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产业研究

研究

基于碳纤维调控的聚合物基复合材料导热性能研究进展

简述了碳纤维增强聚合物基复合材料的热传导机理,重点介绍了通过碳纤维类型及含量、碳纤维表面改性、碳纤维取向调控等三种途径构建导热通道,分析了其对碳纤维复合材料导热性能的影响。碳纤维的本征导热系数较高,提高纤维含量对复合材料导热性能具有正向效果;碳纤维表面物理改性、化学改性及表面导热层构建均会使其与聚合物基体的相容性和界面结合强度提升,结合多尺度材料间的协同效应,可进一步增强复合材料的导热性能;而取向调控是对各向异性碳纤维的导热特性的充分利用。展望了提高碳纤维增强聚合物基复合材料导热性能的技术发展趋势,指出复合材料导热性能标准化测试方法的建立及多功能一体化碳纤维复合材料的构建有望成为未来主要发展方向。...

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2022-11-23

研究

航空复杂结构纤维预制体成型工艺与复合材料性能仿真研究进展

航空发动机叶片、机匣等复合材料结构内部纱线在纤维预制体赋形过程中,纤维束间会发生挤压、错动、扭转等相互作用,使得经纬纱线截面形态、体积含量和走向轨迹呈现不规则分布,这种复合材料细观结构的高度非均匀性极易引起材料内部应力集中,导致损伤发生,降低结构的可靠性,同时也大大增加了复合材料结构力学性能分析与评价的难度。从纤维预制体成型工艺过程仿真、细观几何建模以及力学性能数值分析3个方面入手,总结和评述了目前先进复合材料及其复杂结构力学响应分析方法的研究现状,重点介绍了数字单元法在针刺复合材料和三维机织复合材料纤维预制体成型工艺过程仿真方面的应用,概述和评价了考虑复合材料真实结构状态的细观建模和力学性能预示方法研究现状。针对航空复合材料复杂结构在制造工艺与力学性能数值仿真研究面临的问题与挑战,提出了结合虚拟纤维成型工艺模拟,建立复杂结构数据驱动高效多尺度分析方法的研究思路,揭示复合材料结构成型工艺–细观结构–宏观力学性能之间的映射关系,为优化复合材料结构制造工艺,进一步实现航空复合材料装备的数字化技术提供理论支撑。...

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2022-11-21

研究

纳米纤维素在复合材料领域的研究进展

纳米纤维素,因具有可再生性、可降解性、低密度、高力学性能、高表面积、生物相容性等多种优良的物理化学性质,被广泛应用于复合材料等诸多领域。综述了纳米纤维素的制备方法以及在复合材料方面应用进展,并且对纳米纤维素的未来发展进行了展望。...

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2022-11-18

研究

3D打印连续纤维增强热塑性复合材料成型质量的研究进展

连续纤维增强热塑性复合材料正在汽车工业、航空航天等领域得到日益广泛的应用。近年来连续纤维增强热塑性复合材料3D打印技术得到了研究人员越来越多的关注,成为新的研究热点。与自动纤维铺放、缠绕等传统复合材料的增材制造方式相比,3D打印技术逐层堆积的成型原理使其具有更大的制造灵活性。但是当材料或工艺参数发生改变时,3D打印连续纤维增强热塑性复合材料的成型质量将发生较大改变,这一直困扰着复合材料3D打印领域的研究人员。目前学者对3D打印连续纤维增强热塑性复合材料成型质量的研究多集中于通过实验探究最优的工艺参数,缺乏对各工艺参数影响机理较为全面的总结。本文从成型质量出发,对3D打印连续纤维增强热塑性复合材料的研究现状进行综述分析,重点分析了设备工艺原理、工艺参数(打印温度、速度、纤维取向、纤维体积分数、打印间距及打印层厚度)和其他因素(材料类型、堆叠方向及使用环境)对材料性能的影响,总结出各因素对成型质量的影响主要体现在纤维体积分数、孔隙率及界面特性等方面。最后展望了3D打印连续纤维增强热塑性复合材料成型质量研究领域的发展前景,为制备具有优异成型质量的3D打印连续纤维增强热塑性复合材料产品提供参考。...

