中国各大学对复合材料的研究介绍
2013年材料领域22所国家重点实验室介绍

2013年材料领域22所国家重点实验室介绍材料复合新技术国家重点实验室(武汉理工大学)材料复合新技术国家重点实验室于1987年由国家计委批准建设,1990年3月通过国家验收对外开放。
主管部门为国家科技部,现任实验室名誉主任为哈佛大学Charles M. Lieber 教授,实验室学术委员会主任为中科院院士顾秉林教授,实验室主任为张清杰教授。
实验室的主要研究方向及研究领域为:(1)原位复合技术与精细复合材料:采用燃烧反应合成、反应聚合、反应烧结等原位复合技术,制备力学性能和物理功能优异的精细复合材料;(2)梯度复合技术与梯度功能材料:采用梯度复合技术,制备组分、结构、功能呈梯度变化的功能梯度材料或结构—功能一体化材料;(3)纳米复合技术与纳米复合材料:采用金属—陶瓷、有机与无机纳米复合技术,分子、离子、纳米粒子自组技术,制备具有特殊性能的纳米复合结构与材料;(4)材料复合原理与材料设计:在不同尺度上建立材料结构与性能关系的模型与计算机模拟,包括:量子化学在材料中的应用,晶体结构与性能的计算机模拟;复合材料显微结构与性能关系的定量描述,梯度材料设计等。
超硬材料国家重点实验室(吉林大学)1989 年9月国家计委批准,利用世界银行贷款,依托吉林大学建设超硬材料国家重点实验室, 1995年11月实验室通过国家验收并正式对外开放。
崔田教授任实验室主任,邹广田院士任实验室学术委员会主任。
实验室的主要研究方向是:超硬材料和新型多功能高压相材料的制备科学与技术;高温高压等极端条件下的物理;超硬材料的物理基础和应用。
实验室始终坚持材料研究与物理研究相结合,基础问题研究与应用技术研究相结合,重视科研成果的产业化,在金刚石和立方氮化硼的高温高压合成机制与触媒机理、金刚石薄膜和立方氮化硼薄膜的制备及应用、金属纳米材料的制备、高压物理和超高压技术等研究领域取得了一批重要科研成果。
发光材料与器件国家重点实验室(华南理工大学)发光材料与器件国家重点实验室是针对我国战略性新兴产业中光电信息领域的发光显示、光纤通信与传感、节能照明等方面的重大需求,瞄准发光学的国际研究前沿,围绕发光动力学过程、发光材料与器件的关键科学问题,开展发光物理与化学的基础研究和应用基础研究。
C06.金属基复合材料-中国材料研究学会

C06.金属基复合材料分会主席:武高辉、耿林、张荻、马朝利、曲选辉、马宗义、崔岩、白书欣C06-01(Invited)金属基复合材料尺寸稳定性与稳定化设计武高辉哈尔滨工业大学150001精密仪器、惯性技术领域中,材料的尺寸稳定性是仪器、仪表精度的基本保障。
铝基复合材料具有高的比强度、比模量、比Be更高的抗微小变形的能力和优异的尺寸稳定性,并可进行热膨胀系数设计以便和其他材料匹配,成为惯性仪表构件的理想材料。
通过对铝合金尺寸不稳定的机理研究,确定了铝基复合材料尺寸稳定性设计要素,从成分优化、组织稳定、相稳定、应力稳定等角度分析了铝基复合材料的尺寸稳定性原理;并提出了一种冷热循环条件下材料尺寸稳定性评价方法的设计思想、实验准则、评价指标及其可靠性原理,并分析了该方法在惯性仪表材料及其稳定化工艺评价中的实际应用效果。
关键词:金属基复合材料;惯性仪表;尺寸稳定性C06-02(Invited)金属基复合材料检验方法与标准体系现状朱宇宏1,2,3,王燕1,2,3,姚强1,2,3,路通1,2,3,王琼1,2,31. 江苏省产品质量监督检验研究院2. 全国工程材料标准化工作组3. 国家工程复合材料产品质量监督检验中心在金属基复合材料、无机非金属基复合材料和树脂基复合材料这三大类复合材料中,树脂基复合材料已形成了集科研、设计、试制、生产、检测、应用等较完整的工业体系,其标准化工作起步相对比较早,进展也比较快。
