中流砥柱 家国情怀——追忆著名材料科学家、战略科学家师昌绪院士

 2018年11月15日,是师昌绪院士诞辰百年纪念日,这是一个值得铭记和追怀的日子。"德大必昌,慧高自隆。"这是2009年,师老写给中简科技股份有限公司（简称中简科技）的寄语,同时也是对中国碳纤维行业发展未来的期许。如今,国产碳纤维材料已经打破世界垄断,并广泛用于航空航天领域,国之重器有了民族材料护航,在这样一个节点怀念师老,对于实现科技强国、民族复兴有着深远的意义。     

师昌绪先生晚年的科技战略工作和生活往事

 "我没有信仰过基督教,也没有信仰过佛教,我信仰的‘教’就是中国强!我的信仰就是中国梦"。这是2013年3月23日,95岁的师昌绪先生在中国科技馆做科普报告《材料与社会》时,与听众交流时谈到的（图1）。师先生在谈到国产碳纤维问题时强调："作为一个材料科学家,碳纤维的问题不解决,无法面对国人!"     

桥梁加固中碳纤维复合材料应用的研究

本文通过对碳纤维复合材料粘贴法在材料性能、施工工艺、加固设计、性能价格比等方面研究,展现碳纤维复合材料的优点,同时也探讨碳纤维复合材料粘贴法存在的一些问题。     

碳纤维混凝土力电性能的研究现状

碳纤维混凝土是集结构性能和多种功能于一体的复合材料,具有良好的压敏性、温敏性和电磁屏蔽特性。结合近年来对碳纤维混凝土复合材料的研究和普通混凝土材料尺寸效应的研究,综述了碳纤维混凝土复合材料的力电性能及其尺寸效应的影响,同时提出碳纤维混凝土研究所存在的问题,旨在为碳纤维混凝土复合材料的研究提供一定的参考。     

碳纤维复合材料在桥梁加固中的应用

本文介绍了碳纤维复合材料在桥梁加固中的应用。并对碳纤维复合材料性能及碳纤维复合材料加固桥梁的施工工艺做以探讨，指出碳纤维材料使桥梁工程加固技术研究更上一个台阶，必将被广泛应用。     

短碳纤维增强尼龙6复合材料的制备与研究

碳纤维复合材料是通过双螺杆反应挤出机复合制备,研究了复合材料的微结构和力学性能,碳纤维的扫描电镜照片显示,处理后的碳纤维较未处理碳纤维有更好的表面粗糙度。复合材料断面照片显示处理后的碳纤维和基体尼龙6材料有着很好的界面结合。复合材料的力学性能得到提高,其拉伸强度和拉伸模量分别提高了33%和50%。     

诠释传统科技 提高文化自信——读《祖冲之科学著作校释》有感

 科学技术是文化的重要组成部分。由于近代以来西方发达国家在科技上长期领先,导致文化上的"西方中心论"长期盛行。因此,中国有一些学者"言必称希腊",说中国古代没有科学,也没有科学家。读一读《祖冲之科学著作校释》这本书,这些学者应该会改变观点,即中国古代不但有科学,也有取得重大成就的科学家。     

分层钻削提高碳纤维复合材料钻孔表面质量的研究*

碳纤维复合材料在钻削加工时易产生毛刺、撕裂、分层等缺陷,是典型的难加工材料。针对碳纤维复合材料特点,提出分层钻削加工的方案,通过增加切削刃长度,降低切削力,保证刃口锋利性来减少碳纤维复合材料的加工缺陷。选用均为TiAlCrN/TiSiN涂层的普通麻花钻头与分层钻削钻头进行碳纤维复合材料孔加工对比试验,结果表明：分层钻削碳纤维复合材料时钻削轴向力较小,钻孔表面质量较好,刀具耐用度更高,适合碳纤维复合材料的钻削加工。     

碳纤维表面处理及其复合材料界面优化的研究：VI.碳纤维复…

通过扭转力学、层间剪切强度（ＩＬＳＳ）、微量冲击、ＳＥＭ等研究发现，未处理碳纤维复合材料的界面结合强度已经弱到不能有效传递载荷的地步，而１００ｎｍ厚接技碳纤维复合材料却具有优良的整体性和ＩＬＳＳ，在冲击过程中有足够的弹性承载能力和一定的纤维拔出与界面脱粘可能，从而有较高的抗冲击性能。氧等离子处理纤维复合材料的界面结合过强，冲击时几乎没有纤维拔出和滑移，也就没有很高的抗冲击能力和ＩＵＬＳＳ。     

碳纤维表面处理及其复合材料界面优化的研究Ⅵ．碳纤维复合材料的界面结合

通过扭转动态力学、层间剪切强度（ＩＬＳＳ）、微量冲击、ＳＥＭ等研究发现，未处理碳纤维复合材料的界面结合强度已经弱到不能有效传递载荷的地步，而１００ｎｍ厚接技碳纤维复合材料却具有优良的整体性和ＩＬＳＳ，在冲击过程中有足够的弹性承载能力和一定的纤维拔出与界面脱粘可能，从而有较高的抗冲击性能。氧等离子处理纤维复合材料的界面结合过强，冲击时几乎没有纤维拔出和滑移，也就没有很高的杭冲击能力和ＩＬＳＳ。     

