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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

    芳纶纤维增韧碳纤维增强环氧树脂复合材料-铝蜂窝夹芯结构界面性能和增韧机制

    刘浩洋吕超雨石姗姗孙直...
    559-567页
    查看更多>>摘要：研究了低密度芳纶短纤维(AF)对碳纤维增强环氧树脂复合材料(CF/EP)-铝蜂窝夹芯结构的界面增韧效果和增韧机制.制备了复合材料夹芯梁,将6 mm长度的AF制成絮状纤维薄层用于夹芯梁界面层的增韧,并采用非对称双悬臂梁实验对增韧和未增韧夹芯梁进行了界面断裂韧性的测量.相比于未增韧夹芯梁试件,增韧试件的平均临界能量释放率提高了91％,平均临界载荷提高了55％,而引入AF增韧层仅使夹芯梁质量提升了0.36％,显示本文方法具有良好的增韧效果与效率.使用SEM观察了夹芯梁界面的断面形貌与特征,微观观测结果显示,在界面裂纹扩展的过程中,AF一方面在面板与芯体之间形成桥联微结构,通过纤维拔出、纤维剥离、纤维断裂等行为,提高界面裂纹扩展的耗散能与临界载荷.另一方面,在蜂窝壁板周围的树脂"圆角"富余区,AF还能提高树脂与蜂窝壁板的粘结性能,避免蜂窝壁板因与面板接触面积过小而发生拔出.本文定量地测量了AF对CF/EP-铝蜂窝界面的宏观增韧效果,并阐释了其微观增韧机制,相关发现可为提高复合材料夹芯结构的安全性和可靠性提供指导.

    碳纤维铝蜂窝夹芯结构短纤维增韧圆角增强

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    磷钼酸基离子液体和水滑石对膨胀阻燃热塑性聚氨酯弹性体复合材料性能的影响

    高野张胜谷晓昱孙军...
    568-576页
    查看更多>>摘要：采用离子交换的方法合成了磷钼酸基离子液体(PMAIL),并与水滑石(LDH)复配,添加到膨胀阻燃热塑性聚氨酯弹性体(IFR/TPU)复合材料中,研究了PMAIL和LDH对IFR/TPU复合材料阻燃性能、热稳定性和加工流动性的影响.结果表明,PMAIL和LDH复配使用提高了IFR/TPU复合材料的阻燃性能和热稳定性;当PMAIL、LDH和IFR的质量比为0.2:1.0:8.8且总添加量为10wt％时,PMAIL-LDH-IFR/TPU复合材料的极限氧指数为30.1％,垂直燃烧测试达到UL-94 V-0级,热释放速率峰值和总热释放量与纯TPU相比分别下降88.06％和45.88％;平衡扭矩、熔融指数和熔融温度等数据变化表明,PMAIL-LDH-IFR/TPU复合材料具有良好的加工流动性.

    热塑性聚氨酯弹性体离子液体水滑石阻燃加工流动性

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    基于等参梯度单元分析界面层属性对石墨烯/环氧树脂复合材料弹性性能的影响

    黄立新杨绍钊梁福安黄君...
    577-589页
    查看更多>>摘要：针对石墨烯片在环氧树脂基体内定向连续和定向非连续分布的复合材料,通过分别构建三明治代表体单元和嵌入式代表体单元,进行了弹性性能预测的研究.代表体单元是三相复合结构,其中石墨烯和环氧树脂基体之间的界面层视为连续介质,其材料属性分别考虑均匀、线性和指数变化等3种情况.在代表体单元的有限元建模过程中,石墨烯和环氧树脂基体分别采用梁单元和实体单元进行离散,而界面层则采用等参梯度单元逼近.采用有限元软件ABAQUS分析了小应变下的代表体单元的力学变形行为并提取其弹性性能,然后分析了界面层属性对石墨烯/环氧树脂复合材料弹性性能的影响.通过与混合率模型、修正的Halpin-Tsai模型及实验数据对比,验证了本文提出的基于等参梯度单元计算方法的有效性.数值算例表明,在处理界面层材料属性不均匀分布的问题方面,等参梯度单元具有计算量少、收敛快和精度高的优点.石墨烯/环氧树脂复合材料杨氏模量预测结果显示,界面层材料属性采用梯度变化的模型时,杨氏模量计算结果比均匀分布的模型、混合率模型和修正的Halpin-Tsai模型的结果偏大,但是更接近实验值.本文的研究结果说明界面层属性是影响复合材料力学性能的重要因素,并为寻求复合材料力学性能更精确地分析提供有效的途径.

