2025年1月3-4日,第八届“光威杯”中国复合材料学会大学生科技创新竞赛决赛在黑龙江省哈尔滨市成功举办。其中由重庆大学航空航天学院陈立明教授、侯先波老师指导,博士研究生陈佳,本科生黄新茗、岑煜婧、曾维怡和田静涵五名队员组成的重庆大学热护卫队以“柔性热防护-可折叠展开柔性气凝胶复合材料微结构设计与性能研究”课题参赛,经初赛预选、分赛区初赛、网络投票(获得1.9万票数,人气排名第一)、全国半决赛和总决赛的激烈竞争,最终荣获本科生组全国二等奖;由重庆大学航空航天学院郭方亮副研究员指导,博士研究生管涛、关博文和刘全秀,本科生江歌和周子浩五名队员组成的重庆大学强纤智构队以“高性能短纤维增强复合材料建模方法与结构优化设计平台”课题参赛,经初赛预选、分赛区初赛、网络投票、全国半决赛和总决赛的激烈竞争,最终荣获研究生组全国二等奖。
“光威杯”中国复合材料学会大学生科技创新竞赛是在中国科协的指导下,由中国复合材料学会、中国科普研究所、威海市科学技术局、威海市火炬高技术产业开发区管理委员会主办,联合国内重点大学、知名企业共同发起的全国性科学应用型竞赛,至今已成功举办八届。
大赛围绕复合材料前沿科技领域自主命题,参赛作品应为独立设计的创新或创业项目。命题范围包括但不限于:复合材料制造工艺、复合材料性能研究、复合材料结构设计、复合材料的应用等。
本届“光威杯”中国复合材料学会大学生科技创新竞赛自启动以来,共征集313支队伍近1600余人参与到本次活动,参赛作品涵盖了空天与国防装备、新能源、海洋船舶、现代交通、低空经济、土木建筑,生物医药等。历经发布、启动、报名、资格审查、初赛预选、分赛区初赛、网络投票、全国半决赛环节,重庆大学、西北工业大学、同济大学、东南大学、北京理工大学、哈尔滨工业大学以及国防科技大学等48支队伍晋级决赛,其中本科生组28支、研究生组20支。经过两天的激烈角逐,最终评选出本科生组一等奖2名、二等奖6名、三等奖12名、优胜奖8名;以及研究生组一等奖2名、二等奖6名、三等奖6名、优胜奖6名。
在决赛中,28支队伍分别进行预答辩,最终共计16支队伍成功进入全国总决赛。总决赛采用答辩人现场答辩和作品实物展示相结合的形式进行,随后答辩人需对各位专家评委的提问作出解答。
重庆大学热护卫队通过针对当下气凝胶复合材料所面临的挑战,一是如何做到柔性热防护,二是如何保证极端环境下的热防护,提出了聚合反应调控策略,配合力化学耦合理论模型指导气凝胶微结构设计,实现了力-热性能优化协同兼顾,并且采用有机无机杂化双交联方法,在柔性的基础上成功实现可重复折叠展开的优异性能,获得了具有最高的阻燃等级V-0、具有最高断裂韧性的柔性气凝胶复合材料薄膜。本作品相关研究成果已发表4篇SCI论文(总影响因子高达40.8),相关功能样件曾在重庆嘉陵江实验室参展。
重庆大学强纤智构队通过针对当下短纤维增强复合材料所面临的挑战,一是短纤维增强复合材料微观结构对其力学性能的影响规律尚未明晰;二是传统产品设计效率低,迭代成本高;最后是现有工艺下短纤维复合材料力学性能提升有限。针对这三方面问题,依据建模方法指导复合材料微观结构设计,并探究了工艺-结构-性能之间的关系,从而搭建高性能短纤维增强复合材料结构优化设计平台,最终开发出了高强高模的短纤维增强复合材料产品。本作品相关研究成果共发表论文16篇(总被引次数达到266次),其中中科院top级别期刊10篇、授权/申请发明专利2项,授权/申请软著2项,目前已经对接了三家民营企业,并建立合作关系,全面参与产品开发、工艺升级与产业布局,形成了优势互补的产学研合作关系。
作者:陈佳,黄新茗,管涛
供图:陈立明课题组,付绍云课题组
一审:尹瑞森
二审:程乐
三审:陈立明