相比树脂基复合材料,我国金属基复合材料的相关标准制定工作才刚刚起步。
本文将深入剖析我国金属基复合材料标准现状,对现有金属基复合材料标准、规范进行分析,提出我国金属基复合材料标准体系框架设想,介绍相关国家标准的制定进展,给出我国急需制定的金属基复合材料相关标准的内容和方向。
研究表明:相比树脂基复合材料而言,我国金属基复合材料的检验方法及标准严重缺失。
金属基复合材料的主要理化性能的测试方法至今没有相应标准。
目前金属基复合材料性能的测试方法大多数都是采用金属材料的相应测试方法,这往往不能正确反映金属基复合材料的真实性能。
碳纤维复合材料应用研究报告进展

碳纤维复合材料的应用研究进展姜楠<湖北大学材料科学与工程学院,武汉430062)摘要:本文概述了碳纤维复合材料vCFRP)的性能特点和应用研究进展。
简要介绍了碳纤维复合材料在大飞机制造业,深海油气田,非织造设备等方面的应用情况,碳纤维复合材料湿热性能和抗氧化烧蚀技术的研究进展以及国内外的研究状况。
关键词:碳纤维复合材料大飞机深海油气田非织造设备湿热性能抗氧化烧蚀技术应用研究1前言碳纤维复合材料<CFRP)自20世纪50年代面世以来就主要用于军工,航天,航空等尖端科学技术领域,其高强、高模、轻质、耐热、抗腐蚀等独特的性能使其在飞机、火箭、导弹、人造卫星等方面发挥了巨大作用。
随着CFRP材料性能的不断完善和提高,其优越的性能逐步被认可及价格的大幅度下降,使得它在民用工业上的应用逐步扩大,目前在土木建筑、纺织、石油工业、医疗机械、汽车工业等领域得到了广泛应用。
2CFRP材料的性能特点碳纤维是由碳元素组成的一种高性能增强纤维。
其最高强度已达7000MPa ,最高弹性模量达900GPa,而其密度约为1.8~2.1g/cm3,并具有低热膨胀、高导热、耐磨、耐高温等优异性能,是一种很有发展前景的高性能纤维。
碳纤维由高度取向的石墨片层组成,并有明显的各向异性,沿纤维轴向,强度高、模量高,而横向性能差,其强度和模量都很低。
因此在使用时,主要应用碳纤维在轴向的高性能。
[1-2]碳纤维是黑色有光泽,柔软的细丝。
单纤维直径为5~10pm,一般以数百根至一万根碳纤维组成的束丝供使用。
由于原料和热处理工艺不同,碳纤维的品种很多。
高强度型碳纤维的密度约为 1.8g/cm3,而高模量和超高模量的碳纤维密度约为1.85~2.1g/cm3。
碳纤维具有优异的力学性能和物理化学性能。
碳纤维的另一特征是热膨胀系数小,其热膨胀系数与石墨片层取向和石墨化程度有密切的关系。
碳纤维具有优异的耐热和耐腐蚀性能。
在惰性气氛下碳纤维热稳定性好,在2000C的高温下仍能保持良好的力学性能;但在氧化氛围下超过450C碳纤维将被氧化,使其力学性能下降。
短碳纤维增强铝基复合材料的制备及其性能研究

短碳纤维增强铝基复合材料的制备及其性能研究一、内容描述短碳纤维增强铝基复合材料(Short Carbon Fiber Reforced Aluminum Matrix Composite, SCFRA)作为一种先进的复合材料,凭借其轻质、高强、高刚度、良好的耐腐蚀性等优异性能,成为了现代材料科学领域的研究热点。
本文将围绕SCFRA的制备及其性能展开深入探讨。
在制备方面,本文首先介绍了短碳纤维(Short Carbon Fiber, SCF)的基本特性和常用的制备方法。
SCF具有高强度、低密度、良好的热导性和电导性等特性,因此在众多工业领域如航空航天、汽车制造、建筑工程等得到了广泛应用。
