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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

    光固化3D打印改性碳纤维/光敏树脂复合材料的制备与性能调控

    王世崇陈彦羽侯阳邓浩宇...
    4509-4517页
    查看更多>>摘要：光固化3D打印技术因成型速度快、器件精度高、表面质量好,已成为3D打印快速制备高精尖器件的首选方法,但现有3D打印光敏树脂仍存在器件力学强度低、韧性差等问题.碳纤维因导电、导热、高比强度、高比模量等特性,已被广泛应用于各种结构或功能复合材料.为此,先采用化学氧化、硅烷偶联剂(KH580)改性等手段对短切碳纤维进行表面改性得到KH580改性碳纤维(MCF);再将MCF与3D打印光敏树脂(PR)复合得到改性碳纤维/光敏树脂(MCF/PR)复合材料,并对其光固化动力学和3D打印器件的力学性能进行了详细研究.结果表明:当MCF表面的KH580接枝量为0.5wt％、MCF添加量为0.15wt％时,虽然MCF与PR复合后使光敏树脂的黏度有所增大,但对光敏树脂的固化深度与临界曝光量影响较小,仍能满足光固化3D打印要求;利用立体光刻技术(Stereolithography,SLA)光固化3D打印工艺能很好地制造出各种MCF/PR器件,器件的拉伸强度可达70 MPa,与纯PR相比增加了约100％,冲击强度为1.91 kJ/m2,较PR提高了约60％,且3D打印器件在350℃下具有良好的热稳定性.

    光固化3D打印改性碳纤维光敏树脂复合材料光固化动力学增强增韧

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    硫化DOPO衍生物阻燃环氧树脂的性能与阻燃机制

    许志彦侯泽明叶小林张玉鹏...
    4518-4530页
    查看更多>>摘要：为了获得综合性能好的阻燃环氧树脂(EP)复合材料,将9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-硫化物(DOPS)的衍生物应用于EP.首先,通过DOPS和马来酸酐(MAH)反应合成磷杂菲衍生物马来酸酐-9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-硫化物(MAH-DOPS),采用FTIR、1H NMR、31P NMR等手段确定其结构;其次,分别将DOPS和MAH-DOPS添加到EP中,通过共混制备复合材料DOPS/EP和MAH-DOPS/EP;再次,对比了DOPS/EP和MAH-DOPS/EP的热稳定性、阻燃性能和力学性能;最后,探讨了MAH-DOPS对EP的燃烧性能和热降解行为的影响,深入分析其阻燃机制.通过对比发现:阻燃剂DOPS的初始分解温度(T5％,205.4℃)低于MAH-DOPS(235.2℃),在添加相同质量分数的阻燃剂时,复合材料DOPS/EP的热稳定性也低于MAH-DOPS/EP,与阻燃剂热稳定性一致;阻燃剂DOPS和MAH-DOPS均能改善EP的阻燃性能,MAH-DOPS/EP具有更优异的阻燃效果.当阻燃剂添加量为15wt％时,MAH-DOPS/EP和DOPS/EP的极限氧指数(LOI)值分别为28.6％和29.1％,分别达到UL-94 V-0级和V-1级.力学测试结果表明,与EP相比,MAH-DOPS/EP的弯曲强度提高了45.8％,而DOPS/EP下降了62.5％,DOPS/EP体系的力学性能下降明显,几乎失去使用价值.锥形量热测试表明,复合材料MAH-DOPS/EP的平均热释放速率(av-HRR)和总热释放量(THR)显著降低.TG-IR结果表明,MAH-DOPS/EP热解产生的含磷自由基捕捉了H•、O•或HO•等自由基,起到了自由基淬灭作用;SEM-EDS结果表明,MAH-DOPS/EP能够形成更加完整致密的炭层,炭层中P含量较高.研究表明,MAH-DOPS通过抑制火焰和成炭分别在气相和凝聚相发挥阻燃作用,并以气相阻燃机制为主.

