航空发动机热结构用碳化硅纤维预成型体设计、调控、制备及应用

SiC 纤维属于“脆性”陶瓷材料，二/三代 SiC 纤维束具有更高模量和更低断裂伸长率，是编织难度最大的一类纤维。SiC 纤维价格昂贵(>5 万/公斤)，且热结构趋向于多类型、整体化和复杂化等，传统试错法、工艺理论及织造装备已无法满足研制要求。该项目围绕火焰筒、涡轮外环、隔热屏、火焰稳定器和涡轮导叶等航空发动机热端构件，深入研究了 Sic 预制体设计、可编织性及装备关键技术，取得了突破性进展。创建了高性能 SiC/SiC 复合材料预制体设计-制造一体化理论，解决了高性能 SiC 纤维预制体可编性关键技术，攻克了高性能SiC 纤维预制体专用装备技术，完成了高性能 SiC 纤维异型编织预制体成形，实现 SiC/SiC 复合材料在国内型号产品的应用，具有重要的国防战略意义。

建立了含真实微结构单元 SiC/SiC 多维多向编织复合材料的数字化模型和多尺度力学方法，解决了结构/预制体一体化设计基础性问题。开发了毛丝测量装置及评价体系，研制了二代/三代 SiC 纤维的专用上浆剂和线材，解决了 SiC 纤维不耐弯折及缝合磨损等问题。开发了 SiC 纤维包-编-织专用设备，提升了织造稳定性和效率，实现了高质低损。构建了工艺-结构-性能设计软件平台，解决了五类热结构预制体的精细化成形难题。打开了国内 SiC/SiC 复合材料应用的“窗口”，填补了国内空白，打破了国外技术封锁，为我国国防装备的技术升级做出了突出贡献，有效地完善了我国高性能“SiC 纤维-预制体-复合材料”产业链，对国产 SiC 纤维及制品行业的自主发展将起到决定性的推动作用。

张典堂，博士、教授、博士生导师，现任纺织科学与工程学院副院长。长期从事极端环境先进编织复合材料设计与制造研究工作。江苏省军民融合领军专家和江苏省优秀青年基金获得者。担任中国复合材料学会高级会员、中国复合材料学会青年委员会委员、中国复合材料学会车辆工程委员会委员、《纺织学报》及与《纺织高校基础科学学报》青年编委等。主持/承担国家自然基金面上/青年基金、江苏省优秀青年/青年基金、国防科工委、军科委、工信部、航天局等省部/国家级项目及军工横向30余项。在复合材料高水平期刊发表论文60余篇，授权国家发明专利15项，参与全国团队标准2项，参编论著3部，荣获江苏省科学技术二等奖、中纺联科技进步奖二等奖、中国纺织工程学会优秀博士论文和江南大学至善青年等。

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评价单位：“科创中国”高技术纤维与现代纺织产业科技服务团 (中国纺织工程学会) 评价时间：2023-11-30

白濛

中国纺织工程学会

中国纺织工程学会科技发展处处长

综合评价

综合意见认为，该团队在新型生物源纺织材料制备和功能植物染料应用方面取得了显著的科研成果。技术带头人的资历和领域地位以及研发团队的规模、分工和协同状态显示出了良好的创新基因。科技成果的技术方案和优势突出，尤其是在纺织品染色关键技术的研究上有明显优势。应用市场前景广阔，具备良好的推广优势。专家组鼓励团队进一步深化研究，加强与产业界的合作，推动科技成果的落地和产业化，为纺织行业的可持续发展做出更大的贡献。

评价单位：“科创中国”高技术纤维与现代纺织产业科技服务团 (中国纺织工程学会) 评价时间：2023-11-30

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综合意见认为，该团队在新型生物源纺织材料制备和功能植物染料应用方面取得了显著的科研成果。技术带头人的资历和领域地位以及研发团队的规模、分工和协同状态显示出了良好的创新基因。科技成果的技术方案和优势突出，尤其是在纺织品染色关键技术的研究上有明显优势。应用市场前景广阔，具备良好的推广优势。专家组鼓励团队进一步深化研究，加强与产业界的合作，推动科技成果的落地和产业化，为纺织行业的可持续发展做出更大的贡献。

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综合意见认为，该团队在新型生物源纺织材料制备和功能植物染料应用方面取得了显著的科研成果。技术带头人的资历和领域地位以及研发团队的规模、分工和协同状态显示出了良好的创新基因。科技成果的技术方案和优势突出，尤其是在纺织品染色关键技术的研究上有明显优势。应用市场前景广阔，具备良好的推广优势。专家组鼓励团队进一步深化研究，加强与产业界的合作，推动科技成果的落地和产业化，为纺织行业的可持续发展做出更大的贡献。

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