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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

    硫酸环境下电流强度对碳纤维表面电化学活化的影响

    马崇攀张洋张恒高爱君...
    1788-1797页
    查看更多>>摘要：碳纤维的碳含量在 90%以上,表面惰性强,表面活化处理是其制备过程中的重要工艺.研究采用XPS、Raman、动态接触角、单丝拉伸和界面剪切强度等测试方法,借助非接触式阳极氧化装置,明确了稀H2SO4 作为电解液时电流强度对电化学活化碳纤维表面结构和性能的影响.结果表明:活性氧[O]进攻碳纤维表面使其含氧活性官能团含量增加,在本研究范围内电流越大活化效果越显著;处于阳极附近的碳纤维,受静电与扩散作用影响,SO4 2-和S2O8 2-进入碳结构内部间隙,碳纤维表面S/C升高,直径增大.在SO4 2-刻蚀作用下,碳纤维表面无序碳结构脱落而缺陷减少,石墨化程度降低;SO4 2-和S2O8 2-插层进入碳结构内部,通过静电作用形成缔合结构,在刻蚀和插层的共同作用下,碳纤维的单丝拉伸强度提升,最高提高了 16.77%.0.5 A电流处理后,碳纤维表面粗糙度提升,表面可与环氧树脂基体反应的羟基、羧基官能团含量最高,碳纤维表面极性最强,与去离子水的动态接触角由未处理时的 89.9°降低到 50.6°,相应的复合材料界面剪切强度提高了47.70%.

    碳纤维电化学活化表面结构稀硫酸活性氧[O]

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    连续玄武岩纤维/环氧树脂复合材料的润湿渗透剂表面改性及其非线性蠕变性能

    张颜锋朱四荣别依诺陆士平...
    1798-1808页
    查看更多>>摘要：采用润湿渗透剂协同硅烷偶联剂对玄武岩纤维(BF)进行表面改性,并缠绕成型制备了玄武岩纤维/环氧树脂(BF/EP)复合材料.采用万能材料试验机测定了BF/EP的弯曲性能及在不同应力水平下测定了BF/EP复合材料 240 min的蠕变性能,借助场发射扫描电子显微镜(FESEM)观察了纤维及弯曲断裂断口的表面形貌,并分析了纤维表面改性对各项力学性能的影响.结果表明:采用润湿渗透剂协同硅烷偶联剂对BF进行表面改性后,BF/EP弯曲性能得到有效改善,层间剪切强度得到提高,FESEM形貌显示BF的协同改性提高了纤维与树脂之间的界面性能;在多种应力水平下的短期蠕变实验中,均表现出蠕变柔量增量的显著降低.使用改进Findley模型可描述BF/EP复合材料在低于其断裂应力水平下的蠕变性能,以此可进行其在不同应力水平下的蠕变性能预测.

    表面改性润湿渗透剂BF/EP复合材料非线性蠕变改进Findley模型

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    织物装饰木塑板的制备工艺及性能

    周雪莲郝硕单伟东王伟宏...
    1809-1819页
    查看更多>>摘要：利用织物装饰木塑复合材料风格多变,能够大大提高木塑复合材料的实用价值.本文开发了一种新型装饰织物贴面技术,将热塑性聚合物铺设在装饰织物表面,与热压板直接接触,从而缩短装饰织物承受高温的时间;并且受热熔化的聚合物透过装饰织物与木塑基材表面的聚合物相熔合,起到固定和保护装饰织物的作用.本文探究了热压温度(140℃、160℃和 180℃)、基材中木塑比(6∶4、7∶3和 8∶2)和表面聚合物的种类(高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和聚乳酸)对饰面木粉/高密度聚乙烯(WF/HDPE)复合材料表面胶合强度、装饰效果、力学性能等的影响;通过红外光谱、扫描电子显微镜等手段对WF/HDPE复合材料和织物的性能变化进行了分析和表征.结果表明:熔融的聚合物能够透过装饰织物纤维空隙,与木塑基材熔合状况良好,制得的装饰复合材料表面光滑平整.综合分析热压温度、基材木塑比和表面聚合物种类的影响,认为当热压温度为 160℃、木塑比为 7∶3时,表层使用聚乳酸时棉麻织物装饰的WF/HDPE复合基材力学强度最佳,表面胶合强度可达3.64 MPa,弯曲强度达到82.19 MPa.