    阻燃性能环氧树脂马来酸酐-9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-硫化物(MAH-DOPS)热降解成炭

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    双导热网络功能化氮化硼纳米片/聚氨酯复合材料的制备与导热性能

    石林马忠雷景佳瑶向小莲...
    4531-4539页
    查看更多>>摘要：研发低填充且高导热的聚合物基导热复合材料是目前亟需解决的瓶颈问题.基于层层氢键组装,以聚氨酯(PU)开孔泡沫为模板,以聚多巴胺功能化改性氮化硼纳米片(BNNS@PDA)为导热填料,采用浸涂-热压成型法制得低填充、高导热BNNS@PDA/PU复合材料.深入研究了BNNS@PDA和BNNS@PDA/PU复合材料的微观结构、导热性能和热稳定性等.结果表明,通过聚多巴胺(PDA)对BNNS进行表面功能化改性能够使其良好地负载于PU开孔泡沫的三维骨架表面.通过热压成型形成以PU骨架为主要导热网络、以PU骨架表面包覆的BNNS@PDA为次级导热网络的高效双重三维导热网络结构,从而降低导热复合材料的界面热阻.当BNNS@PDA填充量为16.3wt％时,双导热网络BNNS@PDA/PU复合材料的热导率达到0.783 W/(m·K),与单导热网络PU的热导率(0.387 W/(m·K))相比提高了102.3％.

    导热复合材料双导热网络聚氨酯开孔泡沫功能化氮化硼纳米片聚多巴胺

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    沥青增塑熔纺聚丙烯腈基碳纤维前驱体纤维的制备与性能

    陈建永韩娜吴潮孙志恒...
    4540-4550页
    查看更多>>摘要：为了降低聚丙烯腈(PAN)的熔点和提升熔纺PAN纤维的性能,本文以各向同性萘沥青(INP)和煤焦油沥青(ICP)作为增塑剂,比较了二者对85:14:1摩尔比的聚(丙烯腈-丙烯酸甲酯-4-丙烯酰氧基二苯甲酮)三元共聚物(P(AN-MA-ABP))的增塑效果.优选1wt％的INP与P(AN-MA-ABP)充分混合、熔融纺丝、牵伸制备了1wt％INP/P(AN-MA-ABP)共聚物纤维,并研究了紫外(UV)辐照时间对1wt％INP/P(AN-MA-ABP)共聚物纤维的影响.结果表明:相比于稠环结构的ICP,长链含硫杂环结构的INP具有良好的增塑效果.制备的1wt％INP/P(AN-MA-ABP)共聚物纤维直径约52µm,拉伸强度约250 MPa,表面光滑,结构致密.UV辐照时间从0 min增加到60 min,纤维表面氧含量由17.3％提高到26.0％.氮气条件下,环化起始温度由303.8℃降到292.4℃,环化峰值温度由318.0℃降到308.8℃.空气条件下,环化起始温度由299.9℃降到295.0℃,环化峰值温度由316.4℃降到312.6℃.UV辐照20 min,氮气条件下800℃时纤维的碳收率由41.0％提高到43.4％.UV辐照降低了1wt％INP/P(AN-MA-ABP)共聚物纤维的环化起始温度、峰值温度、焓值,提高了碳收率,有利于后续热处理.

    沥青增塑熔融纺丝聚丙烯腈(PAN)碳纤维前驱体

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    玻纤质量分数对短玻纤增强聚丙烯水辅助共注塑管件的影响

    匡唐清朱瑶瑶柳和生赖家美...
    4551-4560页
    查看更多>>摘要：水辅助共注塑成型技术(Water-assisted co-injection molding,WACIM)是一种结合共注塑技术和水辅助注塑技术的新型注塑工艺.特定的工艺过程使得玻纤增强复合材料应用于WACIM工艺时具有特定的玻纤取向规律和增强特点.以纯聚丙烯(PP)为内层材料、不同质量分数的短玻纤增强聚丙烯(GF/PP)为外层材料制备系列WACIM管件,比较分析了实验条件下玻纤质量分数对管件壁厚、玻纤取向分布及拉伸强度的影响规律与机制.研究发现在玻纤质量分数不超过30wt％时,管件壁厚差异不明显,当玻纤质量增加到40wt％时,管件内外壁厚均增大;WACIM管件外层按玻纤取向的分布特点均可分为近界面层、中间层和近模壁层,玻纤沿流动方向的取向程度由内向外依次降低;管件的拉伸性能随着玻纤质量分数的增加呈先增后减的趋势,玻纤质量分数为30wt％时管件拉伸强度最好.与玻纤增强聚丙烯的水辅助注塑成型(WAIM)管件比较,发现两种工艺中玻纤质量分数对壁厚、玻纤取向分布和拉伸强度的影响有差异,影响机制有所区别.

