关键词： 三维针刺复合材料   精细化结构重构方法   原位X射线micro-CT技术   弹性性能   拉伸强度  

摘要： 采用原位拉伸X射线micro-CT技术和图像分析及精细化结构重构方法，定量化描述三维针刺复合材料纤维以及裂纹精细化结构的，建立针刺纤维束等纤维结构的重构模型。提出三维针刺复合材料微细宏观有限元模型建模方法，并应用于三维针刺复合材料拉伸力学性能仿真分析。结果表明：拉伸载荷下三维针刺复合材料断裂位置出现纤维整体断裂，编织层承担较多的拉伸载荷，断裂纤维数量高于其他铺层纤维。通过ABAQUS用户子程序UMAT的二次开发和工艺参数化建模算法，在周期性单胞有限元分析中调用典型代表性单元模型进行细观渐进损伤分析，实现宏细观尺度之间工艺参数传递，并且与实验进行对比，预测的拉伸模量数值大于实验结果，误差为9.2%。本研究方法和结果可以为材料针刺工艺参数化建模和工艺设计及力学分析研究提供依据。

关键词： 三维四向   多次冲击   冲击后压缩   损伤演化   失效模式  

摘要： 三维四向编织复合材料的多次冲击和受冲击后压缩性能损伤演化分析，对判断其实际应用过程中的可靠性和承载效率极具意义。本文对编织角度为15度和30度的碳纤维/环氧树脂三维四向复合材料编织板，开展不同冲击次数的低速冲击实验，随后对受冲击后的试件进行轴向压缩实验，使用超声C扫描系统对损伤区域进行成像，收集相关实验数据，分析材料编织角度和受冲击次数对其损伤扩展规律及剩余压缩性能的影响机制。结果表明，编织角度是决定该材料抗冲击性能的主要因素，15°试件的损伤沿纵向纤维排列方向呈流线型扩展；30°试件的损伤则因纤维交织方向变化向四周扩散，形成近圆形区域。编织角度的增大会提升材料在冲击过程中的结构稳定性。冲击实验中其破坏模式主要表现为纤维-基体界面剪切失效及纤维断裂。材料的剩余压缩性能表现受冲击损伤程度和编织角度的双重影响。15°试件压缩破坏集中于冲击中心附近的纤维压溃与基体剪切；而30°试件损伤沿编织方向向外扩展，呈现剪切主导的分布式破坏。15°试件因纤维轴向承载优势表现出更高的初始抗压强度，但因其抗冲击能力较弱，导致损伤积累后压缩性能下降显著；30°试件抗压强度随角度增大而降低。

关键词： 煤气化细渣   介孔材料   除味   聚丙烯   力学性质  

摘要： 本文对煤气化细渣进行酸溶造孔、煅烧除炭以及气流分级处理，得到粒度适宜的煤气化细渣介孔球形二氧化硅材料，即为研究对象。以3种聚丙烯为基体，使用上述介孔材料粉体部分替代复合材料配方中的2500目滑石粉，采用双螺杆挤出机制备了粒状复合材料。研究了替代量对聚丙烯复合材料总碳量、气味、力学性能、熔体流动速率和燃烧残余等性能的影响规律和作用机制。结果表明，随着替代量不断增加，复合材料的挥发总碳量和气味数值显著降低。这说明介孔材料可以有效降低聚丙烯中有机分子碎片的排放和宏观气味，并且复合材料的综合力学性能变化不大，满足产品的使用标准。

关键词： 拉挤-真空导入成型工艺   拉挤板材   复合材料   风电叶片  

摘要： 近年来，随着风电叶片长度实现百米级的跨越，由碳纤维拉挤板材经真空导入工艺制备的复合材料风电叶片拉挤板主梁得到了越来越多的应用。在上述拉挤-真空导入成型工艺中，拉挤板材之间的夹层材料对树脂导流速率和其复合材料的力学性能均有显著的影响。本文研究了玻璃纤维织物、碳纤维织物、尼龙网纱、干纤维四种材料作为拉挤板材间的夹层材料，对拉挤-真空导入成型工艺中树脂导流速率和其复合材料制件力学性能的影响。结果表明，玻璃纤维织物夹层复合材料具有最高的拼接缝压缩强度(130.3 MPa)，碳纤维织物夹层复合材料具有最高的层间剪切强度(59.0 MPa)，尼龙网纱夹层复合材料具有最高的弯曲强度(773.7 MPa)和最高的导流速率，干纤维夹层复合材料具有最高的拼接缝拉伸强度(54.1 MPa)。综合比较，采用干纤维夹层材料的复合材料整体力学性能较优，且干纤维材料对树脂的导流效果明显优于传统的玻璃纤维织物和碳纤维织物，是较为理想的用于拉挤-真空导入成型工艺的夹层材料。本文通过实验分析，为拉挤-真空导入工艺中拉挤板材间夹层材料的选择提供了参考，有助于拉挤-真空导入工艺在风电等领域的进一步推广应用。

关键词： 二氧化锰(MnO   )   吸附机理   制备方法   工业废水  

摘要： 二氧化锰(MnO2)作为一种重要的过渡金属氧化物，因其丰富的储量、多样的晶型以及出色的性能而备受瞩目。当MnO2被纳米化处理后，其颗粒尺寸显著减小，比表面积显著增大，进而实现了材料性能的优化，大大拓宽了其应用领域。总结了MnO2纳米复合材料作为吸附剂在工业废水污染物处理中的应用研究进展。通过介绍MnO2纳米复合材料形貌特征及其对重金属、有机污染物和无机污染物的吸附效果，阐述MnO2纳米复合材料吸附剂在处理不同污染物的吸附机理，并展望MnO2纳米复合材料的发展方向。

