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期刊信息/Journal information
复合材料学报
复合材料学报

益小苏

双月刊

1000-3851

010-82316907（7099）

100191

北京海淀区学院路37号

复合材料学报/Journal Acta Materiae Compositae SinicaCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>《复合材料学报》为北京航空航天大学和中国复合材料学会主办的学术性科技期刊（双月刊，～180页/期）。本刊主要刊载我国复合材料基础研究和应用研究方面具有创造性、高水平和具有重要意义的最新研究成果的论文。刊载范围:纤维或颗粒增强聚合物基、金属基、陶瓷基等复合材料（包括：结构、功能、生物医用、电子、建筑等复合材料）的制备、性能、设计等，以促进国内外复合材料研究领域的学术交流及先进复合材料的推广应用。　 《复合材料学报》是美国工程索引《Ei》的核心检索收录刊，同时也是美国化学文摘《CA》、苏联《文摘杂志》、美国应用力学评论《Appl.Mech.Rev.》、剑桥科学文摘（工程类）《CSA2》、国际航宇文摘《IAA》、美国金属文摘《Metal Abstracts》等国际检索系统用刊。在中文数据库中，复合材料学报是《中国期刊网全文收录数据库》和《万方数据库》的收录期刊，并入选为500种“中国科技期刊精品数据库”期刊。经过复合材料领域专家、作者及编辑部的共同努力，学报的出版时滞不断缩短(从投稿到刊出在12个月内)，影响因子逐年提高，据中国科技信息研究所最新统计(2005年)，复合材料学报2004年度影响因子为0.818。
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    2.5D机织碳纤维-玻璃纤维/双马来酰亚胺树脂复合材料高温力学行为及损伤机制

    李存静陶洋逄增媛张典堂...
    144-154页
    查看更多>>摘要：采用三维纺织技术与树脂传递模塑工艺(RTM)制备了 2.5D机织碳纤维-玻璃纤维/双马来酰亚胺树脂复合材料,分别在室温(25℃)和高温(150℃、240℃、300℃)环境下对复合材料进行了三点弯曲和层间剪切力学性能测试,探究了温度对复合材料力学行为及损伤机制的影响.结果表明:温度对 2.5D机织碳纤维-玻璃纤维/双马来酰亚胺树脂复合材料的力学特性和损伤模式均有显著影响.温度上升导致纤维/基体界面结合力减弱,复合材料在 300℃下的弯曲强度、弯曲模量和层间剪切强度相比室温环境分别降低了 23.06%、70.01%和 18.93%.弯曲载荷下,2.5D机织混杂复合材料的室温破坏模式主要以局部的纤维断裂和基体开裂为主,而高温损伤则以纤维/基体界面脱粘为主导.剪切载荷下,2.5D机织混杂复合材料的室温破坏模式主要为分层破坏,而随着温度升高,复合材料因基体软化出现塑性变形,基体开裂、界面脱粘及分层破坏决定了材料的最终失效.

    2.5D机织复合材料混杂纤维温度力学行为损伤机制

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    双环戊二烯单体预聚增粘及其碳纤维增强复合材料性能评价

    程超张晨宇裴志磊陈正国...
    155-169页
    查看更多>>摘要：聚双环戊二烯(PDCPD)作为一种综合性能优异的热固性树脂,可与连续碳纤维进行复合,应用在工程领域上,以满足轻量化和节能环保需求.本文首先通过调节双环戊二烯单体(DCPD)与Grubbs 2代催化剂的质量比使其只聚合不交联,调节黏度以满足真空辅助灌注成型(VARI)工艺对树脂特性的要求.随后对碳纤维表面进行丙酮去浆处理,再与上述加入足量催化剂的预聚物进行复合.对比PDCPD复合材料与通用型环氧树脂复合材料的拉伸、弯曲、Ⅴ型缺口剪切、层间Ⅰ型以及Ⅱ型断裂韧性、冲击和热力学性能,研究PDCPD复合材料在不同加载模式下的失效机制,探寻其在工程领域应用的关键点和方向.结果表明,去浆后碳纤维与PDCPD界面结合良好,PDCPD复合材料在强度上与环氧树脂相当,在抵抗变形能力上较弱,但是在遭受高于极限强度的载荷后,仍然具有一定程度的承载能力;从层间断裂韧性来看,PDCPD复合材料Ⅰ型断裂韧性和Ⅱ型断裂韧性分别相当于环氧树脂复合材料的 406%和 250%,具有优异的抵抗分层能力;对比两种复合材料抗冲击性能,3.2 mm的PDCPD复合材料层合板在 40 J能量的冲击下,表面产生层合板勉强可见冲击损伤(BVID),背面无明显纤维破裂现象,剩余冲击压缩强度比环氧树脂复合材料高34.7%.