    短玻纤增强聚丙烯水辅共注玻纤质量分数取向拉伸强度

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    碳化钛-二氧化锰/热塑性聚氨酯纳米复合材料的制备及阻燃性能

    施永乾马苏宁杨晔刘川...
    4561-4571页
    查看更多>>摘要：热塑性聚氨酯(TPU)具有优良的性能,现已广泛应用于生产生活的各个领域.但该材料是一种有机高分子材料,具有高度易燃性,且燃烧时会发生熔融滴落现象,同时产生大量CO、CO2、NOx等有毒、窒息性气体,限制了TPU的应用.将层状碳化钛(Ti3C2Tx)与二氧化锰(MnO2)通过界面调控技术制备为MXene(一类二维无机化合物,碳化钛是其中的一种)基杂化阻燃剂(Ti3C2Tx-MnO2),然后再引入TPU材料形成MXene/TPU基杂化物纳米复合材料(Ti3C2Tx-MnO2/TPU),利用TGA、XRD、SEM等进行检测.结果显示,在Ti3C2Tx-MnO2/TPU纳米复合材料中,700℃时炭渣含量最大程度提高91.89％,总热释放量(THR)、总烟释放量(TSR)、CO释放总量(CO TY)和CO2释放总量(CO2 TY)相较于纯TPU分别最大程度降低了28.62％、33.41％、34.12％和29.77％.通过分析,MXene基杂化阻燃剂中Ti3C2Tx氧化为TiO2,并与MnO2协同催化成炭,大幅度提高纳米复合材料燃烧后炭层连续性和致密性,阻隔热量、阻挡氧气进入并抑制烟气释放.

    热塑性聚氨酯碳化钛二氧化锰界面修饰阻燃抑烟减毒

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    聚酰亚胺纤维纬编织物增强橡胶基复合材料冲击性能

    郭梦惟孙颖王昆冯亚...
    4572-4579页
    查看更多>>摘要：针对固体火箭发动机绝热层复合材料在冲击作用下因增强织物和橡胶基体变形不协调导致的破坏问题,基于罗纹纬编结构,设计制备了两种纤维细度、三种线圈长度和两种铺层结构的聚酰亚胺纤维纬编织物增强丁腈橡胶(NBR)复合材料,测试并分析了增强结构对复合材料低速冲击性能的影响.结果表明:选用大丝束纤维、长线圈及正交铺层的复合材料具有更高的冲击峰值载荷和吸能.采用轮廓仪和显微镜观测冲击损伤形貌,在20.1 J冲击能量下试样均未被穿透,基体沿纤维方向产生裂纹并沿厚度方向产生塑性变形是复合材料主要的损伤模式.

    聚酰亚胺纤维纬编织物丁腈橡胶复合材料冲击性能

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    水热法合成rGO/Mo0.7Co0.3S2超级电容器电极复合材料

