张立同院士团队专门从事陶瓷基复合材料研究。目前，已建立国内唯一的陶瓷基复合材料制造技术国家工程研究中心，使中国成为国际上能够批量制造碳化硅陶瓷基复合材料构件的三个国家之一，研究成果与水平受到国际同行高度评价。近年来，成来飞教授承担的国家自然科学基金重点项目《新型层状结构陶瓷的制备与应用基础》，探索与建立了层状陶瓷增强增韧新技术。该技术可在微纳尺度、细观尺度和介观尺度设计和制备层状材料，赋予材料更多样的性能，不仅极大的拓宽了陶瓷基复合材料在包括航空航天、能源、机械、汽车、冶金等在内的应用领域，并且将这一系列新技术成功转化为实验教学内容，对学生认识复合材料制备等新技术，掌握相关知识具有很大裨益。具体实验如下： 1、层状结构陶瓷的热导率模拟

图2-3-5 层状结构陶瓷的热导率模型

2、CVI法制备层状结构陶瓷的微结构演变模拟

图2-3-6 CVI法制备层状结构陶瓷的致密化过程模拟

       李贺军团队针对高性能抗氧化C/C复合材料的组织结构功能一体化制备开展了全面系统的研究，在复杂异形构件的致密化工艺、组织结构控制及抗氧化烧蚀涂层方面等取得了大量的数据和成果。2008年，高性能碳/碳复合材料低成本制备及应用技术，获国家技术发明二等奖；2014年，高温长寿命抗氧化涂层理论与应用基础研究，获陕西省科学技术一等奖；2014年，高温抗氧化抗烧蚀涂层关键技术及应用，获省部级一等奖。获得奖项的部分研究内容已经结合复合材料的实验教学大纲，转换为具体的实验教学和虚拟仿真教学，具体的虚拟仿真实验教学课程如下：

1. 热解碳组织结构的图像分析

       利用计算机图像处理技术测定热解碳C/C复合材料组分含量及其分布形式、计算消光角等特征参数。从原有的简单的C/C复合材料组织结构和消光角观察直接转换为材料特征参数的分析计算（图2-3-7），提高了复合材料科学工程专业学生的计算机综合能力。

图2-3-7 原始图像及配准后图像的消光曲线

       根据我院复合材料专业的特点：主要为C/C、C/SiC复合材料的高效制备，开设C/C复合材料致密化过程的数值模拟（如图2-3-8），让学生更加深刻地了解CVI工艺的的特点，致密化过程影响因素。

图2-3-8 TCVI不同沉积温度、气体流量致密化100 h预制体径向密度分布图
不同沉积温度；（b）不同气体流量

       以化学反应动力学为理论基础和与不同条件下的沉积实验分析相结合的方法，对CVI制备热解碳的化学气相反应过程、气固沉积机理进行模拟（图2-3-9）。

图2-3-9 沉积温度对CVI过程中气体组分摩尔浓度的影响

1. C/C复合材料性能的模拟

       C/C复合材料作为高温热结构材料，其高温性能对其应用有重要的作用，本实验主要针对C/C复合材料高温性能（如烧蚀性能，图2-3-10等）测试危险较大，成本较高，同时结合教学大纲培养新型复合型人才而开设。

图2-3-10  C/C复合材料烧蚀形貌模型（a）与实际计算结果（b）