文章详细阐述了铝基复合材料(Aluminum Matrix Composite, AMC)的组成、分类及制备工艺。
铝基复合材料以铝合金为基体,通过填充其他材料如陶瓷颗粒、碳纤维、塑料等,可以显著提高其力学性能、耐磨性、耐高温性等。
结合SCF和AMC的特点,本文提出了一种新型的短碳纤维增强铝基复合材料,旨在充分发挥两者优势,实现高性能化。
通过优化SCF 与AMC的配比、制备工艺和微观结构调控,有望获得具有更高比强度、更高比刚度、良好耐磨性和耐腐蚀性的复合材料。
在性能研究方面,本文首先分析了SCFRA的基本力学性能,如拉伸强度、弯曲强度、压缩强度等。
实验结果表明,SCFRA的力学性能明显优于相同成分的铝合金,显示出短碳纤维对铝基体的增强作用。
本文还探讨了SCFRA的热稳定性、耐磨损性、耐蚀性等性能,并与铝合金和碳纤维增强铝基复合材料进行了对比分析。
研究结果显示,SCFRA在高温下仍能保持较高的力学性能和热稳定性,同时具有良好的耐磨性和耐腐蚀性。
针对SCFRA在实际应用中可能遇到的问题,如界面结合强度低、复合材料易氧化等,本文也提出了相应的解决方案。
通过优化表面处理工艺、控制SCF与AMC的界面相容性等手段,可以提高SCFRA的整体性能。
SiC/SiC复合材料的制备与性能研究进展

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材料 导报 A: 综述篇
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中国复合材料五十年发展简史

20世纪70年代初,国家对高科技材料的需求日益增多,复合材料成为关注的焦点。
中国科学院成立了第一个复合材料研究所,中国科学院长春应用化学研究所,为复合材料的发展奠定了基础。
同时,许多高校也开始开展复合材料的研究工作,如北京航空航天大学、哈尔滨工业大学等。
在20世纪80年代初,国家进一步加大了复合材料的研究和应用力度,成立了中国航空航天工业总公司复合材料研究所,研发了一系列用于航空航天领域的复合材料产品,如高温复合材料、高强度复合材料等,成功地应用于航空航天工业。
随着国家技术水平的提高和原材料的供应能力增加,20世纪90年代初,中国复合材料行业取得了长足的发展。
国家出台了相关政策支持复合材料的研究和开发,一批大型复合材料生产企业相继成立。
同时,中国科技界开始与国际接轨,参与国际复合材料学术交流和合作,加速了我国复合材料的发展。
进入21世纪,随着我国经济的高速增长,复合材料行业得到了进一步的发展。
中国航空工业集团公司、中国船舶重工集团公司等国有企业相继成立了复合材料研究院,国内复合材料产量显著增加。
同时,中国加入世界贸易组织,进一步开放了复合材料领域的国际合作,吸引了国际复合材料企业来华投资。
我国在航空航天、汽车、船舶、电子等领域的复合材料应用逐渐成熟。
近年来,中国复合材料行业持续发展。
国家提出了“创新驱动、绿色发展、产业升级、国际化发展”的战略,进一步推动了复合材料产业的发展。
在高端复材领域,中国企业取得了一系列重大突破,如碳纤维、高性能复合材料等进入产业化阶段。
同时,研发和应用方面也取得了一系列成果,在航空航天、新能源、高铁等领域的应用取得了重要突破。
总的来说,中国复合材料五十年的发展经历了从起步阶段到高速发展阶段的历程。
通过国家政策的支持、科技人才的培养和国际合作的推动,中国复合材料行业已经取得了显著的成就,并在一些重要领域实现了国际先进水平。
