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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。
正式出版
收录年代

    碳纳米管协同六亚甲基四胺增韧改性酚醛树脂及其性能研究

    张威李敏毕浩宇周钰博...
    173-181页
    查看更多>>摘要：传统热固性酚醛树脂脆性大,本文采用六亚甲基四胺(HMTA)对酚醛树脂进行了化学增韧改性,并考察了碳纳米管协同改性提高酚醛树脂耐热性能的综合效应.研究发现,不同含量HMTA对酚醛树脂力学性能影响规律呈先增长后下降趋势,2.5wt％HMTA改性酚醛的力学性能最为突出,其压缩强度达到393 MPa,弯曲强度为149 MPa,相比未改性酚醛树脂分别提升24％与62％,断口分析表明增韧体系中形成的"海-岛"结构显著提升了树脂基体的力学性能.但是,HMTA导致酚醛树脂的耐热性能明显下降,在2.5wt％HMTA增韧酚醛体系中加入碳纳米管可将树脂体系的Td5(Td5为质量损失5wt％时的热解温度)提升至初始酚醛树脂的水平,同时兼具优异的增韧后力学性能.这一结果对结构/防热一体化新型酚醛树脂基体的设计研制具有重要参考价值.

    酚醛树脂化学增韧碳纳米管六亚甲基四胺(HMTA)耐热性能

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    预应力及超低温循环作用下碳纤维/环氧树脂复合材料微裂纹行为

    陈春宇王剑锋张木子柳敏静...
    182-190页
    查看更多>>摘要：低温燃料贮箱复合材料化是实现运载火箭结构减重、提升运载能力的有效途径,但贮箱在服役过程中要承受超低温循环和机械载荷的共同作用,容易导致复合材料内部产生微裂纹,从而威胁结构安全.本文利用简易的预应力加载装置对碳纤维/环氧树脂复合材料正交层合板进行超低温循环试验,研究预应力和超低温循环共同作用下复合材料层合板的微裂纹萌生和演化规律.结果表明:层合板边缘层的微裂纹密度总体大于内层,但中心两个90°叠加层表现出最大的微裂纹密度;与只有低温循环条件相比,引入预应力后层合板在同样的低温循环次数下微裂纹密度更大,增长速率更快;随着循环次数的增加,微裂纹密度的增长速率先快后慢,最终趋于饱和;随着预应力水平的提升,层合板中微裂纹的萌生和扩展速率也进一步加剧.本文初步揭示了复合材料在载荷及超低温循环耦合作用下的微裂纹萌生和演化机制,可为低温复合材料贮箱的研制和应用提供有意义的参考.

    碳纤维/环氧树脂复合材料层合板超低温循环预应力微裂纹

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    聚苯醚型邻苯二甲腈树脂及其复合材料

    张鑫伟陆奇王芳刘敏...
    191-199页
    查看更多>>摘要：为保留聚苯醚树脂优异介电性能的同时提升其耐溶剂性和热稳定性,拓宽其在高频高速覆铜板领域的应用,本文以K2CO3为缚酸剂,通过4-硝基邻苯二甲腈的亲核取代合成了一种聚苯醚型邻苯二甲腈树脂(PPOCN).通过FTIR、DSC、TGA、流变性分析对树脂的结构、固化行为、耐热性以及加工性能进行了综合分析,通过介电分析仪、动态热机械分析及力学性能测试评估了复合材料的各项性能.结果表明:PPOCN具备交联反应活性,固化物的玻璃化转变温度(Tg)为295℃,5wt％热失重温度(Td5％)为419.3℃,与聚苯醚原料相比热稳定性显著提高.以PPOCN为基体树脂、二氨基二苯甲烷(DDM)为固化剂制备的纤维增强复合材料具备优异的力学性能和介电性能,弯曲强度为863.9 MPa,层间剪切强度为68.6 MPa,1 GHz频率下的介电常数为3.15,损耗角正切为0.003.PPOCN在保留了聚苯醚树脂优异介电性能的同时,兼具优异的力学性能和优良的热性能.

    热固性树脂聚苯醚邻苯二甲腈覆铜板介电性能

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    缠绕张力对T800级碳纤维力学性能转化率的影响

    吴俊勇顾轶卓杨中甲刘新宇...
    200-209页
    查看更多>>摘要：为探究碳纤维在缠绕工艺中纤维性能转化率的影响因素,对3种T800级碳纤维进行了 NOL环性能测试,研究了缠绕张力对环氧树脂基复合材料力学性能及纤维性能转化率的影响,进一步测试了缠绕损伤纤维的力学性能及微结构参数.结果表明:缠绕张力变化引起了 NOL环纤维含量、孔隙率、拉伸性能及破坏模式的变化;采用X射线衍射、拉曼光谱、小角X射线散射表征了纤维的结晶结构、石墨结构完整程度及微观缺陷,发现缠绕损伤纤维微晶结构参数未发生明显变化,故纤维拉伸模量下降较少;张力增大,损伤纤维孔洞缺陷增多,导致纤维和复合材料拉伸强度下降;进口纤维较国产纤维有更高的性能转化率,在相同张力水平下纤维损伤较小.

