碳纤维增强聚合物复合材料在航空航天领域的研究进展

随着科技的发展,人们对于飞行器性能要求越来越高。而传统金属材料由于其自身重量大、制造成本高等缺点已经不能满足现代飞行器轻量化和高速化的需求。因此,新型高强度、低密度、耐高温等综合性能优异的先进复合材料应运而生。其中,碳纤维增强树脂基复合材料以其比模量高、比强度高、耐腐蚀性好以及可设计性强等优点成为了目前最为重要的一种航空结构材料。文章主要从以下几个方面进行论述：首先介绍了国内外碳纤维增强树脂基复合材料的研究现状;然后分别从原丝制备技术、预浸料铺放成型工艺及CFRP应用三个方面分析了碳纤维增强树脂基复合材料的研究热点与难点问题;最后针对上述存在的问题提出了一些解决方案并展望了未来的研究方向。     

石墨烯增强铝基复合材料研究进展

铝基复合材料作为金属基复合材料中最重要的材料之一,在工业生产以及日常生活中有着非常广泛的应用。石墨烯由于其高导热性、高阻尼性、高弹性模量、高强度以及良好的自润滑性成为复合材料中重要的增强体。将石墨烯用作增强体增强铝基复合材料有着非常大的应用潜力。归纳了石墨烯增强铝基复合材料的研究进展;总结了影响其性能的主要因素即增强体材料种类,石墨烯在铝基体中的均匀分散性以及铝基体与石墨烯之间的界面情况;介绍了石墨烯增强铝基复合材料的两种制备方法;分析了石墨烯增强铝基复合材料的增强机制;并展望了其发展前景,以期为制备高性能石墨烯增强铝基复合材料提供参考。     

SiC和Si混合颗粒增强铝基复合材料的研究现状

SiC颗粒增强含Si铝基复合材料在制备过程中由于Si颗粒的析出,使其成为SiC和Si混合颗粒增强铝基复合材料。SiC和Si混合颗粒增强铝基复合材料具有比强度和比刚度高、耐磨性和耐疲劳性好、尺寸稳定性强、轻质等性能,广泛应用于航空、航天、电子电器等工业领域。主要介绍了SiC和Si混合颗粒增强铝基复合材料的研究现状及几种制备工艺,分析了其显微组织中存在的缺陷及复合材料性能的影响因素;展望了SiC和Si混合颗粒增强铝基复合材料的应用前景。     

陶瓷颗粒增强铝基复合材料的研究进展

颗粒增强铝基复合材料(PRAMCs)具有高比强度、高比刚度、高弹性模量、高耐磨性、尺寸稳定性好、成本低等优点。介绍了增强颗粒的选择原则、特性及其在基体中的作用,几种典型颗粒增强铝基复合材料的发展状况、强化机理及其常用的制备方法,并列举了典型制备工艺的优点及其应用范围,国内外相关领域内的研究成果和应用状况,最后指出颗粒增强铝基复合材料是当前研究和发展的重要方向之一,具有广阔的应用前景。     

SiC颗粒增强铝基复合材料的磨损特性

铝基复合材料质轻,性能优异,已成为金属基复合材料中最有代表性的品种。铝基颗粒复合材料作为复合材料的一个分支正在快速发展,目前采用的制备方法有粉末冶金和铸造等。制得的颗粒增强铝基复合材料不仅重量轻、强度高,而且耐磨性能好,特别适于作为抗磨材料制造活塞、轴瓦等零件。本文研究了 SiC 颗粒增强铝基(ZL102)复合材料的真空热压工艺和磨损性能,结果表明,用真空热压     

粉末冶金法制备颗粒增强钛基复合材料的研究进展

颗粒增强钛基复合材料因具有高强度、轻量化、耐蚀性和高温力学性能优良等特点被广泛应用于航空航天、汽车工业、医用工程领域。本文介绍了钛基复合材料在国内外的发展概况与研究成果,阐述了钛基复合材料基体组成、增强体形貌及物理性质、增强体引入方式、制备工艺及力学性能等方面,重点讨论了利用不同粉末冶金法制备颗粒增强钛基复合材料的工艺特点及材料特性,并对其进一步研究提出展望。     

低热膨胀铝基复合材料的研究进展

综述了低热膨胀铝基复合材料的研究现状, 对高体积分数SiC颗粒增强铝基复合材料、锂霞石颗粒增强铝基复合材料、钨酸锆颗粒增强铝基复合材料和准晶颗粒增强铝基复合材料的研究状况进行了详细的阐述.并对低热膨胀铝基复合材料的发展和应用进行了展望.     

