学术之路，唯深耕方致远；成才之途，唯善育方兴邦。为深入落实人才强国战略，发掘培育学科拔尖青年人才，激励广大学子笃学精研、锐意创新，中国复合材料学会设立卓越论文工程，旨在激励博士/硕士研究生在复合材料领域开展原创性、前沿性探索，为我国复合材料事业储备更多具有创新能力和实践精神的青年力量。

回顾2024年度卓越论文工程涌现出一批兼具学术深度与应用价值的优秀成果，充分展现了当代青年学子的科研实力与风采。

2024年度中国复合材料学会卓越论文工程入选者

（硕士学位论文）

郝健超，男，中共党员，现就读于哈尔滨工业大学航天学院，主要研究方向为超高温碳/陶复合材料，以第一/共一身份在Composites Part A、JMST期刊发表SCI论文2篇，其中封面报道1篇；作为核心参研人员，参与国家级/省部级项目7项；授权/申请国家发明专利3项；获哈尔滨工业大学硕士优秀论文、校优秀学生称号，入选2024年度中国复合材料学会卓越论文工程。

碳纤维/碳气凝胶复合材料及其抗氧化涂层制备与性能研究

碳气凝胶具有密度低、孔隙率高、热导率低等优异特性，是极端热环境下理想的轻质隔热材料，在航空航天热防护领域具有重要应用前景。随着高超声速飞行器的发展，对材料在高温、有氧及热力耦合环境下的综合性能提出了更高要求。然而，传统碳气凝胶存在强度低、脆性大及抗氧化能力差等问题，严重限制其工程应用。本论文旨在围绕碳气凝胶“隔热-强韧-抗氧化”性能难以协同提升的关键问题，以生物质碳气凝胶为基础，从材料体系设计、微观结构调控及界面工程入手，构建碳纤维增强碳气凝胶复合材料，实现热导率、力学性能及抗氧化性能的协同优化，重点关注纤维/气凝胶界面匹配及高温氧化环境下结构演化机制，以解决碳气凝胶在极端环境中服役稳定性不足的问题。

(1)以生物质糖为原料，成功构建了离子热法制备生物质碳气凝胶的新策略。与传统制备方法相比，离子热法反应温和，无需额外进行孔隙结构调控。所制备的碳气凝胶表现出优异的性能：在不进行活化处理的情况下，比表面积达481.7 m²/g，热导率低至0.095 W·m^-1·K^-1，隔热性能优异。

(2)针对碳气凝胶固有的脆性问题，开展生物质碳气凝胶的纤维增韧研究，揭示了不同增强机制的协同/对立关系，最终实现增强纤维与碳基体在碳化过程中的协同收缩，显著提高材料的压缩强度，改善材料断裂行为。复合材料的断裂强度提升了256%，且断裂模式由典型的脆性破坏转变为韧性断裂，为高性能生物质碳气凝胶的结构设计提供了材料选择依据。

(3)围绕碳材料在高温富氧环境中易氧化失效的问题，采用前驱体裂解法，在复合材料表面成功制备出致密ZrB₂-SiC抗氧化涂层。1200℃/600s的静态氧化以及接近1300℃的长时间烧蚀结果显示，涂层显著延长了复合材料在高温富氧环境下的使用寿命。结合多种表征分析深入剖析了涂层形成机制及其在高温下形成的ZrO₂-SiO₂玻璃相保护层的自愈行为，从材料结构—成分—性能之间建立了明确的因果关系。

选题有价值

研究有创新

论证有深度

成果有实效

以严谨治学之态探研学科前沿

以守正创新之心打磨优质成果

让学位论文成为彰显青年科研力量的鲜亮名片

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