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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

    RTM用改性硅炔杂化树脂及其复合材料

    胡文杰张钧钧高明宇蒋峰光...
    685-693页
    查看更多>>摘要:树脂传递模塑(RTM)成型工艺是一种液体闭模成型工艺,成品表面光滑、安全环保、成本较低,极具发展潜力.硅炔杂化树脂是一种耐高温性能优异的有机无机杂化树脂,在航空航天领域均有广泛应用,但其与纤维的结合性能较差,复合材料力学性能不佳,成为制约其发展应用的主要因素.本文以苯并噁嗪树脂(PBZ)和氨基稀释剂(PAD)共混改性聚(间二乙炔基苯-甲基氢硅烷)树脂(PSA),制备了适用于RTM成型工艺的改性硅炔杂化树脂(PPA).通过DSC、FTIR、流变仪、旋转黏度计和热重等方法对PPA树脂的RTM成型工艺、固化行为及耐热性能进行分析.结果表明:PPA树脂的加工窗口宽,可以实现RTM成型的目标,但固化温度高于PSA树脂;PPA树脂的耐热性能优异,其中PPA-1(PSA∶PBZ∶PAD质量比为 5∶1∶2)树脂在氮气和空气中质量损失 5%的温度(Td5)分别为 585.4℃和 568.3℃,1 000℃质量保留率分别为 88.3%和26.0%.复合材料力学性能测试表明,石英纤维增强PPA树脂复合材料(QF/PPA)力学性能随PBZ含量的增加而逐渐升高,其中QF/PPA-1常温下弯曲强度为 346.2 MPa,层间剪切强度为 21.4 MPa,较QF/PSA复合材料分别提高了 120.6%和 72.6%,400℃热老化 2 h后的弯曲强度和层间剪切强度分别为 256.5 MPa和17.1 MPa,400℃热老化2 h后的力学性能保留率超过70%.

    硅炔杂化树脂共混改性RTM成型工艺固化行为热性能复合材料

    玻璃纤维及偶联剂对聚乳酸降解性能的影响

    吕东阳陈利王静
    694-701页
    查看更多>>摘要:聚乳酸因其优异的性能广泛应用在骨折内固定领域,但其存在降解速度过快导致的弯曲和剪切性能下降问题,因此复合改性是提高其性能的途经之一.本文采用三维编织技术制备了玻璃纤维(GF)和聚乳酸(PLA)混编预制体,并采用偶联剂KH550对预制体进行改性处理.采取热压成型工艺制备复合材料.在 37℃条件下将复合材料浸泡在磷酸盐缓冲溶液(PBS)中进行体外降解实验.结果显示:GF质量分数增加会降低复合材料的质量损失率及吸水率.降解 28天后,GF质量分数为 40wt%的结晶度较GF质量分数为 30wt%的试样增加了 12.3%,GF质量分数为 30wt%、35wt%和 40wt%时,弯曲强度分别下降了 32.3%、28.13%和16.16%,剪切强度分别下降了 53.74%、51.1%和 47.18%.说明提高GF质量分数有助于维持复合材料的力学性能,缓解因降解引起的界面损伤.KH550的引入使降解介质(PBS缓冲液)pH值下降幅度小.降解28天后,改性复合材料弯曲强度下降了 22.85%,剪切强度下降了 56.11%.结合SEM图像,发现降解第 7天时GF质量分数为 30wt%的试样出现细小沟壑,第 28天时表面损伤明显.而GF质量分数为 40wt%的试样降解损伤较小.可见,GF对PLA复合材料的力学性能和结晶度起到促进作用,同时抑制了PLA的降解.KH550改善了GF和PLA的界面,对降解介质pH值变化影响较小.

