技术创新 巾帼挂帅——记国家技术发明奖一等奖获得者张立同团队

张立同及其团队发明的”耐高温长寿命抗氧化陶瓷基复合材料应用技术”打破了西方国家对我国的技术和设备封锁。使我国一跃成为继法国和美国之后,第三个全面掌握碳化硅陶瓷基复合材料制造技术及设备的国家。此技术在军民两用领域具有广泛应用前景,潜在市场每年约10亿元。     

2004年国家技术发明奖一等奖与材料科学基础研究

2004年度国家科学技术奖励项目已揭晓.令人瞩目的材料领域的两项成果"耐高温长寿命抗氧化陶瓷基复合材料应用技术"和"高性能炭/炭航空制动材料的制备技术",分获国家技术发明奖一等奖,打破了自国家技术发明奖一等奖连续6年的空缺.此外,"若干新型光功能材料的基础研究和应用探索"等10多项材料相关项目获得2004年度国家自然科学奖二等奖,"陶瓷胶态成型新工艺"、"具有抗菌、交换空气及产生负离子的功能材料"等多项材料相关项目获得2004年度国家技术发明奖二等奖,"低碳铁素体/珠光体钢的超细晶强韧与控制技术"项目获得2004年度国家科学技术进步奖一等奖,"功能化系列共聚脂和纤维的研究开发"等多项材料相关项目获得2004年度国家科学技术进步奖二等奖.     

国家技术发明奖一等奖"花落两家"

在连续空缺6年后,国家技术发明奖一等奖3月28日"花落两家","高性能炭/炭航空制动材料的制备技术"和"耐高温长寿命抗氧化陶瓷基复合材料应用技术"双双摘取2004年度技术发明奖的最高奖项.     

国家技术发明奖缘何"花落他家"--北京地区材料领域获得国家科技奖的分析与思考

2005年3月28日上午，当黄伯云和张立同院士从胡锦涛总书记手中接过了国家技术发明奖一等奖的荣誉证书时，标志着国家技术发明奖连续6年空缺的局面终于打破了。打破这一局面的是材料领域的两项成果“耐高温长寿命抗氧化陶瓷基复合材料应用技术”和“高性能炭／炭航空制动材料的制备技术”，这是材料科技界的殊荣。但这两项国家技术发明一等奖分别产生于湖南和陕西，对于北京材料领域的科技工作者，不能不引起更多的分析和思考。     

对发展我国先进材料的几点意见

据美国材料研究学会(MRS)1990年9月出版的一期公报报道:美国商业部预测2000年的新兴技术市场将达3660 亿美元,其中先进材料为1 500亿美元,占42％,如果包括超导材料50亿美元,则占43.5％;从全世界来看,新兴技术市场为10 000亿美元,先进材料占40％。这里所说的新兴技术(emerging tochnologies)是指有应用前景并可成为产品,而且将在10年内占有重要市场的技术。先进材料以及超导材料是新兴技术市场的一部分。所谓先进材料(advancedmaterials)是指结构陶瓷与功能陶瓷、陶瓷基与金属基复合材料、金属间化合物与轻合金、先进塑料、表面改性材料、金刚石薄膜、膜材料及生物材料等。     

现代技术陶瓷及应用

本文简述现代技术陶瓷最新研究、发展动态以及在实际中的应用,其中包括结构陶瓷、陶瓷基复合材料和功能陶瓷三个部分。此外对厦门大学材料系在现代技术陶瓷方面的研究和进展作了简介。     

工程结构陶瓷开发研究中的若干进展（二）

总结了近五年来材料系、材料强度研究所在工程结构陶瓷研究开发中的进展，主要内容为陶瓷韧化机理及其应用、陶瓷材料疲劳特性与可靠性分析、快堆控制棒Ｂ４Ｃ材料、先进火箭发动机陶瓷隔舱材料、节能ＳｉＣ制品、陶瓷基复合材料和陶瓷焊接等领域中的若干进展。     