    木塑复合材料热塑性聚合物织物表面装饰力学性能

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    碳纤维增强树脂基复合材料气瓶电磁超声在线监测方法及失效机制

    孟凌霄石文泽卢超黄良...
    1820-1829页
    查看更多>>摘要：氢能具有来源广泛、清洁无碳等优点,随着氢能源的广泛应用,氢能储运逐渐成为研究热点.目前,国家大力发展的碳纤维增强树脂基复合材料气瓶已被广泛应用于氢能储运领域,然而气瓶在使用和运输过程中,容易出现纤维断裂、划伤,严重影响使用安全,故亟需发展碳纤维增强树脂基复合材料气瓶在线监测技术.针对复合材料气瓶的纤维断裂、划伤缺陷在长期、多次充放气过程中发生扩展的问题,采用电磁超声换能器(Electromagnetic acoustic transducer,EMAT)在线监测方法,并结合 90TJ3-140 MPa水压疲劳系统,分别采用超声导波反射式和透射式方法,分析了纤维损伤对导波幅值的影响,并研究了含纤维损伤的气瓶在不同疲劳状态下的导波信号特征的变化规律.结果表明:纤维损伤会降低透射波幅值,且幅值减少量由纤维损伤程度决定;随着气瓶内压的增加,超声导波的声速和中心频率逐渐减小;长20 mm、宽0.5 mm和深1 mm的裂纹对应的缺陷波幅值呈先增大后减小的趋势,经过 110 MPa、80次循环后,缺陷波幅值由 19.33 mV减小至 8.02 mV,声速减小了 6.6%,中心频率从 0.24 MHz减小至 0.17 MHz,纤维完全分层;针对长 20 mm、宽 0.5 mm和深 0.5 mm的裂纹,当气瓶内压由 0 MPa增加至 105 MPa时,直达波幅值由 80.17 mV减小至20.08 mV,降低了 75%;采用的电磁超声技术能够很好地解决碳纤维增强树脂基复合材料气瓶在线监测技术难题.

    碳纤维增强树脂基复合材料高压气瓶电磁超声导波水压试验在线监测失效分析

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    反应性丙烯酸酯三嵌段共聚物与纳米SiO2协同增韧环氧树脂

    向艳丽葛攀峰任强汪称意...
    1830-1839页
    查看更多>>摘要：利用引发剂可连续再生催化剂原子转移自由基聚合(ICAR-ATRP)合成了两种反应性丙烯酸酯三嵌段共聚物:聚(甲基丙烯酸甲酯-co-甲基丙烯酸缩水甘油酯)-b-聚丙烯酸丁酯-b-聚(甲基丙烯酸甲酯-co-甲基丙烯酸缩水甘油酯)(PMGBMG)和聚甲基丙烯酸甲酯-b-聚(丙烯酸丁酯-co-甲基丙烯酸缩水甘油酯)-b-聚甲基丙烯酸甲酯(PMBGM).并将硅烷偶联剂KH-550改性的纳米SiO2 接枝于嵌段共聚物,用于对环氧树脂E-51进行增韧.研究结果表明:仅加入 5%PMGBMG-SiO2,相对纯E-51体系其断裂韧性参数临界应力强度因子(KIC)提高了 145%,拉伸强度和模量分别提高了 8%和 31%,明显优于不接枝的嵌段共聚物和PMBGM-SiO2,实现了韧性和刚性的同时提高,并且材料的耐热性保持较好.

    ICAR-ATRP嵌段共聚物纳米SiO2协同增韧环氧树脂力学性能

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    低气压下民航客机机舱壁板材料的热解动力学

    张晓宇贾旭宏丁思婕田威...
    1840-1851页
    查看更多>>摘要：航空运输环境为低气压环境,低气压会对火灾的发生发展产生重大影响.为了探究低环境压力下民航客机机舱壁板材料的热解特性,利用热重分析仪对其热解特性进行研究.选取空客某型飞机玻璃纤维/酚醛树脂夹层板结构壁板材料(A壁板)和玻璃纤维/酚醛树脂层压板结构壁板材料(B壁板)作为研究对象,分别在四川广汉(96 kPa)和四川康定(61 kPa)进行研究.结果表明:随着压力的降低和升温速率的升高,A壁板、B壁板热分解反应的初始反应温度、终止反应温度及最大质量损失速率温度均略向高温方向移动.在15℃/min升温速率下,A壁板的上下树脂基面板由两个热解阶段组成,芳纶蜂窝芯只有一个热解阶段,且树脂基面板的初始分解温度约 182℃,明显小于芳纶蜂窝芯分解温度 413℃;B壁板热解分为两个阶段,初始热解温度约 258℃.采用Kissinger法、Flynn-Wall-Ozawa(FWO)法、Starink法和KAS法进行热解动力学分析,FWO法、Starink法和KAS法得到的表观活化能相近,低压下A壁板、B壁板表观活化能相对于常压下分别提高了大约 10.4%和 28.5%.而且 96 kPa环境下A壁板和B壁板的化学反应速率大约是 61 kPa环境下的1.9倍和1.2倍.

    低压环境民机壁板玻璃纤维/酚醛树脂热分解特性热解动力学

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    双碳结构增强硅橡胶智能复合材料的力电响应

    万帮伟杨洋赵艳芳
    1852-1861页
    查看更多>>摘要：可拉伸应变传感器在减隔震领域具有广阔的应用前景,然而,研发低成本和高稳定性可拉伸应变传感器仍然是一个巨大挑战.本文采用开炼法制备出多壁碳纳米管(MWCNT)-导电炭黑(CB)/甲基乙烯基硅橡胶(VMQ)导电纳米复合材料.研究MWCNT与CB之间的协同效应对复合材料分散性能、导电性能、力学性能及电阻-应变响应性能影响.结果表明:添加 CB后复合材料力学性能提升,具有较低的渗流阈值(1.24wt%),5 000次循环加载-卸载过程中表现出优异的电阻-应变响应稳定性.此外,MWCNT-CB/VMQ复合材料相比于MWCNT/VMQ、CB/VMQ复合材料在电阻-应变响应性能中没有出现肩峰现象,同时解释了肩峰现象机制.通过SEM发现复合材料中MWCNT和CB均匀分布及形成的协同效应是低阈值和稳定电阻-应变响应性能的重要原因.通过隧道效应理论模型解释了电阻-应变响应机制.该复合材料对减隔震结构应变监测具有巨大潜力.

