仿生界面碳纤维铝混杂材料

界面剥离强度提升 658%

通过仿生界面与螺旋结构协同，激活裂纹扭转与金属塑性耗能，有效抑制刚度失配体系的界面主导失效。

Dai, Longyu · Hongde, Fan · Yicheng, Wang · Han, Quanfeng · 王慧 · 杨东旺 · 华林 · 陈一哲

Advanced Composites and Hybrid Materials 2026

具体参数

界面剥离强度提升

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能量吸收率提升

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损伤抗力提升

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冲击后压缩剩余强度保持率提升

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技术优势

界面不再先坏

仿生激光图案化铝界面将剥离强度提升 658%，有效抑制界面主导失效，使螺旋裂纹扭转机制得以充分激活。

吸能多出一半

与准各向同性 CFRP 相比，混杂体系能量吸收率提高 44.87%，损伤抗力提升 76.56%，实现更耐冲击的结构。

冲击后强度保留更高

CAI 测试中剩余强度保持率提升超过 17%，表明界面增强在损伤后仍能维持结构承载能力。

应用场景

• 航空航天结构：用于制造抗冲击机身壁板，提升损伤容限，避免灾难性失效。
• 碳纤维复合材料：改善碳纤维复合材料的脆性断裂行为，拓宽其在主承力结构中的应用。
• 金属-复合材料连接：解决金属与复合材料界面过早脱粘问题，实现可靠连接与载荷传递。
• 仿生结构设计：验证仿生界面-结构协同策略，推动增韧设计范式在工程结构中的应用。