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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

    Ca2+辅助增强CNT/PEEK界面结合及其导电复合材料制备与性能

    徐建蓉梅启林姜端洋蔡永祺...
    283-298页
    查看更多>>摘要：作为特种工程塑料,聚醚醚酮(PEEK)凭借高比强度、耐腐蚀、耐高温性能引起人们的研究兴趣.但PEEK的绝缘性限制了其在传感、防静电及电磁吸收等领域的应用.利用碳纳米管(CNT)作为增强体,同时提高PEEK的导电性能和力学性能已被公认为是一种行之有效的方法.然而由于CNT和PEEK表面均具有较强惰性,且两者适用的分散体系不同,从而严重影响了 CNT/PEEK复合材料的性能.基于此,本文通过乙醇-去离子水二元溶剂提高酸化CNT(aCNT)和PEEK粉体的分散性,并利用金属阳离子Ca2+作为中间体桥联aCNT与PEEK,制备树脂未改性的aCNT-Ca2+/PEEK复合粉体,进而通过热压工艺得到了高导电、力学性能增强的aCNT-Ca2+/PEEK复合材料.通过FTIR、XPS、Zeta电位等测试深入探究了 Ca2+桥联PEEK与aCNT的作用机制.结果表明:加入Ca2+后,aCNT能够均匀地吸附在PEEK表面,形成核壳结构的复合粉体,利用此复合粉体热压后可得到多通道三维导电网络.制得的复合材料导电渗流阈值为1.5wt％,此时的电导率为9.9x10-4S/cm,相较于纯PEEK树脂电导率提升了近12个数量级;aCNT含量为5wt％时,电导率达到最大值3.5×10-2S/cm.在填料含量为1wt％时,复合材料拉伸强度达到最大,为92.87 MPa,相比于纯PEEK树脂提升了 15.7％.此外,该导电复合材料具有良好的温敏特性,其温度-电导率在不同升温方式、多次升温过程中路径保持一致,表现出稳定的传感特性.因此,本文制备的aCNT-Ca2+/PEEK复合材料在导电、力学性能增强及温度感知等方面有巨大应用潜力.

    碳纳米管钙离子聚醚醚酮分散性界面结合导电复合材料力学性能

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    玻璃纤维/甲基丙烯酸酯基原位固化管道内衬在海水和硫酸中的加速老化行为

    张广毅李泽庄张超夏洋洋...
    299-309页
    查看更多>>摘要：原位固化管道(Cured-in-place-pipe,CIPP)内衬用于修复被生物硫酸腐蚀的排水管道,也用于市政排海管道.而玻璃纤维/甲基丙烯酸酯基复合材料用于CIPP内衬,在硫酸和海水环境下的耐久性尚不明确.设计了 0.5％硫酸、模拟海水与高温(80℃)加速相耦合的老化实验,以纯水作为对照,基于吸水测试、三点弯曲测试、接触角分析、SEM和FTIR等表征测试方法,研究了玻璃纤维/甲基丙烯酸酯基CIPP内衬的老化行为.结果显示:0.5％硫酸、模拟海水和纯水加速老化1 440h后,弯曲强度分别下降了 57.9％、58.4％和57.4％,而弯曲模量没有明显下降;酯键水解生成的羟基部分被氧化为羰基,使树脂老化后颜色发黄;硫酸劣化了树脂表面使润湿性降低,也通过腐蚀表面玻璃纤维促进了水分扩散;海水中盐分析出结晶阻碍了水分扩散,也严重破坏了材料表面的树脂层,使润湿性增强.提高CIPP内衬的耐久性,重点应该抑制水分扩散劣化界面.可为甲基丙烯酸酯用于CIPP修复材料的耐久性评估提供参考依据.