    等参梯度单元界面层属性石墨烯复合材料弹性性能环氧树脂

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    梯形格栅结构增强泡沫夹芯复合材料平压性能

    石昌王继辉朱俊倪爱清...
    590-600页
    查看更多>>摘要：设计了一种梯形格构增强泡沫夹芯板,并采用真空辅助树脂灌注(VARI)工艺制备了多种不同结构参数的格构增强泡沫夹芯板.实验研究了夹芯板在平面压缩载荷下的失效模式与力学性能,考察了夹芯板结构参数(试样尺寸、格构腹板角度、格构腹板厚度)对夹芯板比压缩强度、比压缩模量与比吸能的影响规律.结果表明:格构增强泡沫夹芯板主要破坏模式为格构腹板的断裂与屈曲;夹芯板中泡沫芯材与格构腹板协同增强;60°夹角格构增强夹芯板相对于无格构增强夹芯板的比压缩强度、比压缩模量和比吸能分别提高了89.4％、137.9％、45.2％;格构增强泡沫夹芯板压缩性能随着格构腹板角度、格构腹板厚度的增加而提高.这类夹芯板的设计为船舶与海洋工程领域轻质夹芯复合材料的应用提供了指导.

    夹芯结构复合材料格栅结构破坏模式平压性能比吸能

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    MAH-GO/MBMI-E51复合材料的微观结构及力学性能

    陈宇飞赵辉滕成君
    601-607页
    查看更多>>摘要：以少层石墨烯为原料,采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO),再用马来酸酐(MAH)接枝改性制得MAH-GO.以4,4′-二氨基二苯甲烷型双马来酰亚胺树脂和双酚A环氧树脂(MBMI-E51)为基体、4′4-二氨基二苯甲烷(DDM)为固化剂,MAH-GO为增强体,采用原位聚合法制备MAH-GO/MBMI-E51复合材料,并表征MAH-GO的微观结构及其含量对复合材料力学性能的影响.结果表明:GO微观片层结构清晰完整,MAH通过化学键成功接枝到了GO表面,GO片层出现卷曲现象,选用化学滴定法测得接枝率约为7.26％.MAH-GO/MBMI-E51复合材料的微观形貌显示:随着增强体的增加,复合材料断面形貌由最初平直的"河流状"变为微裂纹发展延伸的"树枝状"再到密集的"韧窝状",断裂方式实现了由脆性断裂向韧性断裂的转变.当MAH-GO添加量为1.25wt％时,复合材料的冲击强度、弯曲强度与弯曲模量分别为24.18 kJ/m2、209 MPa和14.15 GPa,比基体树脂分别提高了200％、81.7％和524％.复合材料的力学性能得到了极大的改善.

    双酚A环氧树脂双马来酰亚胺马来酸酐氧化石墨烯微观表征力学性能

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    吸湿对单向亚麻纤维复合材料力学性能的影响

    贾云龙FIEDLER Bodo
    608-616页
    查看更多>>摘要：为探明亚麻纤维增强树脂复合材料(FFRPs)在长期潮湿环境中的力学性能变化规律,基于真空辅助树脂模塑传递成型(VARTM)手段制备了的干燥状态的单向FFRPs(纤维体积分数为40vol％).试验研究了FFRPs在30°C、80％相对湿度(RH)环境中放置5天、35天、86天后拉伸力学性能变化.结果表明,FFRPs在湿热环境中吸水量近似符合一维情况下的Fickian第二定律,饱和吸水量为5.3％左右.FFRPs在垂直于纤维方向上的拉伸强度和模量随吸湿度增加递减,断口微观分析表明吸湿降低了纤维基体界面结合性能.然而,FFRPs在纤维方向上的拉伸强度并未因吸湿降低,反而在吸湿过程呈现出先减小后增加的趋势,此变化规律文献中尚未报道:相比干燥状态,放置5天后拉伸强度下降5.7％;放置35天后拉伸强度增加18.7％;放置86天时样品已处在饱和吸湿状态,拉伸强度略微减小,但仍比干燥状态增加13.7％.FFRPs在纤维取向上拉伸强度变化可解释为多因素共同作用的结果.

    植物纤维复合材料亚麻纤维吸湿拉伸力学性能耐久性

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    聚苯并噁嗪基三维超疏水涂层的制备及抗磨损腐蚀性能

    曹祥康孙晓光肖松蔡光义...
    617-627页
    查看更多>>摘要：以聚苯并噁嗪(PBA)树脂为基底,通过调控Al2O3-ZrO2微纳米填料添加量及其配比,并喷涂在碳钢表面形成了一种三维超疏水涂层.分别采用接触角测量仪、扫描电镜、摩擦磨损实验、三维超景深显微镜,研究了Al2O3-ZrO2/PBA涂层表面水滴接触角与微观表面形貌的构效关系,考察了不同Al2O3-ZrO2微纳米填料添加量对涂层摩擦系数的影响.根据不同载荷下超疏水涂层质量损失与摩擦距离间的关系,建立了一个预测涂层超疏水保持寿命的数学模型.采用不同温度、不同UV光照时间来模拟环境对超疏水涂层的破坏作用,发现当Al2O3:ZrO2:PBA三者质量配比为1:1:2时,涂层初始水接触角可达154º,即使经过5.66 kPa载荷下总走长180 cm的擦伤,涂层仍表现出超疏水性(150°).经过300℃下1 h高温烘烤后仍表现出超疏水性.虽然UV光照30 min后涂层失去超疏水性,但表面磨损后随即快速恢复超疏水性.此外,还考察了该复合超疏水涂层的抗蚀能力,电化学测试表明该超疏水涂层具有较高的电化学阻抗,对碳钢基体有良好的保护作用.