    碳纤维环氧树脂基复合材料缠绕成型NOL环微结构

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    新型耐高温树脂——含二氮杂萘酮结构聚醚砜酮的拉伸力学行为

    郭贺阳孙凯张博宇孔令满...
    210-220页
    查看更多>>摘要：为探索新型耐高温树脂——含二氮杂萘酮结构的聚醚砜酮(PPESK)的拉伸力学行为,本文采用对比实验的方式,以典型商用树脂聚醚醚酮(PEEK)为参照,从耐热性、拉伸性能对拉伸速率变化的敏感性、拉伸变形-断裂行为3个层面详细分析了 PPESK力学行为的特殊之处.研究表明:PPESK的耐热性远优于PEEK,且强度和模量对拉伸速率变化更敏感.在室温至250℃时,形变量在6％以内,发生脆性断裂;仅当温度达260℃及以上时,PPESK才出现较大变形,发生韧性断裂,这与各种条件下均产生大变形且韧性断裂的PEEK截然不同.上述特殊力学行为的产生,与PPESK结构中扭曲、非共平面的杂萘环以及强极性的砜基、羰基有关.这些基团使PPESK为无定形形态,且分子链刚性增大、分子间作用力增强,进而引起玻璃化转变温度升高、分子运动能力下降,导致PPESK更耐热、拉伸性能对拉伸速率变化更敏感,断裂形式以伴随主链断裂的脆性断裂为主.

    含二氮杂萘酮结构的聚醚砜酮聚醚醚酮拉伸力学行为耐热性断裂形式

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    木质素基阻燃剂改性聚氨酯保温材料的制备及性能

    吴玉涛王冰冰田飞宇陈秀兰...
    221-234页
    查看更多>>摘要：建筑保温材料的阻燃抑烟性能事关消防安全.本文基于聚磷酸铵(APP),针对其界面相容性和抑烟性能差的问题,利用碱木素(AL)、双(4-异氰酸酯基苯基)甲烷(MDI),制备了核壳结构的膨胀型阻燃剂APP@AL(APP∶MDI∶AL质量比为9∶2∶1),并应用于硬质聚氨酯(RPU)泡沫保温材料的阻燃处理(添加量25wt％).通过SEM-EDS、XPS、FTIR等方法分析APP@AL的结构及组成,采用锥形量热仪(CONE)、热重(TG)等仪器分析了阻燃抑烟性能.结果表明,APP@AL与RPU泡沫基体具有良好的界面相容性.与添加APP的RPU泡沫复合材料相比,APP@AL改性RPU泡沫复合材料的抗压强度显著提高(达31.8％),导热系数降低(7.0％);此外,CONE测试表明,平均放热速率和总放热量分别降低27.2％和24.4％,同时抑烟性能显著增强(总产烟量减少47.6％,总CO产量降低57.0％).TG分析表明,APP@AL阻燃剂的热稳定性明显高于APP,且更有助于构建稳定的残炭层.综上,木质素基膨胀型阻燃剂对RPU泡沫保温材料具备优异的阻燃抑烟作用.

    保温材料硬质聚氨酯泡沫木质素基阻燃剂核壳结构抑烟性能协同阻燃

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    面向双马树脂基复合材料电场驱动微3D打印高精度电路

    刘亚东张厚超朱晓阳许权...
    235-249页
    查看更多>>摘要：纤维改性双马树脂基复合材料凭借其优异的力学性能、耐高温、耐腐蚀特性,被广泛应用于航空航天、智能蒙皮、共形天线、电磁屏蔽、高频电路基板、电加热等领域.然而,由于石英纤维增强双马树脂基复合材料具有非平整、异质、各向异性的特点,在此基材上简单、高效、低成本制造高分辨率微细电路是当前亟待解决的难题.本文提出了一种基于电场驱动微3D打印在石英纤维增强双马树脂基复合材料上制造高精度电路的新方法,阐述了基本成形原理和关键技术实现,探究了非平整异质复合材料表面电场分布特点和场强变化规律,提出通过调节电场强度阈值实现稳定打印的策略;通过实验揭示了主要工艺参数对制造电路精度、形貌以及性能的影响规律,并结合优化的工艺窗口,实现了最小线宽50 μm的多种图案微细电路的制造.制造的典型样件电导率为4.0×107 S/m,经100次附着力实验和100 min超声实验后电阻变化率在1％左右;在电加热应用方面展现出优异的热响应速度,在3V电压下最高温度可达158℃,能够在200s内实现除冰.该技术为高效低成本制造纤维改性双马树脂复合材料基微细电路提供了一种有效方法,显示出良好的工业化应用前景.

