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先进纤维与纺织复合材料研究室

作者:纺织科学与工程学院 发布时间:2025-09-01 05:46

团队介绍:

瞄准海陆天空等领域重大工程需求,紧密聚焦特种纤维与安全防护(人)和极端环境多功能编织复合材料(装备)两大方向,交叉融合纺织与力学、化学等学科,着重形成无机纤维、界面增韧与功能改性、复杂织物结构成形与装备、多功能编织复合材料设计与评价等核心技术,以期建设成国内一流“纺织+国防”的特色团队。

团队负责人:

张典堂

团队成员:

正高:张典堂、钱坤、俞科静

副高:孙洁、郭文文、逄增媛、李文兵、晋阳

  

联系方式:

邮箱:guoww@jiangnan.edu.cn

一、研究方向

1.特种纤维与安全防护(无机纤维与高温器件、功能纤维与安全防护、液态金属纤维与智能器件等);

2.多功能编织复合材料(复合材料与结构力学、无机纤维高质成形、3D纺织结构成形与装备技术、热防护复合材料、隐身防护复合材料等)

二、代表性成果

1、项目

1)国家级高层次青年人才项目

2)国家自然科学基金面上项目,基于共价自适应网络的可回收、自愈合、本征阻燃碳纤维增强环氧复合材料的设计、性能及机理研究

3)国家自然科学基金面上项目,三维编织变密度中厚复合材料圆柱壳深水静压力学行为和失效机理

4)国家重大科技两机专项课题,SiC纤维预制体XXX技术研究

5)2030重大科技专项子课题,工业装备领域氧化铝纤维陶瓷基轻质热结构材料低成本制备技术

6)十三五国家重点研发计划课题,XX耐压壳的研制

7)十三五国家重点研发计划课题,新型应急防爆构件和隔爆系统的研制及应用

8)江苏省优秀青年基金项目,全海深整体编织梯度复合材料耐压壳结构设计及力学性能

9)十四五国家重点研发计划子课题,周期性几何结构纱线设计成形与磁电损耗协同机制

10)十四五国家重点研发计划子课题,4D打印可编程智能材料

2、专利

1)一种碳纤维复合材料深潜耐压舱及其制备方法,ZL201910248204.X

2)一种脉冲发动机用柔性编织软隔层及其制造方法,ZL202010242714.9

3)一种防弹材料用上浆剂及其制备方法和应用,ZL202411284314.9

4)一种中空、多孔、多层级聚丙烯腈基碳纤维及其制备方法,ZL 202310153632.0

5)一种抗冲击自修复的多层复合材料及其制备方法,ZL202210606482.X

6)一种电热刺激形状记忆FPC电磁屏蔽膜的制备方法, ZL202210507271.0.

7)一种含磷、氮、硅元素的POSS基阻燃剂及其制备方法,ZL202210484808.6

8)一种结构功能一体化超电复合材料及其制备方法,ZL 202110952811.1

9)一种包覆型导电晶须/复合抗静电涂料的制备方法,ZL202110605718.3

10)一种易降解PET发光纤维的制备方法及其产品,ZL 2020 1 0893521.X

3、获奖

1)江苏省科学技术进步二等奖(2020)

2)江苏省科学技术进步三等奖(2024)

3)中国纺织工业联合会科技进步一等奖(2023)

4)中国纺织工业联合会科技进步二等奖(2023、2022)

5)中国轻工业联合会科技进步二等奖(2020)

6)中国商业联合会科技进步三等奖(2024)

4、论文

1)Jin, Yang; Lin, Yiliang; Kiani, Abolfazl; Joshipura, Ishan D; Ge, Mingqiao*; Dickey, Michael D*. Materials tactile logic via innervated soft thermochromic elastomers.Nature Communications, 2019, 10, 4187-4187

2)Guan, Yu; Gu, Congke; Qiu, Guofang; Wu, Jiaxin; Lian, Xizheng; Wang, Xin; Fei, Bin; Wang, Wei; Zhang, Diantang;Guo, Wenwen*, A Triple-Network Aerogel Composite With Thermally Induced Phoenix-Like Transformation: From Elastic Ablation Resistance to Efficient EMI Shielding.Advanced Functional Materials2026, e28431.

3)Zhiyong Zeng, Jv Li, Leimei Fang, Chuanru Zheng, Hongmei Chen, Jian Huang, Kun Qian, Haoxuan Li,Wenbing Li*, Flexible and durable shape memory EVA/MXene/EVA fiber membrane for programmable EMI shielding.Chemical Engineering Journal, 2024, 501: 157599.

4)Zhiyong Zeng, Jv Li, Chuanru Zheng, Hongmei Chen, Gang Liu, Jian Huang, Kun Qian, Fenghua Zhang,Wenbing Li*, Shape memory composite membrane with widely programmable electromagnetic shielding effectiveness.Nanoscale, 2025, 17: 13344-13356.