2024/SiC_p铝基复合材料薄板的制备方法研究

常见的铝基复合材料铸锭的主要制备方法有熔铸法和喷射沉积法,本研究通过工艺试验,分别完成了2024/SiC_p铝基复合材料熔铸法和喷射沉积法的铸锭制备,并通过变形加工制备出2024/SiC_p铝基复合材料薄板,并对薄板的力学性能进行了初步的分析研究。结果表明:通过熔铸法和喷射沉积法制备SiC_p颗粒增强铝合金复合材料在工艺上都是可行的,能够制备出外观质量良好的板材。在实验室制备工艺尚不稳定的条件下,初步试制出的2024/SiC_p颗粒增强铝基复合材料拥有不低于2024铝合金材料的基础力学性能,而在弹性模量等方面则具有更明显的优势,而其密度与常规2024合金基本一致,在航空领域中具有较好的应用前景。     

碳纤维增强铝基复合材料预制体制备的研究

介绍了为解决碳纤维与铝基体润湿性极差的原因,利用碳纤维表面改性、溶胶-凝胶法涂覆和预制体挤压成功制备出表面涂覆有光滑平整的SiO2涂层的碳纤维预制体.碳纤维预制体是挤压铸造法制备碳纤维增强铝基复合材料的重要骨架.制备最佳涂层的工艺条件为pH为11,TEOS∶去离子水∶无水乙醇=1∶5∶12,并且涂覆SiO2涂层碳纤维预...     

基于SPD法颗粒增强铝基复合材料研究综述

简单介绍了利用几种大塑性变形工艺(Severe plastic deformation)制备颗粒增强铝基复合材料的研究概况,叙述了等径角挤压法、高压扭转法、挤扭法制备颖粒增强铝基复合材料的国内外研究现状,并对今后大塑性变形方法制备颗粒增强金属基复合材料的发展进行了展望.     

纳米碳管铝基复合材料组织与性能的研究

试验采用搅拌铸造法制备了纳米碳管增强铝基复合材料,对其显微组织、硬度、抗拉强度和电阻率进行了研究.结果表明:纳米碳管的加入能够细化复合材料晶粒,表面镀铜后可以抑制基体与增强体之间的界面反应,避免脆性碳化物的生成;复合材料的硬度和抗拉强度随着纳米碳管加入量的增加先增加后减小,纳米碳管的质量分数为1.0%时,达到最大值,与基体相比分别增加了34.8%和34.4%;纳米碳管的加入对基体的导电性影响不大.     

非连续相混杂增强金属基复合材料的研究进展

论述了非连续增强金属基复合材料的研究概况,简要介绍了非连续相混杂增强金属基复合材料常用的几种制备方法,包括搅拌熔铸法、压力铸造法、无压浸渗法、喷射沉积法、粉末冶金法、原位反应法等,同时对常见的3种增强体的混杂类型:颗粒+颗粒、短纤维+晶须(短纤维)、颗粒+晶须(短纤维)增强金属基复合材料的性能和国内外研究现状进行了综述,指出了非连续相混杂增强金属基复合材料存在的问题,并对其今后的发展进行了展望。     

泡沫铝及其复合材料的研究进展

泡沫金属是一种由金属基体和气孔组成的新型结构功能材料,相对于实体金属材料,泡沫金属材料以牺牲了强度等力学性能为代价,获得了诸如热、声、能量吸收、轻质等优越性能,成为一种新型结构功能材料。泡沫铝是一种在铝基体中形成很多气孔的轻质多孔金属材料,同时兼有金属和气泡特征,它密度小、耐高温、防火性能强、抗腐蚀、隔音降噪、导热率低、电磁屏蔽性高、耐候性强、有过滤能力、渗透性好,具有良好的阻尼特性和电磁屏蔽能力,广泛应用在冶金、化工、航空航天、船舶、电子、汽车制造和建筑业等领域。对泡沫铝制备方法和物理性能的研究有利于提高其性能、扩大其应用领域,本文概述了泡沫铝的制备方法、物理性能及增强泡沫铝基复合材料的研究进展。     