    多壁碳纳米管炭黑硅橡胶电阻-应变响应结构健康监测智能传感材料

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    碳纤维边角料增强TPU纳米复合材料的制备与电热性能

    崔晓凤郑茂林张娜黄明...
    1862-1869页
    查看更多>>摘要：随着碳纤维(CF)需求量的增加,CF边角料急剧增多,造成了极大的资源浪费.为解决这一问题,采用抽滤法将CF边角料制备成短切碳纤维(SCF)毡,以碳纳米管(CNT)作为二次填料,通过真空热压工艺制备了CF边角料增强热塑性聚氨酯(TPU)纳米复合电热材料(CNTx-SCF/TPU).通过SEM、TGA、DSC等对复合材料进行测试分析,探究了CNT的最佳浓度,研究了 CNTx-SCF/TPU复合材料的力学性能和电热性能等.结果表明:采用克重为 60 g/m2 的 SCF毡、CNT浓度为1.0 g/mL时制备的CNT1.0-SCF/TPU复合材料具有最高的电导率,达到 417.84 S/m,与不添加CNT的SCF/TPU相比其电导率提高了 34.78%;CNT1.0-SCF/TPU复合材料在 3.5 V低电压下,240 s内即能达到约 165℃的高温,具有优异电热性能,并具备电热温度可控、电热性能稳定等优点.

    碳纤维聚氨酯碳纳米管复合材料电热性能力学性能

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    碱处理对加捻竹纤维/环氧复合材料润湿性与拉伸失效的影响

    顾少华李昊远张文福王翠翠...
    1870-1878页
    查看更多>>摘要：采用加捻竹纤维(TBF)为增强相、环氧树脂-酸酐体系为基体相,制备加捻竹纤维/环氧树脂(TBF/EP)复合材料,通过改变NaOH溶液浓度(1wt%～5wt%),研究碱处理对TBF/EP复合材料润湿性和拉伸失效的影响.采用SEM、表面张力测试、原位加载等纳米和微观试验手段,对纤维-树脂结合状态、润湿性能和拉伸力学特性进行了分析.结果表明:碱处理降低了纤维表面能和极性,使TBF与基体润湿力从0.45 mN降至 0.1 mN;3wt%NaOH溶液改性的TBF/EP复合材料含胶量降低至 62%,拉伸强度(TS)达到273.70 MPa,比未处理复合材料提高 178.64%;原位分析显示,TBF失效过程包括纤维断裂和纤维间滑移,而TBF/EP复合材料失效过程包括基体剪切屈服和纤维断裂,且随着浸润性提高,BF抑制屈服的效果增加.因此,TBF/EP复合材料的强度主要来源于纤维和界面的增强,受TBF与基体的浸润性、应力传递效果的影响.

    竹纤维加捻结构复合材料润湿性能失效机制

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    直写3D打印聚酰亚胺-氧化硅气凝胶复合材料

    王鲁凯门静冯军宗姜勇刚...
    1879-1889页
    查看更多>>摘要：特定几何体结构对实际应用场景中高效发挥气凝胶材料功能效应有着至关重要的影响.然而,受限于气凝胶的脆性、耗时制造周期和较差模具设计性,传统制造技术在气凝胶定制成型方面仍存在着挑战.直写 3D打印技术可实现气凝胶按需塑型,并赋予气凝胶兼容材料组成和功能特性.本文提出了一种基于双通道互混挤出方式的直写 3D打印策略,用于制备聚酰亚胺-氧化硅(OBS)气凝胶复合材料.受益于挤出过程中墨水与催化剂之间的流体扩散混合效应,化学酰亚胺化固化得以顺利实现,3D打印OBS气凝胶复合材料呈现出高结构完整性和高形状保真度.借助直写3D打印技术的空间组装优势,OBS气凝胶复合材料形成毫米、微米、纳米多尺度形貌,其中,微米尺度复合结构使 3D打印OBS气凝胶复合材料表现出良好力学性能(杨氏模量高达 14.4 MPa);纳米尺度多孔结构特征,如低密度(0.208 g·cm-3)、高表面积(373 m2·g-1)和集中孔径分布(20～30 nm),赋予 3D打印OBS气凝胶复合材料优异隔热性能(热导率低至 21.25 mW·m-1·K-1).尽管本文仅关注于 3D打印OBS气凝胶复合材料,但该 3D打印策略的成功实施将为增材制造其他种类气凝胶复合材料提供了经验借鉴.

    3D打印氧化硅聚酰亚胺气凝胶复合材料

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