    聚乳酸玻璃纤维偶联剂三维编织降解性能

    基于环氧基POSS改性的低介电纳米多孔复合材料:微观结构对介电性能的影响

    李晓丹刘小清何瑞刘宏宇...
    702-711页
    查看更多>>摘要:随着超大规模集成电路的迅速发展,微型集成化高密度半导体元件迫切需要低介电材料.本文合成了具有笼型结构的环氧基倍半硅氧烷(EOVS),并与环氧树脂E51共混得到纳米多孔EOVS/E51复合材料.改性后,EOVS在E51基体中均匀分散.随着EOVS的增多,其笼型结构引入的纳米孔隙使EOVS/E51复合材料的自由体积增大,单位体积内极化分子的密度降低,EOVS含量为 15wt%时,介电常数由 4.21下降至 2.51(1 MHz).但是,EOVS上的环氧基团提供了新的反应位点,EOVS/E51复合体系的交联密度随EOVS增多而增大,EOVS含量达 20wt%时,复合材料的自由体积减小,介电常数转而增大.此外,EOVS中Si-O-Si键的疏水性使复合材料的耐湿性增强,而无机骨架的热稳定性及纳米增韧效应导致复合材料的耐热性和抗冲性能明显提升,在微电子领域应用前景广阔.

    环氧基POSS环氧树脂复合材料介电常数自由体积交联密度

    一种自交联型阻燃剂的合成及对固态环氧树脂的性能

    楼高波戴进峰刘丽娜傅深渊...
    712-722页
    查看更多>>摘要:环氧树脂(EP)凭借其良好的化学稳定性、电气性能、粘接性能及机械强度,广泛地应用于国民生产和生活的各个领域.但其易燃的特性给人们的生命和财产安全带来了威胁,因此,对环氧树脂进行阻燃改性一直是人们的研究热点.以 3-氨基酚、4-硝基邻苯二甲腈、4-甲酰苯硼酸及 9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)为原料,分别通过取代、缩合和加成等反应合成了一种具有自交联能力的阻燃剂(DBPN),并将其用于固态环氧树脂的阻燃,系统研究了环氧树脂复合材料的热稳定性、阻燃性能及阻燃机制.结果表明:添加 6.4wt%的DBPN,环氧树脂的初始热分解温度由纯EP的 372.6℃提前至 351.5℃,这有利于在燃烧过程中提前形成阻隔性炭层,隔绝传质传热过程;其UL-94垂直燃烧测试由N.R提升至V-2级,热释放速率峰值(PHRR)、总热释放量(THR)、烟生成速率峰值(PSPR)和总烟释放量(TSP)则较纯EP分别下降了 34.2%、29.5%、20.8%和 17.8%;通过对残炭的分析,提出了环氧树脂复合材料的阻燃机制.该工作为新型无卤阻燃剂的制备提供了创新思路.

    阻燃合成自交联环氧树脂机制

    MOF/聚吡咯/石墨烯三元复合气凝胶的制备与电化学性能

    逄其涵宋慧敏刘佳豪王凯...
    723-734页
    查看更多>>摘要:具有丰富多孔结构的金属有机框架(MOF)差的导电性限制了其在超级电容器电极材料中的实际应用.将MOF晶体材料内嵌于石墨烯(GE)气凝胶三维网络结构中,协同聚吡咯(PPy)的共轭长链构筑 3D分级多孔结构的同时可实现导电 PPy的高水平及稳定掺杂,进一步提高复合气凝胶的超电容性能.首先以Co(NO3)2·6H2O和Ni(NO3)2·6H2O为金属源,均苯三甲酸(H3BTC)为有机配体,水热制备得到单金属Co-MOF、Ni-MOF和双金属CoNi-MOF晶体材料;然后将MOF晶体材料与吡咯(Py)、氧化石墨烯(GO)通过一步水热法制备得到MOF/PPy/GE三元复合气凝胶,采用SEM、TEM、FTIR、XRD、Raman和XPS等技术对复合材料的形貌、化学结构、掺杂结构进行表征.结果表明:双金属CoNi-MOF材料更易内嵌于气凝胶三维网络结构中,与石墨烯片层和PPy共轭长链共同构筑稳定的三维多孔网络结构,可有效抑制GE片层的堆积.电化学测试结果表明,CoNi-MOF/GE/PPy复合气凝胶(GPMOF-CoNi)比电容可达 447 F/g,且循环 10 000圈电容保持率高达97%,表现出良好的超电容特性.