    聚双环戊二烯力学性能复合材料液体成型树脂基复合材料层间断裂韧性

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    含磷液氧相容环氧树脂的热降解行为

    李娟子严佳陈铎崔运广...
    170-179页
    查看更多>>摘要：碳纤维/环氧树脂复合材料液氧贮箱对重型火箭和空天飞机等新一代航天器减重具有重要意义.然而,环氧树脂与液氧不相容制约了其应用.采用热重分析、Kissinger方法、Coasts-Redfern方法、热重-红外-气质联用技术对 10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(ODOPB)改性液氧相容环氧树脂(ODOPB-EP)的热降解行为及机制进行了研究.结果表明:ODOPB-EP的热降解机制为相边界反应,对应的降解机制函数g(α)=1-(1-α)1/3,α为转化率.在热降解过程中,树脂先从C-N和C-O弱键处断裂,随着温度升高,释放出苯酚及其衍生物等芳香类物质,且ODOPB在树脂中会分解产生联苯等物质,在这个过程中会伴随着含磷自由基的释放,在气相能起到淬灭作用,有利于提高树脂的液氧相容性,为探明聚合物的液氧相容机制提供了理论基础.

    环氧树脂液氧相容性热降解热重-红外-气质联用相容机制

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    光热超疏水碳黑粒子/碱改性聚偏氟乙烯-环氧树脂复合涂层的制备及性能

    廉悦黄杉毛林韩陈朝霞...
    180-187页
    查看更多>>摘要：碳黑粒子(CSPS)具有纳米级的尺寸和良好的光热性能,是光热涂层材料的重要候选原料.本文通过不完全燃烧大豆油制得CSPS,以CSPS、碱改性聚偏氟乙烯(MPVDF)和环氧树脂(ER)为主要原料构建CSPS/MPVDF-ER复合涂层,并对影响复合涂层的光热性能、疏水性等各种因素进行了研究.结果发现:CSPS/MPVDF-ER的拒水性能随着CSPS的加入显著提升(水接触角(WCA)＞163°,水滚动角(WSA)＜1°).随着CSPS添加量增大,CSPS/MPVDF-ER涂层的光热转化效率逐渐增强,其接触角和抗水流冲击能力呈现出逐步增强的趋势,在CSPS/MPVDF-ER质量比为 0.05时涂层达到最大光热转化效果(与环境的温度差ΔT=88℃).CSPS/MPVDF-ER涂层具有较好的耐受酸、碱及紫外线性能.由来源广泛CSPS通过简单的方法制得的CSPS/MPVDF-ER涂层具有优良的光热转化效果和超疏水性能,为低成本高强度超疏水防污光热涂层的制备提供了一种新的思路.

    碳黑粒子光热性能超疏水防污涂层碱改性聚偏氟乙烯环氧树脂

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    宽频蜂窝夹层结构吸波复合材料的低频隐身介质超材料研究

    鹿海军礼嵩明黄浩吴思保...
    188-195页
    查看更多>>摘要：研究用于宽频蜂窝夹层结构吸波复合材料的介质超材料的低频隐身性能,分析碳纤维介质超材料单元的电磁响应特性及其对蜂窝夹层结构吸波复合材料电性能和力学性能的影响.结果表明:制备的碳纤维介质超材料单元可以实现与金属超材料单元相当的电磁响应效果;当吸波蜂窝高度为 50 mm、透波面板厚度为1 mm时,碳纤维介质超材料单元的引入,可以使吸波蜂窝夹层结构复合材料低频吸波性能得到显著提升,L波段反射率最弱值提升 2 dB以上,平均反射率提升 4 dB以上;含碳纤维介质超材料单元透波面板基本力学性能与透波面板复合材料自身力学性能基本相当,引入碳纤维介质超材料单元不会降低透波面板力学性能.