超高温陶瓷基复合材料制备与性能的研究进展

综述超高温陶瓷基复合材料的研究体系,制备技术,材料力学、抗氧化、抗烧蚀性能等方面的研究进展,重点关注碳化物、硼化物陶瓷基复合材料以及连续纤维增韧陶瓷基复合材料体系,简述烧结致密化制备工艺和连续纤维增韧陶瓷基复合材料的制备方法,重点解释碳纤维(Cf)在微观结构层面对于ZrB_2-SiC复合材料力学性能的影响,着重分析ZrC-SiC和ZrB_2-SiC复合材料的高温抗氧化和抗烧蚀性能,对超高温陶瓷基复合材料面临的挑战和发展前景进行了展望。     

复合材料力学综述

复合材料力学是固体力学的一个新兴分支,它研究由两种或多种不同性能的材料,在宏观尺度上组成的多相固体材料,即复合材料的力学问题.近代复合材料最重要的有两类:一类是纤维增强复合材料,另一类是粒子增强复合材料.复合材料力学的研究可分为微观力学和宏观力学.在此基础上重点分析了陶瓷纳米复合材料、碳纳米管聚合物复合材料和纤维增强树脂基复合材料的力学性能.     

全生物降解型淀粉基复合材料薄膜

这一项目由上海交通大学科技处国家技术转移中心开发，该项目在于突破低成本高性能化的全生物降解型淀粉基复合材料薄膜制备的关键技术，如淀粉材料的热塑性的稳定化技术、疏水改性技术、熔融共混复合技术、制膜加工技术等以及所研制的全降解型淀粉基复合材料及薄膜制品的疏水．     

第十三届先进材料加工与制造国际会议：第2卷

本书是“第十三届先进材料加工与制造国际会议”论文集的第2卷。作者是来自10个国家的学生、工程师、技术专家、研究员和院士等。文章内容主要涉及先进材料的加工制造以及先进材料的发展。     

含LaPO4 界面相的氧化铝纤维增强陶瓷基透波复合材料的制备和性能研究

氧化铝纤维增强陶瓷基复合材料具有力学性能好、高温抗氧化、耐腐蚀、介电性能优异等特点,可用做于天线罩耐高温透波功能材料。以氧化铝纤维为增强体,以氧化铝浆料、莫来石溶胶为基体,磷酸镧作为界面层材料,制备出了氧化铝纤维增强陶瓷基复合材料,并对复合材料在室温以及1 200℃的拉伸强度进行表征,同时通过扫描电镜观察其破坏规律。结果表明:引入LaPO4 界面相的复合材料,室温下的拉伸强度为148.3 MPa,1 200 ℃下的拉伸强度为129.6 MPa, 与无界面相复合材料拉伸强度相比分别提高了20.1%和24.9%。无界面相的氧化铝纤维增强陶瓷基复合材料断口平整,呈现脆性断裂,存在LaPO4 界面相的氧化铝纤维增强陶瓷基复合材料断口有大量纤维拔出,表现出韧性断裂特征。含有LaPO4 界面的复合材料在10 GHz、常温下介电常数均值为5.77,介电损耗为0.001 8。在1 300 ℃下材料的介电常数均值为6.18,介电损耗为0.002 0。相对于常温条件,介电常数和介电损耗的变化率分别为7.10%和11.1%,满足变化率小于15%的要求,有望用于透波复合材料领域。     

化学气相渗透工艺制备陶瓷基复合材料

综述了采用化学气相渗透(chemical vapor infiltration, CVI)工艺制备陶瓷基复合材料(ceramic matrix composites, CMCs)的模拟与可视化、柔性与鲁棒性以及强韧性控制与设计等研究的进展和趋势. 陶瓷基复合材料气相制造过程模拟涉及气体传输、反应热力学与动力学、预制体的孔隙结构建模等理论, 是一个典型的多尺度和多物理场问题. 运用量子化学、化学热力学、微观动力学、有限元、水平集和人工智能等方法, 实现了复合材料致密化过程的模拟和成分分析, 更加精准地反映了气体在多孔预制体中的各向异性传输和沉积过程, 为工艺优化提供更准确的控制参数. CVI工艺制备陶瓷基复合材料具有柔性与鲁棒性等工艺特性, 包括应用广泛性, 可控制、可调整与可设计性, 可连接与可组装性, 可纠错、可修复与可兼容性等诸多特性, 适用于陶瓷基复合材料微结构的调控, 是陶瓷基复合材料领域最先进的基础制造方法. 陶瓷基复合材料的强韧性一直是其发展中的核心问题, 增强体纤维、基体及二者界面之间的模量匹配, 以及热残余应力和纤维基体体积分数等参数的设计与控制是这个核心问题的关键. 通过合理控制与设计这些参数, 可以实现陶瓷基复合材料的强韧化控制与设计, 从而适应不同使用环境条件的需求.     