5)Tianyu Chen, Fan Zhou, Xudong Cai, Tiantian Liu, Kun Qian, Zhongwei Zhang, Liqun Duan, Xiaoqing Dai,Kejing Yu*. Flexible electromagnetic wave absorption material: Multiscale synergistic approach to achieve whole X-band absorption and thermal stealth property.Carbon, 2023, 210, 118048

6)Zheng Jianhua, Qian Kun, Liu Xiaodong, Pang Zengyuan, Yang Zhengyan, Sun Jin,Zhang Diantang*. An improved automatic image labeling and classification algorithm for multi-mode damage quantification of 2.5D woven composites based on deep learning strategy [J].Composites Science and Technology, 2025, 259, 110932.

7)Liu Xiaodong,Zhang Diantang*, Mao Chunjian, Wang Xiaoxu,Qian Kun*. Full-field progressive fatigue damage of 3D5D braided composites with yarn-reduction: visualization, classification, and quantification[J].Composites Science and Technology, 2022, 218, 109214.

8)Jie Sun*, Verena Gargitter, Shaopeng Pei, Teng Wang, Yushan Yan, Suresh G. Advani, Liyun Wang , Tsu-Wei Chou, Mechanical and electrochemical performance of hybrid laminated structural composites with carbon fiber/solid electrolyte supercapacitor interleaves,Composites science and technology, 2020,196,108234.

9)Haolijie Wen, Jingtao Ma, Yang Jiang, Ziming Xiong, Zhongwei Zhang,Kejing Yu*. Lightweight flexible composites material with superior electromagnetic interference shielding and impact resistance properties.Composites Communications, 2024, 47, 101868

10)Dong Zehui, Cheng Zhenyu, Zhu Yanan,Pang Zengyuan*. Strain sensors based on light-colored ATO@TiO2/PU conductive fibers[J].Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 2025.

三、技术成果


技术成果1:无机氧化物纤维与耐高温材料

建立了氧化物纤维与耐高温材料工程中心,具备系列氧化铝纤维百吨级连续化制备能力,掌握了无机氧化物柔性制品低损织造和产业化技术,实现了在航天热密封、高温炉、3C电子材料、冶金热防护等领域的批量化应用。

技术成果2:3D机织结构与装备技术

建立了3D机织复材与装备技术工程中心,具备多层、锥体、型材、多通等结构装备自动化能力,掌握了系列3D机织产品的设计与制备能力,实现了航空叶片、航空热端件、航天雷达罩、飞轮等批量化生产。

技术成果3:冲击硬化自修复高分子防护材料构筑技术

基于多重可逆动态键作用机制,构建兼具冲击硬化、能量耗散与损伤自修复功能的高分子网络体系,实现防护材料抗冲击性能、服役稳定性与可恢复能力的协同提升。

技术成果4:阻燃高性能纤维复合材料

通过对聚合物基体和纤维增强材料进行阻燃改性,一方面提升基体火安全性能、抑制传统复合材料的“灯芯效应”(即纤维引导火焰蔓延),另一方面改善纤维与基体的界面性能,协同提升复合材料阻燃-力学性能。

技术成果5:形状记忆电磁屏蔽膜

开发了一种基于形状记忆聚酰亚胺/MXene/银纳米线的柔性电磁屏蔽复合膜,具备优异导电性(156 S/cm)和高效屏蔽性能(67.85 dB),在高低温等苛刻环境下保持稳定,且经多次形变-恢复循环后仍可维持60 dB以上屏蔽效能,兼具阻燃、轻薄、可重复使用等特性。

技术成果6:高分子泡沫复合材料多尺度吸能增强技术

针对轻质防护材料高效缓冲吸能需求,提出“双峰胞孔结构-应变率响应”协同设计方法,揭示胞孔结构演化与动态载荷下能量耗散机理,显著提升聚合物泡沫复合材料抗冲击与吸能防护性能。

技术成果7:航空航天用耐烧蚀热防护复合材料

通过共价交联与原位相变原理对树脂基体进行复合改性,构建可热转化的气凝胶复合材料。材料在高温下会发生物相演变,形成陶瓷化防护层,实现屏蔽转化与主动式热防护。满足航天、深空探测、高超音速飞行器等极端环境下对材料“轻质-高弹-隔热-电磁屏蔽”多重功能集成的迫切需求。

技术成果8:宽频轻量化电磁吸波复合材料关键制备技术

围绕宽频、高效、轻量化电磁防护需求,构建Y₂O₃@SiO₂@PPy@MnO₂等核壳多层复合体系,建立多界面极化、阻抗匹配与损耗协同调控方法,实现吸波材料在宽频段内的高效衰减与轻质化设计。

技术成果9:功能纤维与多场景过滤材料

建立了功能纤维与尖端过滤材料工程中心,具备新型复合纤维及过滤结构的设计和产业化能力,实现了水、气、微生物、颗粒、气味等高效过滤。

技术成果10:柔性电磁屏蔽-吸波-热隐身一体化复合材料技术

面向复杂服役环境下电磁防护与隐身应用,开发柔性复合导电网络与多相协同增强材料体系,突破电磁屏蔽、吸波、热隐身与抗冲击性能难以兼顾的技术瓶颈,实现结构功能一体化。