    三维超疏水涂层苯并噁嗪摩擦磨损自修复耐蚀性

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    g-C3N4-Ag/SiO2复合材料光催化降解甲醛的应用

    刘权锋彭炜东钟承韡江吟莹...
    628-636页
    查看更多>>摘要：将Ag、薄层石墨相氮化碳(g-C3N4)和硅铝胶球(SiO2)通过液相超声剥离-光化学沉积法-浸渍法合成复合光催化材料.设计甲醛降解密闭实验舱,探究g-C3N4、Ag-g-C3N4和g-C3N4-Ag/SiO2材料的光催化特性及其对甲醛的降解效果.结果表明,在可见光源条件下,对于g-C3N4-Ag/SiO2材料,降解甲醛的效率最高可达到65.6％.40％的相对湿度可有效提升降解效果.负载30 mg 4％Ag/g-C3N4的硅铝胶球循环使用16次时,甲醛降解效率仅下降9.71％.结合材料表征结果表明,通过超声剥离和Ag的引入,提升了材料可见光的吸收强度和吸收范围,并且有效促进了光生电子和空穴的分离,有效提升甲醛分子的降解效率.研究结果表明g-C3N4-Ag/SiO2材料具有优异的稳定性和良好的光催化性能,为实际有机污染物治理的应用提供了较好的科学基础.

    硅铝胶球银光催化石墨相氮化碳甲醛降解

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    SiO2溶胶对P(St-MAA)光子晶体生色结构的稳固性增强作用

    李壮金梦婷须秋洁柴丽琴...
    637-644页
    查看更多>>摘要：提出采用后填充方式制备兼具稳固性和良好结构色效果的复合光子晶体.通过采用胶体微球自组装法制备图案化聚(苯乙烯-甲基丙烯酸)(P(St-MAA))光子晶体生色结构,然后利用SiO2溶胶对P(St-MAA)光子晶体进行填充.优化了SiO2的填充条件,并对比了填充前后光子晶体生色结构的结构色效果和稳固性变化情况.结果表明:粒径分别为230 nm、250 nm和287 nm的P(St-MAA)胶体微球可构筑得到排列规整、结构色明亮的光子晶体,但晶体层的稳固性不佳;当SiO2浓度不超过30wt％,填充时间不超过5 min时,可制备得到结构色仍旧较明亮的SiO2-P(St-MAA)复合光子晶体;在相同的稳固性测试条件下,复合光子晶体稳固性明显提升,结构色效果不易消减,这主要归因于SiO2起到了类似"桥梁"的作用,加强了相邻P(St-MAA)胶体微球间的黏连,并增强了光子晶体层与基材间的黏性.本研究将为构筑高质量光子晶体提供新思路,有望推动光子晶体生色结构的实际应用.

    结构色光子晶体稳固性SiO2溶胶P(St-MAA)微球

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    SiO2粒子的尺度因素对聚乙烯基复合材料的结晶行为及电学性能的影响

    姜洪涛张晓虹高俊国郭宁...
    645-655页
    查看更多>>摘要：分别选用粒径分别为1µm、30 nm和100 nm的SiO2粒子作添加粒子,以低密度聚乙烯(LDPE)为基体,制备三种SiO2/LDPE复合材料.对各复合材料的结晶行为进行分析,分析各材料的结晶度,同时对每种材料在频率影响下的相对介电常数εr和损耗因子tanδ变化情况进行研究,并探究了各材料的电导电流及空间电荷特性.结果表明,添加粒子的尺寸越小,其所形成的复合材料的晶体尺寸与间距就越小.添加30 nm SiO2粒子后,材料结晶度增加显著;添加100 nm SiO2粒子所构成的微观结构能有效限制分子链运动,使复合材料极化建立困难;大尺寸粒子的添加会对原有结晶结构造成破坏,形成的新结晶结构能促进载流子的迁移;这三种SiO2粒子中,30 nm SiO2粒子的添加能有效抑制空间电荷,100 nm SiO2粒子的加入,则会造成电极附近的异极性电荷积聚.

    不同尺寸无机填料SiO2结晶行为电学性能

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