未来,中国复合材料行业还面临着发展机遇和挑战,需要继续加强科技创新,提高产品质量和技术水平,推动产业升级和国际合作,实现复合材料产业的可持续发展。
中南大学 复合材料基础特性及电致变形模型研究

硬士学位论文第一章绪论第一章绪论IPllc(IonicPolymer-MetalComposites离子交换树脂金属复合材料)是一种新型电致形变高分子材料,其在电场作用下可以产生伸缩、弯曲等各种响应.因此IPMC电致形变材料被用于制造可操控微小部件。
目前,已开始应用于仿生机器人、柔性低阻尼机器臂、传感器、微致动器件、人工肌肉和医用高分子材料等方面.在某些领域可代替重量大、能耗高的马达一齿轮机械传动系统。
另外,利用IPMC材料制造的聚合物基“人工肌肉”模仿鱼尾作为推进器,可以用于制造无噪声的微型舰船。
这种新型的IP粥高分子复合材料与传统的压电陶瓷或形状记忆合金比较,其显著的特点是低电压驱动、大幅值的位移量,另外它还具有质量轻,响应较快的优点。
1.1IPMO材料的研究历史及性质1939年IPMC作为电极材料就开始被研究。
19世纪60年代。
IP瓶最早发展的应用是作为燃料电池的电极。
1992年,Sadeghipour(美国)、MohsenShahinpoor(美国)、Oguro(日本)等发现IPMC具有电致动的特殊性质。
1.1.1IPMC材料电致动特性当在II砸IC材料在两面施加低压直流或低频(小于0.1Hz)交流电压时,IPMC材料就会产生很大的变形。
图I-I显示了施加电压前后IPMC材料的变形情况。
(a)图1-1IPIlc材料电刺激前后变形对比(a)施加电压前(b)施加电压后1.1.2IPMC与其他电致动材料的比较(1)与传统电致动材料的比较1.2.1仿生机器在国内,2001年11月26日,我国第一台蛇形机器人在国防科技大学研制成功。
这条长1.2米、直径0.06米、重1.8公斤的蛇形机器人,能像蛇一样扭动身躯,在地上或草丛中自主地蜿蜒运动,可前进、后退、拐弯和加速,其最大运动速度每分钟可达20米。
头部是机器人的控制中心,安装有视频监视器,在其运动过程中可将前方景象实时传输到后方的电脑中,科研人员可根据实时传输的图像观察运动前方的情景,向蛇形机器人发出各种遥控指令。
10.植物纤维及其增强复合材料的研究进展

第22卷第10期2006年10月农业工程学报T ransactio ns o f the CSAE V o l.22 No.10O ct. 2006植物纤维及其增强复合材料的研究进展张 伏,佟 金※(吉林大学生物与农业工程学院地面机械仿生技术教育部重点实验室,长春130025)摘 要:简要介绍了植物纤维主要组成成分,植物纤维复合材料的发展历史和应用领域。
分别阐述了竹纤维、剑麻纤维、秸秆纤维及木质材料中的纤维的化学组成及结构,以及其增强复合材料的制备方法、研究现状及研究成果。
针对现有植物纤维复合材料研究中存在的问题,提出了利用T R IZ 理论进行计算机辅助创新设计、发展植物纤维编织及混杂工艺、提高植物纤维与树脂间相容性及复合材料降解性能、大力发展农业生物纤维复合材料等方面的未来发展方向。
关键词:植物纤维;纤维增强复合材料;发展趋势;降解中图分类号:T Q 314 文献标识码:A 文章编号:1002-6819(2006)10-0252-05张 伏,佟 金.植物纤维及其增强复合材料的研究进展[J].农业工程学报,2006,22(10):252-256.Zhang F u ,T ong Jin .St atus and developmental trends of pla nt fibers and their reinfo rced composit es [J ].T r ansa ct ions of the CSAE ,2006,22(10):252-256.(in Chinese with English abstr act)收稿日期:2005-11-28 修订日期:2006-04-10基金项目:国家杰出青年科学基金资助项目(50025516)作者简介:张 伏(1978-),男,博士研究生,长春市人民大街5988号 吉林大学南岭校区生物与农业工程学院,130025。