    超级电容器金属有机框架聚吡咯石墨烯气凝胶

    改性羟基磷灰石/混酸氧化多壁碳纳米管的制备及应用

    何迎迎王瑞雪周渊樊林奎...
    735-747页
    查看更多>>摘要:开发高分散性及吸附性能良好的纳米复合材料对水体中重金属离子的去除具有重要的意义.以混酸氧化多壁碳纳米管(AO-MWCNTs)为基体,引入羟基磷灰石(HAP),通过微波/光波组合加热辅助化学沉淀法分步制备氟碳掺杂的羟基磷灰石(FCHAP),并将其负载到AO-MWCNTs上,合成FCH/AO-MWCNTs复合材料.将制备材料在含Mn(II)废水中进行去除效果实验,结果表明,FCH/AO-MWCNTs对Mn(II)的理论最大吸附量为 317.5 mg/g,高于AO-MWCNTs及各制备中间体.结合材料的SEM-EDS、FTIR、XPS、Zeta、BET等表征结果推测,新材料FCH/AO-MWCNTs形成更丰富的孔隙结构及吸附位点,且其分散性及稳定性能表现优异,同时新材料在去除其他重金属及再生利用方面也具有一定的应用前景.

    多壁碳纳米管羟基磷灰石复合纳米材料含Mn(II)废水吸附性能

    纳米罗勒精油/聚乙烯吡咯烷酮-聚乙烯醇水凝胶伤口敷料制备及性能表征

    徐密张良何志仙
    748-760页
    查看更多>>摘要:罗勒精油(Basil essential oil,BEO)是一种绿色、安全的抑菌剂.然而,BEO的强挥发性限制了其在抑菌伤口敷料领域的应用.本文采用纳米沉淀法制备了纳米罗勒精油(BEO@Zein(玉米醇溶蛋白)),然后将其负载在以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和聚乙烯醇(PVA)为基材的水凝胶上,通过冻融循环形成了BEO@Zein/PVP-PVA水凝胶伤口敷料,对BEO@Zein和水凝胶的微观形貌和结构进行表征,对水凝胶的抑菌性能、力学性能、溶胀保湿性、降解性、血液相容性进行研究.结果表明:BEO@Zein形成了以BEO为核、Zein为壳的纳米球形结构(平均粒径为 56.3 nm),显著降低了BEO挥发性.BEO@Zein/PVP-PVA水凝胶可以缓慢释放BEO,从而表现出优异的缓释抑菌性能.因此,BEO@Zein/PVP-PVA水凝胶具有良好的抑菌持久性(超过 72 h).此外,水凝胶还表现出显著的抗细菌生物膜性能.BEO@Zein/PVP-PVA水凝胶的力学性能、溶胀保湿性、降解性和血液相容性均表现良好.研究表明:BEO@Zein/PVP-PVA水凝胶是一种良好的伤口敷料材料.

