碳纤维复合材料激光制孔技术研究进展

碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)具有抗疲劳性好、比强度高、耐热性好等优良的热物性能，已在航空、航天等领域得到广泛应用。作为主要的承力构件，CFRP板之间的机械连接所需加工的装配孔数量众多。然而，CFRP作为高硬度且各向异性的难加工材料，传统机械钻孔存在刀具磨损严重、制孔工序多等缺点；相比于机械钻孔，激光“不怕硬”，激光制孔无刀具磨损、经济性好、易于实现自动化控制。首先对CFRP激光制孔加工技术进行了综述，着重分析了CFRP激光制孔常见工艺；其次，剖析了CFRP激光制孔加工常见缺陷及其抑制研究现状；随后，阐述了CFRP激光加工工艺参数对制孔质量及效率的影响；为了阐明CFRP激光制孔材料移除机制，还综述了CFRP激光制孔加工数值仿真和基于高速摄像的加工过程动态观测研究进展；最后，展望了CFRP激光制孔技术的发展趋势。     

PVDF压电纤维仿生柔性传感器水下传感特性研究

感知器官对于许多动物必不可少,尤其是生活在水下的生物。该文以聚偏二氟乙烯(PVDF)为材料,模仿水生动物海豹的触须设计制备了一种表面四电极PVDF压电纤维仿生柔性传感器。利用激振源测试所制备的传感器性能,包括输出不同的波形测试对不同激励的感知,对水动力的感知及对水下运动物体方向的感知。实验结果表明,该传感器对不同激励的感知性能很好,速度检测极限可达0.15 mm/s,且有良好的方向性检测能力,对水下情况感知的应用前景广。     

纺织复合材料纤维预制体力学性能测试方法研究进展

纺织复合材料具有质量轻、强度高，可设计性强等诸多优势，在航空航天领域得到广泛应用。纺织预制体的纤维结构对复合材料的最终力学性能有着决定性影响。然而，预制体的纤维结构在织造过程中不可避免地会发生宏观尺寸和微细观结构的变形，甚至产生褶皱缺陷。纺织预制体作为一种柔性骨架，其变形机制十分复杂。采用试验测试来表征预制体的力学变形特性是最直接、最有效的方法，也是建立理论和数值分析模型的基础。本文对纺织复合材料预制体的拉伸、压缩、弯曲、剪切和成型试验等测试方法进行了综述，讨论了不同测试方法的优缺点及适用条件，对后续的研究工作进行了展望。本研究将为预制体力学测试技术的改进、测试标准的建立和成型过程中的准确控形提供理论指导，对纺织复合材料的结构设计和工程应用起到推动作用。     

超高分子量聚乙烯纤维增强中空蜂窝模压复合材料性能研究

为研制车船等壳体所用的轻质、高强复合板材,选用超高分子量聚乙烯(UHMWPE)短纤维纱,制备成单层经纬为120根/(10 cm)的平纹组织,采用多组经纱持续更替交织层的方法制成2L(1+0)型、4L(2+1)型、6L(3+2)型3种多层角联锁结构织物,采用扦插芯棒、模压成型方法制成菱形蜂窝状的热固性环氧树脂基中空板,并与2块真空吸液法制成的面板组成“三合一”复合板,同时测定了复合板材的结构特征及其平拉、平压和弯曲性能。结果表明:3种类型复合板的密度均远小于水的密度,其中6L(3+2)型最小,为0.48 g/cm³;复合板层数越多,环氧树脂越难渗透尤其是在中空板菱形交叉点处,复合板平拉、平压、抗弯曲强度则呈现递增,制成的6L(3+2)型复合板试样平压强度可达到1.03 MPa。     

MnS掺杂多孔碳复合材料的制备及电化学性能（两张发票1000+2500）

褐煤作为低级煤资源利用率不高，但褐煤中具有腐植酸成分，将褐煤中提取的腐植酸作为化肥原料，提取后剩余残渣作为碳源，与MnS纳米粒子制备了MnS@C复合材料。采用XRD、拉曼光谱、XPS、N2吸附-脱附、SEM和TEM对样品进行了表征。将该复合材料应用于锂离子电池负极材料，对其电化学性能进行了测试。结果表明，MnS@C复合材料的比表面积和孔容分别为117.19m2/g和0.044mL/g，该电极在0.1 A/g电流密度条件下循环200次后比容量高达830 mA‧h/g，且电极容量保持率为99%左右。在0.2、0.4、0.8、1.0、1.2和1.6 A/g电流密度下比容量分别为644、522、427、399、373和348mAh/g，展现出良好的倍率性能。MnS@C复合材料优异的电化学性能得益于碳基体的存在，不仅可以缓解MnS纳米粒子在嵌锂/脱锂过程中的体积膨胀，而且展示了锂离子电池高性能的巨大潜力，为褐煤的高值化利用作出巨大贡献。