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。     

硬涂层材料对碳纤维增强复合材料叶片的振动特性影响

针对两类具有压电和压磁效应的典型陶瓷基材料的硬涂层,考虑硬涂层材料和碳纤维增强复合材料各向异性特征,建立硬涂层-碳纤维增强复合材料叶片动力学模型,基于模态分析的方法得出硬涂层材料对叶片固有频率的影响,采用谐响应分析方法研究叶片的振动响应特性,并对叶片不同转速下的固有特性进行分析。研究了硬涂层材料涂覆的厚度及位置对碳纤维增强复合材料叶片振动特性的影响,结果表明,具有压电效应的硬涂层材料涂敷在碳纤维增强复合材料叶片上可以减小振幅,从而达到减振的目的,且涂敷在叶盆上的减振效果优于涂敷在叶背上。     

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。     

纤维复合材料——材料市场中的新型材料

复合材料是由有机高分子、无机非金属或金属等几类不同材料通过复合工艺组合而成的新型材料。这种新材料既保留原组成材料的重要特色,又通过复合效应获得原组分所不具备的性能。 纤维复合材料是复合材料按照结构分类中的一种,是以一种纤维材料为基体,另一种纤维材料为增强体,将各种纤维增强体置于基体材料内复合而成的新材料。各种组成纤维材料在性能上能互相取长补短,产生协同效应,使纤维复合材料的综合性能优于原组成材料,从而满足各种不同需求。例如：玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等。其中就玻璃纤维而言,由于高强度玻璃纤维性价比较高,因此增长率也比较快,年增长率达到1O％以上。其应用范围也不仅局限于军用方面,民用产品也有广泛应用,如防弹头盔、防弹服、直升飞机机翼、预警机雷达罩、各种高压压力容器、民用飞机直板、体育用品,各类耐高温制品以及轮胎帘子线等。 迄今为止,我国高强度玻璃纤维已达到国际先进水平,且拥有自主知识产权,形成了小规模产业,现阶段年产可达500吨。碳纤维复合材料具有强度高、模量高、耐高温、导电等一系列性能,首先在航空航天领域得到广泛应用,近年来在运动器具和体育用品方面也广泛采用。土木建筑、交通运输、汽车、能源等领域将会大规模采用工业级碳纤维。 在纤维复合材料主要应用领域中,由于它与传统材料相比有很多优点：比强度和比模量高;抗疲劳性好;减振能力好;高温性能好;破损安全性好;性能的各向异性及可设计性强等,使得在桥梁和房屋补强、隧道工程以及大型储仓修补和加固中市场前景看好。     

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。     

CFRS机敏复合材料压敏性能的研究

以硫铝酸盐水泥为基体,采用压制成形方法制备了碳纤维硫铝酸盐水泥机敏复合材料,同时采用掺入少量粉煤灰和硝酸氧化碳纤维的方法研究其对复合材料压敏性能的影响。单调载荷和循环载荷实验表明：碳纤维硫铝酸盐水泥基复合材料具有良好的机敏性能;5％粉煤灰的加入提高了复合材料的机敏性能,却降低了材料的断裂强度;硝酸氧化碳纤维降低了材料的机敏性能,同时也降低了材料的断裂强度。     

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。     

碳纤维增强复合材料在国家重大基础设施建设领域的应用与发展

 在建筑和土木工程领域，高性能碳纤维增强复合材料较传统建筑材料（钢材、混凝土等）具有更高效的性能。随着该类材料及产品在材料技术与应用技术方面的日益进步与成熟，必将引领土木工程尤其是在重大基础设施和国防建设领域的跨越式快速发展。围绕土木工程用碳纤维增强复合材料及其产品在材料设计与制备、工程应用设计与施工、检测评价、标准体系建设等重点方面的研究现状及应用发展等进行概要分析，以促进碳纤维全产业链上下游综合全面了解，期待未来中国碳纤维在该领域研究和应用的快速深入发展，以及由此带来建筑结构水平的飞跃变革。     

钻削工艺参数对碳/环氧复合材料孔质量的影响

由于碳纤维/环氧复合材料有许多优异的特点,为满足制造装配的需要,对这种材料的机械加工特别是孔的加工显得尤为重要。针对碳纤维复合材料在手工钻孔过程中出现的分层、撕裂、毛刺等加工缺陷,分析了影响碳纤维复合材料钻孔质量的钻削工艺参数,就轴向力、有无导向、不同的铺层角度三个影响因素进行进一步探索。采用单因子变量法进行对比实验,设计了实验方案,对实验数据进行分析和对比,获得了一些数据和结论,为手工钻孔质量的优化做好基础。     

碳纤维/玻璃纤维混编编织复合材料顶盖中横梁三点弯强度分析

根据二维三轴编织复合材料中碳纤维束和玻璃纤维束的空间几何特征,建立了碳纤维/玻璃纤维混编复合材料刚度预报模型;基于Tsai-Wu准则建立了该二维三轴编织复合材料的强度预报模型,提出了针对编织复合材料结构渐进失效分析的一般流程;设计了相应的材料试验,验证了理论模型的有效性;最后,对使用了该材料的顶盖中横梁进行了三点弯强度分析。结果表明横梁容易发生破坏的位置集中在接触位置和棱角上。