《Journal of Natural Fibers》：Drilling of Natural Fiber-Reinforced Polymer Composites: A Unified Review of Damage Mechanisms, Process Optimization, and Mitigation Strategies
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本综述对天然纤维增强聚合物复合材料（NFRPCs）的钻削加工提供了整体性视角，重点关注损伤机制、控制参数及缓解策略。鉴于NFRPCs具有异质性、各向异性及湿敏性，其特别容易发生分层、纤维拔出、基体开裂和热降解，这些现象共同损害孔的品质。已报道的分层因子值（F<
本综述对天然纤维增强聚合物复合材料（NFRPCs）的钻削加工提供了整体性视角，重点关注损伤机制、控制参数及缓解策略。鉴于NFRPCs具有异质性、各向异性及湿敏性，其特别容易发生分层、纤维拔出、基体开裂和热降解，这些现象共同损害孔的品质。已报道的分层因子值（Fd=1.02–1.60）凸显了材料特性、切削参数与刀具几何之间的强烈相互依存关系。从材料角度来看，混合化策略——无论是天然–天然、天然–合成还是基于纳米填料——均能增强力学性能及抵抗钻削诱导损伤的能力。研究人员对田口法（Taguchi）、响应面法（RSM）、灰色关联分析（GRA）、TOPSIS及人工神经网络（ANN）等工艺优化技术进行了严谨比较；尽管ANN常被报道具有高精度（R2 > 0.95），但鉴于所涉及的数据集较小，其相对于RSM的优越性应谨慎解读，而RSM在可解释性和可靠性方面仍保持优势。涂层硬质合金钻头与先进几何结构可显著降低推力、分层及表面粗糙度，而背衬支撑与深冷冷却的联合应用可大幅降低损伤严重程度。本综述的新颖之处在于其构建了一个将材料设计、加工参数、刀具工程与损伤控制相连接的统一框架，同时强调体积损伤评估与智能建模等新兴趋势。文中明确了关键的研究空白，为NFRPCs的可持续、高质量加工提供了结构化路线图。
天然纤维增强复合材料
天然纤维按来源分为植物基、动物基和矿物基三类。植物基纤维以纤维素、半纤维素和木质素为主要组分，因低密度、可生物降解和可再生性在聚合物复合材料中应用最为广泛；但其亲水性导致纤维–基体界面结合薄弱、吸湿和尺寸不稳定，钻削时易诱发纤维拔出、基体开裂和分层等缺陷。
天然纤维增强复合材料的重要性
该类材料因低能耗生产、低碳足迹及可降解性，在汽车、航空航天、船舶、建筑和包装领域应用日益扩大。汽车行业将其用于门板、仪表板等非结构部件以实现轻量化和燃料效率提升。文献计量数据显示该领域研究自2015年以来增长迅速。
混合材料构型与表征
混合设计可显著提升力学性能，但异质结构使切削载荷响应不均匀，入口和出口表面的纤维排布强烈影响分层机制及损伤 severity。
天然–天然纤维混合体
全生物基混合体系通过纤维间协同效应克服单纤维性能
