复合材料及其发展概况

材料是高新技术发展和现代文明的物质基础,材料科学一直是活跃的科学前沿。材料是人类文明发展的里程碑:历史上所谓石器-青铜-铁器时代,就以材料作为时代标志。材料是技术进步的关键。没有半导体材料,就不会有计算机;没有耐高温、高强、低容重的结构材料就没有宇航事业。而在当今材料的应用中,复合材料的应用是尤为重要的。下面说一下我对复合材料的一些认识。     

Fe3O4/金属-有机框架复合材料合成及应用的研究进展

金属-有机框架材料是一类新型多孔材料,由于其合成简单,比表面积大,孔径可调等特点在超级电容器、催化剂和吸附剂中得到了广泛的应用。磁性金属-有机框架复合材料是将金属-有机框架和磁性金属纳米粒子结合,通过两种材料的协同效应使金属-有机框架材料的部分原有性能增强,甚至使复合材料集成新的性能,形成具有优异协同性能的复合材料,解决金属-有机框架材料稳定性差、机械强度弱、不易回收等问题,拓展其应用范围。文章综述了目前研究中最常使用的磁性金属纳米粒子Fe₃O₄与金属-有机框架形成的复合材料的合成和应用的最新进展。详细介绍了混合法、嵌入法、逐层生长法、干凝胶转化法等合成Fe₃O₄/金属-有机框架复合材料的方法,并且讨论了复合材料在环境修复,生物医药,催化和化学分析中的应用。最后,对Fe₃O₄/金属-有机框架复合材料的发展和应用提出了未来展望。     

优化材料性能 探求科学真谛——记北京科技大学新金属材料国家重点实验室张勇教授

从100多万年前人类的祖先使用石器工具开始．人类就没有停止过对于自然材料的使用。历经岁月的演化和人类智慧的沁浸，现代材料科学技术的发展促进了金属、非金属无机材料和高分子材料之间的密切联系，从而出现了一个新的材料领域——复合材料。复合材料作为高性能的结构材料和功能材料，不仅用于航空航天领域．而且在现代民用工业、能源技术和信息技术方面不断扩大应用。     

师昌绪先生和中国的碳纤维发展——谨以此文纪念师老诞辰100周年

 师昌绪是中国著名材料学家,也是战略科学家,他不仅在科学上取得令人瞩目的成就,同时,也是胸怀祖国、有担当、有责任的科学家。我仅就碳纤维方面谈谈师老的卓越贡献和他的战略思维。20世纪90年代,师老在全国复合材料学术会上就提出"碳纤维及其复合材料是永恒的不可替代的材料",在香山会议上又提出"碳纤维是战略性材料"。正因他对碳纤维有如此的认知高度,才引领了中国碳纤维的研究和应用,可以毫不夸张地讲,没有师老就没有中国碳纤维的今天。     

国内外复合材料废弃物回收技术与发展现状

复合材料工业高速发展的同时,为人类提供优质材料的同时,也产生了大量的废弃物,本文就国内外复合材料废弃物处理方法和发展现状及应用技术做下简要介绍。     

天然纤维/聚合物复合材料的研究进展

从传统均相结构、共挤出型芯-表结构的天然纤维/聚合物复合材料、纳米纤维素及微(纳)米纤维/聚合物复合材料3个方面综述了国内外利用天然纤维增强聚合物复合材料的研究现状。芯-表结构的天然纤维/聚合物复合材料(NFPC)作为新型的绿色环保型材料已成为研究热点。使用芯-表结构可以显著改善复合材料的综合性能,大大提高复合材料的使用率,并使其在原料使用和材料性能与功能上更符合循环经济和绿色环保的原则。芯-表结构NFPC的芯层与表层间的界面性能是影响芯-表结构NFPC整体性能的主要因素。在此基础上,笔者从农作物纤维/聚合物复合材料的高值化应用的角度,分析了天然纤维/聚合物复合材料研究方向和应用方面存在的主要问题及解决思路。     

浅谈碳纤维复合材料成型工艺技术

随着科学技术的发展人类对物品的材料性能要求越来越高，复合型材料打破传统材料定义为人们提供了更轻、更坚硬、韧性更好的材料。使人们的生活因为复合材料的应用得到广泛提高，通过对碳纤维复合材料施工工艺的介绍是大家对碳纤维复合材料有广泛的认识。     

复合材料与战略性新兴产业

 复合材料是20世纪最重要的人工材料之一,也是继金属、陶瓷、高分子材料之后的第四类材料.复合材料是由两种或两种以上材料复合而成的,组分材料间具有明显界面,能够充分发挥组分材料各自的优势,并能获得各组分材料所不具备的性能.复合材料的发展源于国防、航空航天领域需求的牵引,经过研发与应用水平的提高而不断更新换代后,被推广到船舰、交通、能源、建筑、桥梁以及休闲等领域.从“二战”时期,玻璃纤维增强复合材料应用开始,到目前以碳纤维增强复合材料为代表的各种先进复合材料,均以其优越性能和可设计性等突出优点,备受关注.     