    电场驱动微3D打印石英纤维增强双马树脂基复合材料非平整异质基材增材制造高精度电路

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    可膨胀石墨与甲基膦酸二甲酯协效阻燃聚甲基丙烯酸甲酯

    徐文总周耀成边子唯宣子怡...
    250-262页
    查看更多>>摘要：聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)是一种用途广泛的高分子材料,为了改变其易燃烧的缺点,本文采用原位聚合法制备了一系列含甲基膦酸二甲酯(DMMP)和可膨胀石墨(EG)的PMMA复合材料.通过极限氧指数(LOI)、锥形量热仪和垂直燃烧测试(UL-94)研究了其阻燃性能,结果表明在添加10wt％复配阻燃剂,且DMMP与EG的质量比为1∶1时,复合材料5％DMMP-EG/PMMA的阻燃效果最好.样品通过UL-94V-0评级,与未加阻燃剂的PMMA相比,其LOI从18.1％增加到27.4％.热释放速率峰值(pHRR)显著降低87％,总热释放率(THR)降低33％.动态力学性能测试表明,5％DMMP-EG/PMMA的玻璃化转变温度和储能模量远远高于10％DMMP/PMMA,复配可膨胀石墨可以改善因膦酸酯加入导致的材料变软现象.最后,通过TG-IR、不同温度下的红外光谱分析和残炭的拉曼光谱分析了复合材料的阻燃机制,良好的阻燃效果是由于DMMP与EG在气相与凝聚相两相中的协同阻燃作用.

    聚甲基丙烯酸甲酯可膨胀石墨甲基膦酸二甲酯协效阻燃阻燃机制

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    低面密度PA66纤维网纱层间增韧碳纤维/环氧树脂复合材料的性能

    赵庆志阳泽濠薛怿冯阳阳...
    263-271页
    查看更多>>摘要：为改善碳纤维/环氧树脂(CF/EP)复合材料的层间断裂韧性,通过湿法成网技术制备出4种不同面密度的聚酰胺66纤维网纱(PA66V),随后将增韧网纱插入碳纤维单向布层间,借助真空辅助树脂灌注(VARI)工艺固化成型制备得到CF/EP复合材料.文中测试了增韧前后CF/EP复合材料的Ⅰ 型层间断裂韧性(GⅠ C)和Ⅱ型层间断裂韧性(GⅡC),结合断面SEM图像揭示了 PA66V引入后CF/EP复合材料的增韧机制,并研究了网纱的引入对CF/EP复合材料其他力学性能的影响.结果表明,面密度为4g/m2的PA66V的加入将CF/EP复合材料的GⅠ C和GⅡC分别提升了 13.6％和139.8％,其增韧机制主要包括PA66纤维的桥接拔出、塑性变形以及引发裂纹偏转等;此时,CF/EP复合材料的层间剪切强度和拉伸强度也分别提高了 6.5％和5.2％.

    复合材料层间增韧碳纤维聚酰胺66纤维网纱

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    Kevlar纤维UD片材复合材料的防弹性能

    闫卫星郭艳文徐柠浩黄晓梅...
    272-282页
    查看更多>>摘要：为探究Kevlar纤维单向(UD)片材复合材料防弹性能,以水性丙烯酸树脂/水性聚氨酯为基体,采用湿法缠绕技术与热压工艺制备了 Kevlar纤维UD片材复合材料.探究共混树脂配比、树脂含量、热压工艺等因素对Kevlar纤维UD片材复合材料防弹性能的影响规律,揭示材料的防弹机制,以及对靶板结构进行优化.结果表明:随着水性丙烯酸树脂在共混树脂中比重的增加,Kevlar纤维UD片材复合材料防弹性能呈先增大后减小的趋势,当水性聚氨酯与水性丙烯酸树脂质量比为1∶2时,防弹性能较好.随着树脂含量的增加,Kevlar纤维UD片材复合材料防弹性能呈先增大后减小的趋势,当树脂含量为19wt％时,防弹性能较好.Kevlar纤维UD片材复合材料防弹性能随着热压压力、热压温度、热压时间的增大呈先增大后减小的趋势.Kevlar纤维UD片材复合材料的防弹机制主要分成3个阶段:第一阶段主要以纤维剪切破坏的方式吸收能量;第二阶段主要以纤维拉伸断裂的方式吸收能量为主;第三阶段主要以纤维拉伸变形的方式吸收能量.8UD/4UD/8UD结构的Kevlar纤维UD片材复合材料防弹性能较好.

    UD片材复合材料防弹性能树脂配比树脂含量防弹机制

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