郭鑫
,
马勤
,
季根顺
,
刘龙江
材料导报
金属间化合物基叠层复合材料是受自然界中贝壳结构的启发而设计的一种新型高温结构材料.概述了几种不同体系的金属间化合物基叠层复合材料的国内外研究现状,发现大多数的金属间化合物基叠层复合材料是以金属间化合物作为基体,以金属作为夹层来改善金属间化合物的脆性问题的.此外还对其制备工艺进行了归纳和评述,并对这类新型叠层复合材料的许多不足和发展趋势提出了初步的想法.
关键词:
金属间化合物
,
脆性
,
仿生结构
,
设计
,
叠层复合材料
,
制备技术
乔冠军
,
金志浩
材料导报
木材经千百万年自然界的演化,形成了独特的生物学结构,多层次、纤维状胞管结构和各向异性是其主要特点.木材这种高气孔率材料有良好的刚性、强度和韧性,与其结构是密切相关的.以木材为模板,通过有机-无机转化,获得具有生物结构的陶瓷材料,为材料的结构设计提供了新思路.通过木材的陶瓷化可以制备出炭素材料、碳化物陶瓷、氧化物陶瓷、无机/有机复合材料和薄膜等.木材是可再生性资源,这种技术对结构的可调控性很好,材料性能独特,发展前景广阔.评述了该领域近年来的研究进展.
关键词:
木材
,
陶瓷
,
木材陶瓷
,
生物模板
,
仿生结构
谭肃
,
张献
,
包超
,
丁欣
,
胡坤
,
郑康
,
田兴友
材料研究学报
doi:10.11901/1005.3093.2016.029
采用物理共混的简易方法制备了壳聚糖/绢云母复合薄膜.场发射扫描电镜观测的结果表明,这种薄膜具有明显的取向“砖-泥”仿贝壳结构.这种独特仿生结构的形成显著地提高了壳聚糖复合薄膜的力学性能(拉伸强度和断裂伸长率),并且保持了优异的柔软弯曲性能.同时,这种复合薄膜具有良好的透明性和电绝缘性能.
关键词:
无机非金属材料
,
仿生结构
,
复合薄膜
,
物理共混
,
绢云母
,
壳聚糖
杨志贤
,
于娜
,
刘泽华
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20140916.001
为设计并开发轻量型仿生复合材料,分析了东方龙虱鞘翅断面的微观结构,发现龙虱鞘翅的内部空腔结构为非贯通球形空腔.受龙虱鞘翅独特结构的启发设计了一种轻质仿生结构,球形空腔以正六边形的形式分布于该结构内部.为考察该仿生结构的力学特性,引入了两种常见的中空结构,并借助有限元分析软件ANSYS分别对该仿生结构和其他两种常见的中空结构的压缩、拉伸及弯曲性能进行了有限元分析和对比研究.结果表明:该仿生结构较其他两种常见的中空结构具有更强的抗压能力、抗拉能力及更高的屈服强度,力学性能优异.该仿生结构在材料结构方面为研制新型仿生复合材料提供了仿生学参考.
关键词:
鞘翅
,
仿生结构
,
非贯通空腔
,
力学性能
,
有限元分析
郭策
,
江小婷
,
邹稳蓬
,
王笑春
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20140918.002
为研发新型轻质结构,在对甲虫鞘翅断面微结构进行观测的基础上,分析了甲虫鞘翅的微观结构特征,并据此设计和制备了基于碳纤维/环氧树脂复合材料的仿生轻质结构.对仿生轻质结构进行准静态压缩试验,同时利用有限元法对仿生轻质结构进行压缩性能分析,并将分析结果与试验结果进行对比,证明了有限元分析的正确性和可靠性.在此基础上进一步利用响应面法对仿生轻质结构进行参数优化设计.结果显示:压缩载荷下仿生轻质结构的最大承载力为18 455.00 N,较优化前结构的提高了26.4％,压缩比强度为47.43 MPa/(g·cm-3),优化效果显著.
关键词:
甲虫鞘翅
,
微观结构
,
仿生结构
,
有限元分析
,
碳纤维复合材料