    原位固化管道内衬玻璃纤维增强塑料甲基丙烯酸酯材料老化吸水性弯曲测试

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    煤焦油沥青对SiO界面改性增强锂离子电池循环稳定性

    赵方正张海永栗彧君栾晨晖...
    310-322页
    查看更多>>摘要：煤焦油沥青具有高碳含量、可调控性和经济性等优点,在制备碳材料和碳复合材料中具有广泛的应用前景.采用沥青对SiO界面改性是抑制SiO自身膨胀、提升首次库伦效率和循环稳定性的有效策略.为改善沥青与基体材料间的结合性能,本文采用添加黏结剂的方式制备负极材料.首先,通过空气交联低温条件下制备高软化点、高结焦值的改性沥青.以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为黏结剂,浸润结合SiO和改性沥青,制备得到前驱体(SiO@PVP@pitch).通过原位聚合,将改性沥青转化为中间相沥青,然后高温炭化得到SiO/C复合材料,使碳涂层有一定的机械强度又具备导电性.偏光显微镜结果表明碳涂层良好的流线型结构,纤维更加细腻.高分辨透射电子显微镜(HRTEM)结果表明,SiO表面存在厚度约为90～100 nm的含有石墨晶格的碳包覆层.SiO和改性沥青按照5:3质量比在400℃和900℃的温度条件下聚合和炭化,复合材料表现出优异的电化学性能,在0.5 A/g电流密度下具有550 mA·h/g的高比容量,可逆比容量660 mA·h/g,200次循环后比容量保持率为83.33％,在1.5 A/g电流密度下的比容量为472.8 mA·h/g.电化学阻抗谱(EIS)结果也证明了碳包覆层可以有效提高复合材料的导电性,从而增强SiO电极的循环稳定性.

    负极核壳结构中间相沥青碳涂层锂离子电池

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    超声辅助法制备片状Ca-Mg复相碳酸盐及其对PBAT复合材料性能的影响

    罗文倩何丽秋黎京鸿王吉林...
    323-335页
    查看更多>>摘要：片状碳酸盐类材料凭借无毒、价廉和原料来源丰富等优点已成为重要的热塑性聚合物增强增刚无机填料,但其制备工艺复杂,难以实现量产.本文结合石灰石产业中低品位石灰石附加值不高的问题,以含Mg的石灰石为原料,采用超声辅助碳化法制备了片状Ca-Mg复相碳酸盐(FCM).探究了不同Mg含量、不同碳化反应温度、不同超声功率等工艺参数对产物形貌的影响.在此基础之上,将活性FCM与聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)树脂共混挤出造粒后加工成复合材料,对比研究了添加不同种类的填料和不同配比对复合材料性能影响.结果表明:Mg含量、超声功率、反应温度对Ca-Mg复相碳酸盐的形貌有显著的影响,随着Mg含量提升到20.61wt％、反应温度提升至70 ℃、超声功率提升到400 W,得到了具有大量片状结构、比表面积为23.5 m2/g的Ca-Mg复相碳酸盐产物;添加了活性FCM的复合材料展现出优异的力学性能,当活性FCM添加量为20wt％时,复合材料的冲击强度、弯曲强度和弯曲模量分别较纯PBAT提升1倍、2倍和2.8倍;当添加量为40wt％时,这些性能指标进一步提升,分别比纯PBAT提升了 1.2倍、2.6倍和4.8倍;更重要的是,添加了活性FCM的复合材料土壤降解率显著提高,这将有效促进复合材料在使用后降解,使其在完成服役使命后能够迅速融入自然环境,进一步体现其环保和可持续的特性.

    片状Ca-Mg复相碳酸盐超声辅助PBAT复合材料力学性能土壤降解

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    TiC/Fe@氮掺杂碳纳米角复合材料的电磁吸波性能