    介质超材料低频隐身吸波性能吸波蜂窝夹层结构碳纤维

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    轻质高导电金属化碳纳米管薄膜的制备及其雷击防护性能

    席佳琦戴亚光夏雷王玉琼...
    196-206页
    查看更多>>摘要：碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)导电性差,无法满足飞机航行过程中的雷击防护需求.金属化碳纳米管薄膜具备轻质、高导电、高载流的特点,可应用于复合材料雷击防护.采用电化学沉积工艺成功制备了一种碳纳米管(CNT)/Cu复合薄膜,并对其微观结构、电学性能及载流失效行为进行了表征分析.结果表明,CNT/Cu复合薄膜柔性较好,具有明显的梯度结构,铜的含量在薄膜厚度方向上逐渐递减.复合薄膜电导率与Cu同一量级,比电导率为Cu的 2倍,载流量及比载流量分别为商用铜网的 1.4倍和 7倍.复合薄膜中的CNT抑制了Cu在大载流作用下电迁移的发生,进而延长其载流失效时间.基于CNT/Cu复合薄膜制备了CFRP雷击防护试样,进行人工模拟雷击试验及高精度损伤分析,评估雷击防护效果.与商用铜网雷击防护材料相比,CNT/Cu复合薄膜质量减轻61%,且表现出更为优异的雷击防护性能.

    CNT/Cu复合材料电学性能金属化雷击防护无损分析碳纤维增强树脂基

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    基于微纳米纤维的多层次微结构设计制备及其传感应用

    罗敬之金育安孔浩宇李光勇...
    207-218页
    查看更多>>摘要：微结构化是提高柔性压力传感器性能的重要技术手段之一,本文提出一种基于微纳米纤维的多层次微结构设计与快速制备方法.首先采用近场直写与熔融沉积成型一体化成形工艺制备出具有多尺度纤维的牺牲支架,在聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)中掺杂碳纳米管(Carbon nanotubes,CNTs)作为柔性传感器的介电层材料,通过牺牲模板法制备出具有多层次微结构的CNTs/PDMS柔性介电层;进一步研究了多层次微结构的设计参数对其传感性能的影响.实验结果表明:设计的微结构能显著增强柔性传感器的输出电性能.其中高度为 1.3 mm、间距为 1.5 mm的多层次微结构在频率为 3 Hz、压力载荷为 14 N下输出电性能最为优异;此外,制备的传感器经过 20 000次循环测试,表现出良好的稳定性与耐久性.最后,设计了一款用于观察足底压力分布及步态检测的柔性压力传感鞋垫,结果表现出良好灵敏度和稳定性.本文为低成本快速制备多层次微结构提供新的思路,为制备高性能柔性压力传感器提供参考与借鉴.

    多尺度一体化成形微纳米纤维多层次微结构自供电柔性压力传感器碳纳米管

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    光沉积Pt复合石墨相氮化碳实现高效光催化产氢

    牛凤延何齐升武世然郭晨曦...
    219-226页
    查看更多>>摘要：贵金属作为助催化剂,可以提高石墨相氮化碳(g-C3N4)光催化产氢的性能,引起了人们的广泛关注.但是,由于贵金属的不可再生性和高价格,"更少的贵金属,更好的性能"始终是目标.为了实现这一目标,通过光沉积还原法成功制备了一系列不同铂负载量氮化碳复合材料(Pt/CN),并用于光催化产H2.结果表明:不同Pt负载量的Pt/CN复合材料都表现出优异的光催化产氢性能.并发现当Pt的负载量为 0.5wt%时,Pt/CN复合材料具有最优异的光催化产氢活性,产氢量为 409.2 µmol/g,是纯CN(17.8 µmol/g)的 23倍,同时证实了Pt和CN二者之间形成了肖特基势垒,使导带的电子快速迁移到Pt上,降低了CN的电子-空穴复合速率.并且Pt作为光催化分解水的活性位点,促进水中的绝大部分氢质子快速吸附到Pt位点,得到电子被还原为H2,实现了高效光催化产氢.