钢铁基复合材料的研究现状及发展前景

钢铁基复合材料由于具有低成本及优异的综合性能,逐渐成为复合材料开发的热点。简要阐述了钢铁基复合材料性能的影响因素,包括钢铁基体、增强体和复合界面三者的性质,归纳了目前钢铁基复合材料的主要制备方法,列举了颗粒增强钢铁基复合材料、钢铁基复合板以及纤维增强钢铁基复合材料的研究现状。最后,探讨了钢铁基复合材料的研究方向和应用前景,指出制备方法协同化、构型复杂化、用途多元化和高通量集成技术将在今后钢铁基复合材料的发展中扮演重要角色。     

不连续增强钛基复合材料的研究进展

不连续增强相能有效改善钛基体的力学性能，提高钛基体的耐磨性、高温强度和抗氧化性，拓宽了钛合金的应用领域。陶瓷增强相具有硬度高、耐磨性好、热稳定、成本低廉等优点，成为不连续增强钛基复合材料的首选增强相，其中使用最为广泛的是TiC颗粒和TiB纤维。纳米碳材料因具有高弹性模量以及高抗拉强度等优异性能，可有效改善复合材料的强度、塑性，被用来制备高比强度的钛基复合材料，近年来成为最具潜力增强体材料。本文从增强体材料的选择出发，归纳总结了近十年不连续增强钛基复合材料的研究进展，综述了不同增强体材料对钛基体组织与力学性能的影响以及强化机理，提出进一步的研究方向，为提高钛基复合材料的整体性能和扩大其应用范围提供一定的依据。     

高导热金属基复合材料的制备与研究进展

随着电子器件芯片功率的不断提高,对散热材料的热物理性能提出了更高的要求.将高导热、低膨胀的增强相和高导热的金属进行复合得到的金属基复合材料,能够兼顾高的热导率和可调控的热膨胀系数,是理想的散热材料.本文对以Si、SiCp、金刚石、鳞片石墨为增强相的铜基及铝基复合材料的研究进展进行了总结,并就金属基复合材料目前存在的问题...     

化学镀碳纤维增韧补强莫来石基复合材料的研究

通过化学镀方法，在碳纤维表面分别镀上Ni、Cu和Cu Ni镀层，以这种表面改性碳纤维与莫来石陶瓷复合，制备表面改性碳纤维增韧补强莫来石基复合材料，研究各种碳纤维的含量对复合材料的横向断裂强度、断裂韧度、尺寸变化率和孔隙度等的影响规律。结果表明，碳纤维可以显著地提高材料的性能，表面改性碳纤维可以进一步提高材料性能，尤其是铜镍复合镀碳纤维的效果更好，其横向断裂强度可达基体横向断裂强度的2．3倍，断裂韧度可达基体断裂韧度的3倍，增韧补强后的复合材料的尺寸变化率和孔隙率变化不大。     

The effects of hot pressing parameters on the strength of aluminum/stainless steel composites

Stainless steel fiber reinforced aluminum matrix composites have been fabricated by hot pressing under different conditions of temperature, pressure, and time. The variation in tensile strength of these composites has been studied in detail, and the hot pressing parameters have been optimized in order to fabricate composites having maximum strength at any fiber volume fraction. Microprobe analysis and Scanning Electron Microscopy of these composites have revealed interesting features of fiber/ matrix interface. These features have been found helpful in explaining the dependence of strength of the composites on hot pressing parameters.     

石墨烯增强铝基复合材料制备技术研究进展

石墨烯具有独特的结构特点和优异的物理化学性能,是理想的复合材料增强体。本文综述了石墨烯增强铝基复合材料制备方法的现状,着重介绍了石墨烯的分散工艺和复合材料的成型方法,讨论了这些方法对复合材料性能的影响,并从混粉和烧结工艺方面提出了石墨烯增强铝基复合材料制备方法的发展方向。     

高强高导铝?石墨烯复合材料研究进展

石墨烯因其独特的二维结构和优异的导热、导电及力学性能，成为了最具潜力的增强体材料之一。本文综述了铝?石墨烯复合材料的制备工艺，着重介绍了影响铝?石墨烯复合材料力学性能和导电率的因素，总结了铝?石墨烯复合材料在高强高导材料领域的应用，讨论了产业化过程中在优质石墨烯粉制备、规模化混粉工艺、连续化加工等方面所面临的挑战，提出了铝?石墨烯复合材料可能的产业化工艺方案和研发方向。