    伤口敷料抑菌性能纳米罗勒精油纳米沉淀法水凝胶

    铵盐电解质溶液中高模碳纤维的电化学氧化机制

    宫浩婷钱鑫郭梅李春洁...
    761-774页
    查看更多>>摘要:聚丙烯腈基高模碳纤维(HMCFs)具有高比强度、高比模量、低热膨胀系数等优异性能,在航空航天、高端运动器材等领域应用广泛,但因其表面呈现极高惰性而难以与树脂基体有效结合,直接影响了复合材料性能.目前,电化学氧化是唯一实现在线配套的碳纤维表面改性工艺,而有关高模碳纤维表面的电化学氧化研究尤其是电解质溶液对HMCF表面的氧化机制尚缺乏系统研究.通过采用具有 4种不同酸碱性特征的铵盐溶液对HMCF进行电化学氧化处理,表征并分析了处理前后纤维表面结构、力学性能及复合材料界面性能变化.结果表明:碳纤维经铵类电解质溶液处理后,表面发生氧化的同时引入N元素、产生含氮官能团,纤维表面无序化程度及含氧量随电解质溶液酸碱性的增强而增加;电化学处理后纤维模量都有不同程度地提高,而只有弱碱性的NH4HCO3 和酸性的NH4H2PO4 电解质溶液处理后的纤维拉伸强度出现增加,分别从处理前的 4.21 GPa提升到 4.82 GPa和 4.75 GPa,并且其复合材料界面剪切强度相对于从未处理碳纤维的复合材料分别提高了 49.86%和 49.02%,证明电化学氧化过程中适度的氧化刻蚀能够在纤维表面改性的同时提高纤维拉伸强度.

    高模碳纤维电化学氧化铵盐电解质溶液碳纤维复合材料界面结合

    勃姆石溶胶改性HGMs的制备及其水性复合涂层的性能

    王召阳巩桂芬崔巍巍王一迪...
    775-786页
    查看更多>>摘要:保温隔热对节能减排、减少能源消耗有着重大战略意义.本文以勃姆石溶胶对空心玻璃微球(Hollow glass microspheres,HGMs)进行表面改性,引入气腔结构以提高涂层保温隔热性能,制备可连续生产的高性能水性复合涂层.通过FTIR、XRD、SEM等表征手段对复合微球的微观形貌及结构进行分析.采用热失重分析、热导率、红外热成像等技术手段,系统研究涂层的微观结构、综合性能、保温隔热机制.结果表明:勃姆石溶胶成功对HGMs进行表面改性,HGMs@Al2O3 保留HGMs的基本结构与特征,增强与水性聚合物基体的界面相容性,解决HGMs与水性基体界面粘结性差、致使其热导率波动大的实际问题.与未添加隔热填料的复合涂层相比,当HGMs@Al2O3 含量为 7wt%时达逾渗阈值,涂层综合性能最佳,显著提高复合涂层保温隔热性,导热系数降低 58.7%;复合涂层最大热分解温度提高 11%,在 100℃热场环境下,能达到温度差为18.1℃的隔热效果,应用潜力及商业化前景巨大.

    保温隔热复合涂层空心玻璃微球耐热性热导率热传输速率

    多孔导电凝胶PAM/CNTs-PEG在锌-空气电池中的应用

    李培枝杨海潮程晓亮陈志刚...
    787-794页
    查看更多>>摘要:为实现锌-空气电池工业化生产,优化其空气扩散电极性能,使其有利于气体的扩散,并形成更多的三相界面.导电水凝胶是由导电材料和交联聚合物网络组成,聚合物网络提供支架,而导电材料赋予水凝胶良好的导电性.多孔的结构可以给气体更多的扩散通路,也有利于催化层的负载,形成更多的三相界面.本文采用聚丙烯酰胺基水凝胶,以聚乙二醇-2000(PEG2000)为制孔剂,合成多孔聚丙烯酰胺/碳纳米管-聚乙二醇(PAM/CNTs-PEG)导电水凝胶.将制备的PAM/CNTs-PEG导电水凝胶浸泡于乙醇溶液中,可形成不同数量的介孔.本文研究了不同浸泡时间对于多孔PAM/CNTs-PEG导电水凝胶在柔性锌空电池中的性能影响.实验结果表明:乙醇浸泡 5 h的导电凝胶电化学性能最好.当电压从 1 mA/cm2 时的 1.23 V到 5 mA/cm2 时的1.11 V,仅衰减了 0.12 V.8.5 mA/cm2时产生最大功率密度为 77.35 mW/cm2,且放电时具有 1 104.85 mA·h/g的高克容量,远高于其他导电凝胶.且有较好的导电性和应变灵敏度,可应用于传感等领域.

    锌-空气电池导电凝胶聚丙烯酰胺聚乙二醇制孔剂