    马金环魏智强梁家浩卢强...
    4580-4589页
    查看更多>>摘要：氧化石墨烯(rGO)以广泛的比表面积(SSA)(2630 m2/g)、高电导率和化学稳定性及优异的力学、热和光学性能成为超级电容器中的佼佼者,但是氧化石墨烯本身导电性较差,因此本文通过rGO与Mo0.7Co0.3S2复合改善其性能,采用简单的水热法成功合成了rGO与Mo0.7Co0.3S2不同质量比的纳米复合材料rGO/Mo0.7Co0.3S2.通过XRD、SEM、HRTEM、EDS等手段对其物理结构进行表征.以泡沫镍为基底,聚偏氟氯乙烯为粘结剂,N-甲基吡咯烷酮作为辅助剂制作电极,在KOH为电解液的三电极电化学工作站上测试其电化学性能.实验结果表明,rGO/Mo0.7Co0.3S2纳米复合材料为六方结构,结晶良好,形貌主要为纳米花状微球结构,Mo0.7Co0.3S2纳米颗粒表面被一层纱似的rGO包裹着.rGO/Mo0.7Co0.3S2纳米复合材料表现出明显的赝电容行为,特别是rGO/Mo0.7Co0.3S2电极(rGO的含量为30wt％)表现出最大的比电容和最小的扩散阻抗,在电流密度5 A·g−1下循环3000次后rGO/Mo0.7Co0.3S2电极(rGO的含量为30wt％)的比电容值由1377.00 F·g−1降为1307.87 F·g−1,库伦效率为95％,这可能是由于Mo0.7Co0.3S2与rGO之间发生的耦合效应.

    二硫化钼Co掺杂氧化石墨烯高比电容电化学性能超级电容器

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    多孔木炭/Fe3O4复合吸波材料的制备与性能

    杨喜曹敏简煜庞晓娜...
    4590-4601页
    查看更多>>摘要：为了改善Fe3O4吸波材料密度大和吸波频带窄等问题,以马尾松木材为原料,采用去木质素及高温原位生长法制备了多孔木炭(WPC)/Fe3O4复合材料,通过变化碳化温度来调控复合材料的电磁特性与微波吸收性能.微观形貌、结构和电磁参数等结果表明:WPC/Fe3O4复合材料保有木材天然的三维孔结构,Fe3O4粒子均匀负载于多孔木炭的炭壁与孔道中;升高碳化温度(630～690℃)可增强材料的电导率与电磁衰减能力,但温度过高会引起材料阻抗失配.670℃制备的复合材料微波衰减能力强且阻抗匹配特性好,最小反射损耗为−49.5 dB,有效吸收频宽为6.24 GHz(9.04～15.28 GHz),主要衰减机制归结于复合材料的电导损耗、极化弛豫及介电与磁损耗的协同作用.WPC/Fe3O4复合材料优异的吸波性能在电磁波吸收领域具有良好前景,可促进速生木材的高值化与功能化应用.

    松木Fe3O4多孔结构阻抗匹配吸波性能衰减机制

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    NaAlCl4/ZSM-5@γ-Al2O3核壳复盐催化剂的制备及其歧化性能

    徐文媛黄鸿坤沈蒙莎程永兵...
    4602-4609页
    查看更多>>摘要：针对氯硅烷残留物的危害性和资源化利用,通过歧化反应将副产物制备成经济效益更高的二甲基二氯硅烷.由田菁胶为粘结剂,以γ-Al2O3为壳,对ZSM-5分子筛表面进行修饰,构筑ZSM-5@γ-Al2O3核壳载体;然后,通过高温浸渍负载法,将NaAlCl4负载在ZSM-5@γ-Al2O3核壳载体表面.综合研究了不同Si/Al摩尔比的ZSM-5分子筛、不同NaAlCl4负载比例和AlCl3溶液浸渍时间对歧化制备反应二甲基二氯硅烷的影响.采用XRD、SEM、SEM-EDS、BET和FTIR对样品进行表征分析,结果表明,当温度为200℃,硅铝摩尔比为50,复盐NaAlCl4比例为8wt％,AlCl3浸渍时间为3 h时,催化剂活性达到最佳,产率为71.81％.通过NaAlCl4复盐负载ZSM-5@γ-Al2O3核壳表面,改善单一催化成分性能不稳定,提高催化效率,再分配氯硅烷副产品甲基三氯硅烷(M1)和三甲基氯硅烷(M3),得到商业价值较高的二甲基二氯硅烷(M2),实现变废为宝.

    NaAlCl4ZSM-5γ-Al2O3核壳歧化二甲基二氯硅烷催化剂

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