2026年5月17日,应太阳集团城娱8722邀请,北京理工大学特聘教授、国家重点研发计划首席科学家、国家级领军人才张中伟教授来太阳集团网站8722太阳集团城娱8722进行学术交流,报告会由太阳集团城娱8722院长赵德刚教授主持,众多师生踊跃参加。
张中伟教授以“陶瓷基复合材料界面相仿生设计新策略及其力学行为”为题作了精彩的学术报告。张教授首先从新一代飞行器对陶瓷基热结构复合材料的迫切需求出发,指出了材料长期面临的强度与韧性难以兼顾的关键挑战。受珍珠母中“矿物桥”结构启发,其团队提出了一种反向界面相设计策略:不同于传统致密层状结构界面,主动引入纳米孔结构,实现对界面性能的非对称调控。

张教授详细介绍了多尺度表征与模拟结果,揭示了纳米孔界面具有增强增韧双重机制。一方面,纳米孔可降低界面脱粘强度,主动诱导裂纹偏转,从而避免纤维发生脆性断裂;另一方面,粗糙化的断裂路径能够提升界面摩擦应力与载荷传递能力,增强基体承载和能量耗散,显著提高复合材料的断裂韧性与损伤容限。基于该界面相设计,mini-Cf/SiC复合材料表现出优异力学性能:拉伸强度近1 GPa,较传统界面提高38%,断裂能提升至1.8倍。该界面增强机制已在三维陶瓷基复合材料中得到验证,常温和高温力学性能均大幅提升,展现出良好的可扩展性和工程应用性。张教授强调,本工作实现了界面从经验式“试错”向理论驱动定量设计的转变,为破局陶瓷基热结构复合材料的强度-韧性矛盾提供了一条全新路径。

报告结束后,张中伟教授与学校师生就陶瓷基复合材料、高温热防护材料、轻量化结构设计等研究方向进行了深入交流,现场讨论深入,学术氛围浓厚。

报告人简介
张中伟:北京理工大学特聘教授、博导、国家级领军人才、国家重点研发计划(原973)首席科学家,国家某科技重大专项领域专家。担任中国腐蚀与防护学会高温专业委员会副主任委员、先进纺织复合材料教育部重点实验室学术委员、先进复合材料技术与装备创新联盟常务理事等职务。主持承担国家重点研发计划、军品配套、基础加强重点项目课题和领域重点基金等多项重大重点项目。主要从事特种环境下先进复合材料与轻量化结构研究工作,涉及高温热防护、轻量化结构、承力/防热一体化、低成本制造等方向。成功开发碳基/SiC基蜂窝结构、大型整体热结构材料及部件、超高温热防护陶瓷基复合材料等,多项研究成果已获得应用。获中国腐蚀学会一等奖(排名一1)、国防科技进步一等奖。发表SCI/EI论文100余篇,合编专著1部,授权发明专利42项(第一发明人23项)。
(一审:杨洋,复审:孟祥谦,终审:侯鹏坤)