Email:zh angfu33@※通讯作者:佟 金(1957-),男,博士,教授,博士研究生导师,长春市人民大街5988号 吉林大学南岭校区生物与农业工程学院,130025。
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中国各大学对复合材料的研究介绍
中国各大学对复合材料的研究介绍塑料知识10月15日讯,天津科技大学采用自制甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝高密度聚乙烯(HDPE-g-GMA)作为增容剂来增容PA6/超高分子量聚乙烯(UHMWPE)共混物。
HDPE-g-GMA对PA6/UHMWPE增容作用明显,使其冲击强度提高1倍,断裂伸长率提高3%。
MC尼龙/玻纤复合材料
东北大学将磨碎玻纤与浇铸(MC)尼龙制成MC尼龙/玻纤复合材料。
当加入10%的玻纤后,制品收缩率降低,热变形温度提高20度、,将该材料制成制品后的拉伸强度提高26%,弯曲强度提高13%,压缩强度提高36%。
PA6/水镁石共混物
大连理工大学等将大分子界面改性剂加入到PA6/水镁石共混物中。
共混物断裂伸长率提高12%以上,冲击强度提高1.5kJ/m2,当大分子界面改性剂的用量为8份,水镁石添加量为40%时,阻燃效果最佳,氧指数高达37%。
PA6/改性MMT纳米复合材料北京理工大学等以自行合成的NJ¢1型插层剂对MMT进行改性。
加入12%改性MMT,PA6/改性MMT纳米复合材料的拉伸强度、弯曲强度及弯曲弹性模量较PA6分别提高了14%、16.2%和38.1%。
超细滑石粉改性MC尼龙
宁波职业技术学院将超细滑石粉加人MC尼龙中,以改性MC尼龙。
超细滑石粉的加人使MC尼龙的收缩率、吸水率都有所改善,热变形温度提高24度,冲击强度较纯MC尼龙
提高11%。
MC尼龙/纳米氧化铝复合材料
河北工程学院等采用原位聚合技术制备了纳米氧化铝增强MC尼龙复合材料。
当纳米氧化铝含量为4%时,MC尼龙/纳米氧化铝复合材料的拉伸强度、冲击强度和弯曲强度均达到最大值,分别比纯MC尼龙提高19%、33%和11%。
PA11/MMT纳米复合材料
华北工学院采用熔体插层法制备PA11/MMT纳米复合材料。
MMT含量为5%时,复合材料的冲击强度达最大值.是纯PA11冲击强度的2.5倍。
新型增韧刑增韧PA6
辽宁大学等采用新型双官能化增韧剂SWR¢3C对PA6进行增韧。
室温下SWR¢3C的质量分数为20%时,PA6的冲击强度达94.5KJ/m2,接近纯PA6的10倍,达到超韧PA的性能指标。
玻纤增强PA66
北京理工大学采用自制的新型膨胀型阻燃剂聚磷酸三聚氰胺(MPP)对玻纤增强PA66阻燃。
当添加25%MPP时,阻燃材料的氧指数为38.o%,达到UL94v-O级。
高阻隔性可吹塑PA6复合材料
上诲交通大学将(聚烯烃热塑性弹性体/丙烯酸酯类)共聚物(MST)与pA6进行共混,制得高阻隔性可吹塑PA6复合材料。
当MST含量为10%时,可得到综合性能优于PA6的可吹塑。