关键词： 圆环摆动   红外激光   蓝光激光   碳化钨   锡镍青铜合金  

摘要： 本文针对锡镍青铜（CuSn12Ni2）在高负荷、高摩擦应用条件下硬度与耐磨性的不足，提出了一种采用圆环摆动双激光技术制备碳化钨（WC）陶瓷颗粒增强CuSn12Ni2的工艺策略。利用蓝光激光高吸收率与红外激光高功率的优势，双激光加工可以促进WC复合的CuSn12Ni2 （WC/CuSn12Ni2）粉末充分熔化，实现晶粒细化。WC颗粒在熔覆过程中微熔，部分分解为钨（W）和碳（C），并在凝固过程中生成了包括CuZn,W2C,WC和MC等一些列碳化物相。随着WC颗粒含量的增加，新碳化物含量也将逐渐增加，晶粒显著细化。由于晶粒细化与固溶强化的作用，复合沉积试样的硬度逐步增大，相较于CuSn12Ni2合金，24wt.%WC增强复合沉积层的硬度提升了66.26%。在环-块式摩擦磨损实验中，WC/CuSn12Ni2复合沉积层的磨损率可低至0.637×10-4mg/mm。WC颗粒作为支撑骨架，随着其含量的增加，复合沉积层磨损量的降低表明了耐磨性能的提升，为CuSn12Ni2合金在严苛环境下的应用提供可靠方向。

关键词： h-BN基复合材料   YbAS玻璃   SiC   力学性能   热学性能  

摘要： 六方氮化硼（h-BN）陶瓷在工业领域具有重要地位，但由于其特殊的层状结构，h-BN的强度和硬度相对较低，限制了其应用。在本研究中，同时引入镱铝硅酸盐（YbAS）玻璃和硬质颗粒SiC作为增强相，通过原位反应热压烧结的方法制备了一系列h-BN/YbAS/SiC复合材料，其中YbAS玻璃体积分数量固定为30%，在此基础上研究了SiC含量对复合材料性能的影响。研究表明，YbAS玻璃和SiC协同作用能够显著提升h-BN基复合材料的强度和韧性。当SiC体积分数为30%时，复合材料的室温力学性能达到最佳，其弯曲强度、压缩强度、断裂韧性、维氏硬度和弹性模量分别为（462 ± 5） MPa、（1465 ± 58） MPa、（5.5 ± 0.3） MPa·m1/2、（4.7 ± 0.3） GPa和140 GPa。究其强化机制在于：当SiC含量达到一定比例后，在复合材料中起到支撑作用，能够有效承担外部载荷，从而增强复合材料。同时，SiC在烧结过程中可以有效抑制h-BN晶粒的长大，实现细晶强化。此外，复合材料具有良好的高温力学性能和较低的热导率，其热膨胀系数与h-BN的结构和YbAS玻璃的转变温度有关。本研究为h-BN陶瓷材料的强韧化提供了一种有效途径。

关键词： 航空航天   Al   O   纤维   陶瓷基复合材料   制备技术   无损检测  

摘要： 在航空航天领域，随着高超声速飞行器对长时高温高速及可重复再入使用性能需求的增长，热结构材料的重要性愈发凸显。连续Al2O3纤维增强陶瓷基复合材料凭借其出色的高温力学性能、抗氧化特性以及在恶劣环境下的高稳定性，逐渐成为航空航天高温结构材料研发的重点方向之一。本文全面综述了连续Al2O3纤维增强陶瓷基复合材料的制备技术及发展趋势，在原材料方面详细探讨了Al2O3纤维、界面材料和基体材料的选择要点，并深入研究了复合材料工艺优化策略，系统总结了涂层对复合材料力学性能和高温稳定性的影响规律，最后指出了射线检测、太赫兹检测和声发射检测等无损检测技术在复合材料质量控制中的应用发展。通过分析国内外研究现状，明确了当前所面临的技术壁垒和技术封锁，并展望了未来连续Al2O3纤维增强陶瓷基复合材料可能的发展方向，旨在为推动该复合材料的国产化和工业化进程提供有力参考。

关键词： 飞机   复合材料   机械结构   轻量化设计  

摘要： 随着航天技术的发展,飞行器性能的不断提高,对飞行器结构的轻量化提出了更高的要求。为满足这一需求,复合材料以其独特的优点被越来越多地应用于航空机械结构。采用这些材料是实现飞机轻量化设计的关键。本项目拟对飞机复合材料机械结构进行轻量化设计,分析复合材料的性能特点、设计原理和方法,揭示结构优化、制造工艺和连接工艺等因素对复合材料机械结构轻量化的影响规律,为提高飞行器性能和降低制造成本提供理论和实践指导。

关键词： 核壳结构   Al基复合材料   制备方法   材料组成   燃烧性能  

摘要： 核壳结构能有效抑制Al基复合材料的大颗粒Al凝团，提升Al粉释能效率，改善Al粉的点火性能和燃烧释能特性。本研究从核壳结构Al基复合材料的特点出发，介绍了核壳结构Al基复合材料的研究进展，讨论了核壳结构Al基复合材料的常用制备方法，分析了不同组成对核壳结构Al基复合材料的燃烧性能、能量释放效率以及稳定性等方面的影响，并给出核壳结构Al基复合材料潜在的应用与发展方向：优化核壳结构制备技术并实现规模化生产的同时，调控包覆材料组分或在基体-包覆层界面构筑功能化介层，可有效改善材料燃烧过程中的传质传热特性。