双电层压缩抑制吸附过程。腐殖酸与LEV络合抑制LEV在二氧化硅表面的吸附；通过与天然矿物表面较强的相互作用增加吸附位点而促进LEV在埃洛石和海泡石表面的吸附。在酸性条件，LEV在埃洛石和海泡石表面主要以阳离子交换的形式吸附，二氧化硅以静电作用为主；中性条件，埃洛石和海泡石表面同样存在阳离子交换，此外氢键也是三种矿物表面的主要作用。准二级动力学模型能更好的描述三种矿物的吸附过程，表明矿物表面活性位点的吸附起到主导作用。二氧化硅与海泡石的吸附符合Freundlich模型，主要为多层吸附；埃洛石符合Langmuir模型，主要为单层吸附。三种矿物的吸附都是自发、放热、熵增的过程。

关键词： 碳纤维毡   电镀铜   多层梯度结构   复合膜材   电磁屏蔽  

摘要： 针对现代电子战中对军用电子设备的电磁防护需求，以碳纤维毡为基底，通过电镀铜技术和多层梯度结构设计制备了电磁屏蔽柔性复合材料。探讨了碳纤维毡面密度、复合材料梯度结构和磁性填料添加量对电磁屏蔽性能的影响并研究了其屏蔽机制。结果表明，随着碳纤维毡面密度的增加，复合材料的电磁屏蔽性能逐渐增加。在此基础上，构建的多界面及梯度结构可以有效提高屏蔽性能，最高可达52 dB（8-12 GHz）。进一步地，在热塑性聚氨酯基体（TPU）中添加50 wt.%四氧化三铁纳米颗粒(Fe3O4NPs)，其屏蔽效能最高可以达到67 dB（8-12 GHz）。得益于多层梯度结构设计和电磁功能材料的协同作用，制得的复合材料在厚度仅为1 mm时，仍兼具优异的屏蔽性能和良好的柔性，可以满足便携式军用屏蔽防护材料的需求。

关键词： 命名实体识别   关系抽取   预训练语言模型   铜基复合材料  

摘要： 从铜基复合材料文献中有效抽取实体和关系对构建材料知识图谱，并推动材料科学研究有重要作用。由于该领域语料的实体构成复杂（例如：嵌套实体和非连续实体），且大量存在单实体重叠关系，现有的实体关系抽取技术难以直接适用。为此，构建了一个铜基复合材料实体关系抽取数据集，并提出了一种两阶段实体关系抽取方法。第一阶段通过融合词间关系分类任务以及BiGRU和多粒度扩张卷积技术，提升了模型对实体跨度的识别能力。第二阶段则在文本序列中标注实体信息，并在关系分类模型中引入实体类型注意力机制，以多特征表示来增强关系分类性能。在三个公开数据集以及本文构建的数据集上的实验验证，本方法在精确率、召回率和F1值上相较基线方法平均有5.09%、3.56%和3.63%的提升，验证了其有效性。