    石墨相氮化碳光催化产氢铂光沉积复合比

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    十四酸改性SiO2/超支化PDMS自修复涂层的制备及其超疏水性能

    朱航刘静雷西萍田甜...
    227-239页
    查看更多>>摘要：为了提高超疏水涂层的耐久性,通过设计"基底-黏性自修复聚合物-疏水粒子"自下而上的涂层体系,制备了具有自修复功能的超疏水表面:以含有丰富氢键的超支化聚硅氧烷(HB-PDMS)作为黏性自修复聚合物,通过十四酸(MA)对纳米SiO2 进行疏水改性作为疏水粒子以构筑表面粗糙结构.探究了SiO2 改性的最佳工艺:当MA与SiO2 质量比为 1∶1,改性时间为 3 h时,所制备的超疏水涂层接触角为 152.61°,滚动角为 1.9°,具有优异的防污性能.涂层经受刀片划伤后通过简单热处理即可修复划痕,自修复性能优异.与纯铝相比,该复合涂层具有良好的防腐性能,缓蚀效率可达 87.53%.此外,经历 5次胶带剥离、磨损长度为 30 cm的线性耐磨测试、50 min的超声振荡测试、10次温差循环和 24 h紫外照射后,接触角依旧保持在150°以上,说明该涂层具有良好的耐候性和机械稳定性.该研究为自修复超疏水涂层的制备提供了新策略,有望应用于建筑防污领域.

    自修复超疏水二氧化硅表面改性十四酸建筑防污

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    负载茶多酚的壳聚糖-聚乙烯吡咯烷酮水凝胶膜的表征及其pH响应释放

    崔琢玉李洋冯鑫胡泽茜...
    240-249页
    查看更多>>摘要：为提高活性物质的利用率,选取壳聚糖、聚乙烯吡咯烷酮作为基材,以甘油为增塑剂、戊二醛为交联剂、茶多酚为抗氧化剂制备了具有pH响应的负载茶多酚的壳聚糖-聚乙烯吡咯烷酮水凝胶膜.通过SEM、FTIR表征薄膜的微观结构,测试了薄膜的水蒸气透过率、力学性能、溶胀度、凝胶含量及抗氧化能力,进而通过测定不同pH值环境下水凝胶膜中茶多酚的释放速率,探究其pH响应性,构建动力学模型确定茶多酚的释放规律.结果表明:交联剂与壳聚糖之间的相互作用形成了稳定的水凝胶结构,而茶多酚的加入使各组分之间的交联强度进一步提高,结构更加稳定;交联剂和茶多酚的加入在整体上改善了薄膜的理化性质,水凝胶膜水蒸气透过率为(0.159±0.010)g·mm/(m2·h·kPa)、抗拉强度为(40.58±2.11)MPa、断裂伸长率为62.32%±3.50%、溶胀平衡时的溶胀度为 346.27%±3.16%、凝胶含量为 87.94%±0.50%,抗氧化活性相对于传统薄膜提高了近 5倍;负载茶多酚的水凝胶膜能够对pH变化有效响应,当pH值越小,茶多酚的累积释放率越大,相对于Higuchi、Ritger-Peppas模型,茶多酚的释放规律与一级动力学模型相吻合.负载茶多酚的壳聚糖-聚乙烯吡咯烷酮水凝胶膜能够有效实现茶多酚等活性物质的pH响应释放,有潜力应用于食品包装领域.

    水凝胶膜抗氧化性pH响应活性物质释放动力学模型

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