    许莉朱启程张育斌南艳丽...
    336-348页
    查看更多>>摘要：Fe/C复合材料因其优异的微波吸收性能而备受关注,但其阻抗匹配和匹配厚度有待进一步优化.本文通过高温等离子放电法在制备包覆Fe纳米颗粒的氮掺杂碳纳米角(Fe@NCNHs)的基础上引入了 TiC,成功合成包覆TiC和Fe纳米颗粒的氮掺杂碳纳米角(TiC/Fe@NCNHs)复合材料.这种复合材料具有良好的阻抗匹配,同时具备介电损耗、磁损耗、反射损耗等多种损耗机制,展现出良好的电磁波衰减性能.实验结果表明:当Fe和TiC纳米颗粒的负载量分别为9wt％和7wt％时,吸波性能最优.在频率为17.66 GHz处,其匹配厚度为1.4 mm,最小反射损耗达到-41.62 dB,有效吸收带宽为4.85 GHz(13.15～18 GHz).本文解决了Fe/C复合材料阻抗匹配差的问题,并且进一步优化了其电磁波衰减性能,获得了"薄、轻、宽、强"的TiC/Fe@NCNHs 吸波材料.

    微波吸收碳纳米角TiC阻抗匹配反射损耗介电损耗

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    高密度聚乙烯基水凝胶复合涂层制备及其摩擦学性能

    刘春荣刘思思邓宇星王思贤...
    349-361页
    查看更多>>摘要：受天然关节结构启发,在高密度聚乙烯(HDPE)表面构建水凝胶涂层,从而提升材料润湿性能及承载性能.然而水凝胶与HDPE基体结合性能差易脱落,因此采用紫外诱导多巴胺(DA)聚合形成聚多巴胺(PDA)接枝在HDPE上,得到HDPE-PDA样品,随后在HDPE-PDA表面构建纳米羟基磷灰石-聚乙烯醇(HA-PVA)水凝胶涂层,得到HDPE-PDA-HA-PVA水凝胶复合涂层样品.研究了样品的润湿性能、生物相容性、界面结合性能及摩擦学特性等.将HDPE-PDA-HA-PVA分别置于加了 Na+、Ca2+、Al3+的小牛血清(BSA)稀释润滑溶液中,探究了金属离子对摩擦副的影响规律.综上发现:HDPE-PDA的静态水接触角由未接枝前的94.57.降低至26.87°,抗菌性能提升98％,与水凝胶的结合力提升了 84％.在摩擦学性能研究中发现,HDPE-PDA-HA-PVA 在2N载荷水润滑条件下的摩擦系数低至0.016,仅存在微量磨损.当载荷增大至5 N时,与HDPE相比平均摩擦系数和磨损量分别降低了 73％和46％.在探究含金属离子的润滑溶液对摩擦学性能的影响中发现,在3N载荷下,含Ca2+的润滑溶液表现出较好的润滑性能,这是由于Ca2+能增强材料对润滑蛋白的吸附,易形成润滑层,表现出比其他含金属离子的润滑溶液更好的润滑特性.

    高密度聚乙烯聚多巴胺水凝胶润滑剂摩擦学性能

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    EP-PDMS-PVDF-SiO2超疏水复合涂层的制备与耐摩擦性能

    姜礼华林一凡孙嘉进龚梦天...
    362-373页
    查看更多>>摘要：提高超疏水涂层砂纸耐摩擦性能对其应用具有重要意义.因此,以环氧树脂(EP)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)和聚偏氟乙烯(PVDF)为粘结剂,以4种纳米级二氧化硅(SiO2)粒子为主要填料和一种微米级SiO2粒子作为增强涂层耐摩擦性能的辅助填料制备了一种耐摩擦性能优异的超疏水涂层,并对其砂纸耐摩擦性能进行系统地测试和分析.接触角测试结果表明涂层水滴接触角和滚动角分别保持在156°～165°和2°～4°之间.砂纸摩擦测试表明添加2 μm或5 μm的SiO2粒子能使涂层耐摩擦周期提高2～3倍.同时,涂层耐摩擦性能还与砂纸粒度相关.涂层被9 μm或6.5 μm粒度砂纸摩擦失去超疏水性能后,能通过19 μm或11 μm粒度砂纸的摩擦而恢复其超疏水特性.然而,涂层被38、19或11 μm粒度砂纸摩擦后其超疏水性能无法恢复.分析表明,低粒度砂纸更易破坏涂层表面多级微纳粗糙结构,但该结构可通过高粒度砂纸摩擦而被恢复,高粒度砂纸则倾向于使涂层从基材表面剥离.