航空发动机复合材料叶片先进制造技术研究进展

大规模采用复合材料叶片是目前航空工业实现航空发动机更高涵道比和减重的最有效途径。以复合材料航空发动机叶片的制造技术研究进展为主题，介绍了现阶段树脂基、金属基和陶瓷基复合材料航空发动机叶片的主流加工工艺；重点讨论了关键制造技术的发展现状和应用情况，包括树脂基复材叶片的预浸料/模压成型工艺和三维编织结/增强树脂传递模塑成型工艺、金属基复材叶片的模压成型、加压浇铸工艺和超塑成形/扩散连接工艺以及陶瓷基复合材料叶片的熔体渗透工艺；探讨了航空发动机复合材料叶片的发展趋势，并提出未来复合材料叶片关键制造技术的研究方向。     

陶瓷基复合材料微观应力分析与调控

初步分析了陶瓷基复合材料内部的微观应力及其影响因素，并结合具体的陶瓷基颗粒复合材料，阐明微观应力对材料力学性能的重要作用，并提出了通过调控材料内部的微观应力以改善材料力学性能．还研究了采用高频微波处理St3N4／TiC（P）陶瓷复合材料，利用Si3N4和TiC对微波能的不同吸收特性，调整材料内部的微观应力，提高材料的力学性能．     

陶瓷纤维(晶须)增强陶瓷基复合材料的研究进展

概述随着科学技术的发展,人类正在迎接一场技术革命的到来,在这个新技术革命的浪潮中,材料工程是一切新科技成就的基础,世界各国对新材料的开发给予了极大的重视。近20年来,复合材料的研究与研制有了很大发展,例如主要品种有如下几方面: 功能性复合材料:目前引人注目的有:有机聚合物导体、半导体、超导体复合材料、光磁材料、形状记忆材料等; 陶瓷基复合材料:陶瓷本身的脆性是它应用的最大弱点,为了改进陶瓷的这种弱点,各国材料科学家曾做了许多尝试,其中行之有效的方法之一就是用高强度、高弹性的纤维或晶     

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。     

“炭素与有机物中间领域的分子设计”达到国际先进水平

由石油大学重质油研究所查庆芳教授等与胜利石油管理局技术中心共同完成的中石化科技项目“炭素与有机物中间领域的分子设计———沥青树脂的研究开发”近日通过了山东省科技厅委托东营市科技局组织的专家鉴定。该项目采用糠醛萃取ＦＣＣ油浆 ,得到了富芳烃组分 ,在国内首次制取了缩合多环多核芳香烃沥青树脂。参加鉴定的专家一致认为 ,项目总体达到国际先进水平。测试结果表明 ,研制的沥青树脂具有优异的耐热性、亲和性、粘结性及磁性 ,为该树脂在沥青基炭纤维、耐热树脂基复合材料、Ｃ/Ｃ复合材料、刹车材料、新型磁性材料等领域的应用打…     

陶瓷基复合材料微观应力分析与调控

初步分析了陶瓷基复合材料内部的微观应力及其影响因素，并结合具体的陶瓷颗粒复合材料，阐明微观应力对材料力学性能的重要作用，并提出了通过调控材料内部的微观应力以改善材料力学性能。     

卫星结构用高性能三维编织复合材料构件的研制及其生产线的建设

针对迫切需要研制新型高性能复合材料构件以满足航空航天等部门使用要求的情况,进行了"卫星结构用高性能三维编织复合材料构件的研制及其生产线的建设"项目的研究,采用三维异型整体编织技术和真空辅助树脂传递模塑技术(VARTM)相结合,实现了材料内部细结构与三维形体的集成化设计与制造,研制出高性能三维编织复合材料空间多向连接件,并建立了具有国际先进水平的三维编织复合材料制件生产线。