1422

2022-11-16

研究

我国航空复合材料产业发展展望

航空复合材料产业市场前景广阔,该文回顾了国内航空复合材料发展历程,分析了国内外航空复合材料技术发展与产业格局,结合国内外市场发展需求,基于工业大数据现代化产业发展现状和国内外产业发展形势,提出了国内航空复合材料未来发展方向,展望了一个更高质量、更高效率、更加公平、更可持续的航空复合材料产业新发展格局。...

1419

2022-11-11

研究

硅微粉填料在覆铜板中的应用及发展趋势

电子信息技术的发展对覆铜板(CCL)提出了更高的性能要求。无机填料在CCL中的应用越来越广泛,地位越来越突出,和树脂、铜箔、玻璃纤维布一起被称为CCL生产制造中的四大主要原材料。文章结合相关论文、专利论述硅微粉无机填料在CCL中的应用现状和发展趋势。...

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2022-11-07

研究

基于石墨烯及相关碳纳米材料的电化学生物传感器的研究进展

介绍了各种基于抗原抗体特异性作用或DNA杂交的电化学检测方法,并解释了使用石墨烯以及相关碳纳米材料的原因。本文总结了现有报道的使用石墨烯检测DNA、蛋白和其他生物标记物的先进方法,以及使用不同的生物传感器检测疾病,如癌症、糖尿病、几种病毒(SARS-CoV-2、人类免疫缺陷病毒、寨卡病毒,并检测最近的大流行病毒COVID-19),阐述了这些生物传感器的作用机制,为病毒生物传感器的制造和创新提供了思路。...

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2022-11-04

研究

纳米材料改性低碳Al2O3-C耐火材料的研究现状

传统Al2O3-C耐火材料具有优异的抗剥落性、抗渣性和抗热震性,被广泛应用于钢铁生产。随着洁净钢冶炼工艺的发展,传统Al2O3-C耐火材料较高的碳含量已无法满足其生产标准,而降低Al2O3-C耐火材料中的碳含量又会导致材料的抗热震性能和抗侵蚀性能的下降。为了解决这些问题,研究人员尝试向耐火材料基质中直接加入或原位生成纳米材料,来提高Al2O3-C耐火材料的高温服役性能。综述了近年来纳米碳材料和纳米陶瓷相对低碳Al2O3-C耐火材料基质改性的研究现状,展望了今后该领域的研究方向。...

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2022-11-04

研究

纳米碳复合材料在航空领域应用研究进展

航空材料的研究对航空技术的发展起着重要的支撑和保障作用,是航空现代化和高新技术发展的基础。现代航空业在结构和功能等多个方面都对航空材料的性能提出了更高的要求,而复合材料的应用可以很好地满足这些需求。纳米碳复合材料可以将碳纳米管和石墨烯等纳米材料优异的力学和功能特性在宏观尺度上最大程度地展现出来,在航空结构轻量化设计、电磁屏蔽、隐身和隔热等多个方面都表现出优异的性能。本文对国内外研究者们在纳米碳复合材料的结构及其功能特性方面取得的重要成果进行了系统阐述。相比于常规金属材料,纳米碳复合材料的研发为实现材料的结构–功能–智能一体化提供了切实可行的发展道路。...

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2022-11-02

研究

六方氮化硼中子探测器的研究进展

六方氮化硼中子探测器具有泄漏电流小、体积小、响应速度快、探测效率高、对γ射线不灵敏等优点,有望取代传统的3He气体探测器和微结构半导体中子探测器而得到广泛应用。文章介绍了六方氮化硼中子探测器的原理,从制备工艺、探测器结构、探测器性能等方面综述了六方氮化硼中子探测器近年来的研究进展。...

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2022-10-31

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