    涂层超疏水砂纸耐摩擦性二氧化硅粒子多级微纳粗糙结构

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    基于MXene/PEDOT:PSS柔性压力传感器的制备及其在唇语识别中的应用

    钟山贾磊李晓春张校亮...
    374-385页
    查看更多>>摘要：唇语是声带损伤、喉舌损伤及听障患者的一种有效的语言沟通方式.唇语信号由嘴唇和面部肌肉运动而产生,其包含了大量的语音信息.通过柔性压力传感器来捕获肌肉运动可实现唇语信号的提取和识别,为听、说功能障碍患者提供了更加自然、便捷的无障碍交流方式.本研究采用二维材料MXene和高导电聚合物聚(3,4-乙基二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS)作为复合材料,以可拉伸的且具有微结构的Ecoflex作为柔性基底,制备了一种压阻式柔性压力传感器.该传感器在0～2.5 kPa压力范围内具有42.31 kPa-1的高灵敏度及快速响应(＜150 ms),并且在10 000次压缩-释放循环测试中显示出高稳定性.将该柔性压力传感器贴附于嘴角上并捕获唇语的肌肉运动,结合卷积神经网络算法对十二生肖英语单词信号进行训练和测试,平均准确率高达90.18％.该工作增加了唇语识别系统的多样性,为唇语运动信号直接转化为语音或文本奠定了重要基础.

    柔性可穿戴电子设备唇语柔性压力传感器MXenePEDOT:PSS卷积神经网络

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    用于锌离子混合电容器的N、P共掺杂多孔炭/MnO2复合材料

    邹振羽金鑫吴晓雨李豪杰...
    386-394页
    查看更多>>摘要：使用化石燃料导致的环境问题日益严重,清洁能源装置与可再生能源的发展已经成为必然趋势.本文以咖啡渣为碳源,通过简单的一步活化法制备出咖啡渣炭/MnO2复合材料,并探讨了其在锌离子混合电容器(ZHSC)领域的应用.BET测试表明:咖啡渣炭/MnO2复合材料的比表面积为550.25 m2/g,总孔体积为0.6284 cm3/g.电化学测试结果表明,电极材料在电流密度为0.5 A/g时其比电容为401.5 F/g,在20A/g的大电流密度下比电容达到264F/g,具有良好的倍率性能.组装的ZHSC在0.5 A/g的电流密度下达到74.2mA·h/g,能量密度为39.1W.h/kg,功率密度为4 264W/kg;在10 A/g电流密度下,5 000次充放电循环测试后其电容保持率为98％,库伦效率为98.7％,表明其有良好的循环稳定性和可逆性.因此,咖啡渣炭/MnO2复合材料为生物质炭与MnO2复合材料的探索提供了新思路.

    锌离子混合电容器生物质炭材料多孔炭杂原子掺杂咖啡渣

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    高强MXene/PPy@BC复合薄膜的制备及其电磁屏蔽性能

    唐婕李翔
    395-402页
    查看更多>>摘要：随着通信技术和移动电子设备的不断发展,电磁干扰问题日益突显,因此研发高性能的电磁屏蔽材料成为当前重要的研究方向.本文采用简单的真空过滤方法,成功制备了高导电性能的MXene/聚吡咯(PPy)@细菌纤维素(BC)薄膜(MPB),深入研究了 MXene和PPy@BC不同质量比对复合薄膜导电性能、力学性能和电磁屏蔽性能的影响规律.研究表明:当MXene和PPy@BC质量比为3∶1时,电导率和X波段电磁屏蔽效能(EMI SE)均达到最大值,分别为1 209 S/cm和63.89dB;此外,由于PPy@BC和MXene之间存在丰富的氢键相互作用,使得复合薄膜的最大抗拉强度可达到24.73 MPa,较纯MXene薄膜提升了近10倍.MPB薄膜优异的综合性能展示了其在下一代智能和可穿戴电子产品的EMI屏蔽方面的巨大潜力.

    MXene聚吡咯细菌纤维素电磁屏蔽力学性能复合薄膜

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