复合材料在航空航天中的发展现状和未来展望

复合化是新型材料的重要发展方向,复合材料已成为航空航天结构的基本材料之一。本文中阐述了复合材料在航空航天领域的应用需求和现状,以及复合材料在航空器上应用的近况,还介绍了复合材料前沿技术及研发热点,最后,对我国复合材料在航空航天中的发展方向、思路和对策作了总结。     

国外铁基复合材料的发展及应用

铁基复合材料的制备和应用是提高钢铁材料性能的重要研究方向。文章按照时间顺序总结了国外铁基复合材料的发展和应用状况,详述了粉末冶金法、高温自蔓延烧结法、铸造法及铸渗法工艺的发展历史及其适用的增强体、基体材料和应用范围。     

铸造铜-石墨复合材料的研制

铜基合金是普遍应用的滑动轴承材料。石墨是较好的固体润滑剂。把石墨粒子均匀分散到铜合金中,用这种铜-石墨复合材料制成的磨损件在压力作用下发生形变,在磨损表面形成一层连续的润滑剂薄膜,降低了磨损件的温升,改善了磨损状况并提高了寿命。这种材料用做轴瓦和机械中的磨损件是一种较理想的耐磨材料。 用一般的熔铸方法制备铜-石墨复合材料是困难的。原因是:石墨在铜中的溶解度极小,石墨和铜不能形成合金;石墨在铜液中不浸润,石墨的比重远远小于铜,进入铜液中的石墨迅速飘浮。 在没有找到合适的熔铸方法制备铜-石墨复合材料之前,人们用粉…     

复合材料在民用航空飞机中的应用

随着现代材料科学技术的发展,复合材料作为高性能的结构材料和功能材料,在民用航空领域的应用越来越广泛。本文对几种复合材料的性能进行了比较,介绍了复合材料在民航飞机上的功用,着重阐述了T300碳纤维/树脂基复合材料在民航飞机上的应用。     

功能性环氧树脂复合材料研究进展

简述了近年来环氧树脂在功能性复合材料领域中的研究和应用,介绍了环氧树脂在灌浆材料、功能涂料、封装材料和胶黏剂等方面的研究现状;在此基础上,分析了当前功能性环氧树脂复合材料研究中存在的问题,并就分析结果展望了环氧树脂复合材料的发展趋势。     

金属基复合材料及其细观力学行为的研究进展

复合材料是由两种或两种以上组分材料所组成的新材料。复合材料作为先进材料具有许多传统材料无法比拟的优越性，如高比强、高比模等。因而，近年来对它的研究和应用得到了迅速发展，在航天航空、建筑、交通、机械、化工设备等诸多领域的应用越来越广泛甚至已成为许多高科技领域的支撑材料。至今，在复合材料力学方面已经进行了大量的工作，但一般均建立在连续介质力学基础上，细观力学分析方法从理论上对材料的性能进行估算，是复合材料研究和开发的一个重要手段。近年来复合材料细观力学用于宏观性能的预测得到迅猛发展，本文对金属基复合…     

高强高导铜基复合材料

高强高导铜基复合材料是一类很有应用潜力的功能材料。本文综述铜基原位复合材料的研究现状 ,对其制备工艺及性能进行了介绍。最后阐述了该类材料的发展方向。     

航空碳纤维树脂基复合材料的发展现状和趋势

 综述了高韧性树脂基复合材料、液体成型树脂基复合材料和耐高温聚酰亚胺树脂基复合材料的材料、工艺及应用技术现状,结合航空碳纤维树脂基复合材料发展现状,分析了航空树脂基复合材料的发展趋势。     

碳钠米管/羟基磷灰石复合材料的制备探讨

本文通过溶胶-凝胶法合成碳钠米管/羟基磷灰石复合材料,采用X射线衍射、红外光谱、热重等方法对产物的结构进行表征,并研究了陈化时间、煅烧温度、浓度、不同的钙磷比对复合产物的影响.实验表明,陈化时间对产物的影响较大,没有陈化直接就进行煅烧不能制备所需要的复合材料,经过了12h的陈化后则可制备相应的复合材料.此外,浓度对所制备材料的影响较小.     

铁电复合材料介电性的研究现状

在材料研究领域中,具有电学性能的陶瓷/聚合物复合材料是一种新型的复合材料,其中具有高介电性能的0-3型陶瓷/聚合物复合材料,以其广泛的应用前景已经引起人们极大的关注.作者对近年来有关高介铁电复合材料的介电性研究进行了总结,介绍了具有高介电性能的铁电陶瓷/聚合物复合材料的介电理论模型、制备方法、介电性的影响因素、国内外的研究现状及应用,并展望了其未来的发展趋势.     

TiO_2@MOFs光催化材料的研究进展与展望

金属有机骨架是一种新型功能性材料,其中TiO_2@MOFs复合材料因结合了TiO_2和MOFs的优异特性而被广泛关注,成了近年来MOFs材料研究的一个重要方向。综述了近年来TiO_2@MOFs复合材料的研究进展,介绍了TiO_2@MOFs复合材料的制备方法:水热法、溶剂热法、溶胶-凝胶方法、模板法等,研究TiO_2@MOFs复合材料独特形貌结构,分析了复合材料在光催化降解、CO_2还原、产氢等方面的应用性能,最后,提出了TiO_2@MOF复合材料作为光催化剂的前景与挑战。     

梯度性材料:复合材料的未来

复合材料是在工业上得到广泛运用、人们比较熟悉的一种特殊材料。俄罗斯科学院院士、化学物理研究所所长阿·柏林在俄罗斯著名科普杂志《科学与生活》2 0 0 5年第一期上撰文指出 ,2 1世纪复合材料将朝梯度性材料发展。当今社会是复合材料的时代。复合材料具有一系列独特的性质 :一方面能够承受相当重的压力 ,另一方面具有很高的破坏黏性 ,也就是说 ,在受到打击的时候不会变成碎片。现代航空技术、宇航火箭技术、造船技术没有复合材料是不可想象的。比如 ,俄罗斯著名的《白杨—M》导弹就是用复合材料制成的 ,甚至连火箭发动机的固体燃料也是…