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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

    煤气化细灰理化性质及其电磁波吸收性能

    高圣涛张元春
    2559-2574页
    查看更多>>摘要：煤气化技术作为煤炭清洁利用的主要途径之一在中国得到快速发展,细灰是煤气化过程中不可避免产生的新型固体废物.国家对绿色、清洁生产和发展循环经济逐步推行,细灰的资源化利用和无害化处理技术成为实现煤气化技术环保效益和经济效益兼得的关键所在.以煤气化细灰为研究对象,对细灰进行干燥、球磨预处理得到中位径为 2 μm的样品,利用XRD、Raman、SEM、TEM和XPS等分析测试技术对其晶体结构、微观形貌、组成、分子构造和元素化学态进行表征,并测试了细灰电磁波吸收性能.结果表明:细灰中含有部分石墨化的碳和单质铁,具有较完整的孔隙结构,这为其作为电磁波吸收材料提供了可能性;细灰/石蜡吸波剂在较薄厚度下同时表现出较宽的有效吸收带宽和一定强度的反射损耗,当匹配厚度为 1.7 mm时,该吸波剂在 15.6 GHz时达到最小反射损耗值,为-17.6 dB,此时有效吸收带宽(反射损耗值≤-10 dB)达到4.2 GHz.此外,雷达散射截面模拟结果表明:该吸波涂层能有效降低完美导体基板的电磁波散射.

    煤气化细灰电磁波吸收煤炭清洁利用理化性质固体废物

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    近空间升华工艺制备高晶化硒化亚锗光电薄膜及其在太阳能电池中的应用

    周静贺伟兰杨盛文高莉...
    2575-2584页
    查看更多>>摘要：硒化亚锗(GeSe)由于具有原材料储量丰富、绿色无毒、制备工艺简单和性质稳定等优势,近几年得到了广泛关注.采用近空间升华法制备了GeSe薄膜,对GeSe薄膜的结晶行为进行分析,并将其应用到器件结构为FTO/CdS/GeSe/聚(3-己基噻吩)(P3 HT)/C的太阳能电池中进行优化.首先,在蒸发步骤完成后引入退火工艺,能够有效促进GeSe薄膜晶化,使GeSe太阳能电池的光电转换效率(PCE)提高至 0.743%.随后,通过衬底温度调节GeSe薄膜的晶化特性,发现衬底温度的提高有利于GeSe薄膜的晶化,但当衬底温度在 300℃以上时,过高的温度会使GeSe从衬底上脱附,导致晶化程度下降,器件性能快速退化.在最佳的 280℃衬底温度下,GeSe薄膜具有最大的晶粒尺寸和最强的光吸收、最高的电子寿命(τ)和电导率(σ),获得了 2.130%的PCE,其中开路电压(VOC)为 0.299 V,短路电流密度(JSC)为 16.815 mA·cm-2,填充因子(FF)为42.137%.以上研究为高晶化GeSe太阳能电池的制备和优化提供了可行的技术路线.

    硒化亚锗太阳能电池晶化衬底温度退火

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    二维苯并咪唑醋酸锌MOF功能化聚丙烯腈复合隔膜用于实现无枝晶锂金属电池

    翟云云琚莹刘海清李蕾...
    2585-2598页
    查看更多>>摘要：锂沉积/剥离过程中的枝晶形成生长和库仑效率降低导致电池循环寿命缩短,限制了锂金属电池(LMBs)的商业应用.通过静电纺丝结合真空过滤技术成功制备了具有调节Li+通量和提高Li+迁移数(tLi+)的二维苯并咪唑醋酸锌MOF功能化聚丙烯腈(Zn(Bim)OAc-PAN)复合隔膜,Zn(Bim)OAc纳米片的引入固定了阴离子,提高了离子电导率(2.13 mS/cm)和Li+迁移数(0.67).同时,Zn(Bim)OAc纳米片上的孔隙和纳米片之间堆叠形成的纳米流体通道协同构筑了微纳孔道结构,降低了复合隔膜的孔径,使通过隔膜的Li+流分布均一,促进Li+在锂金属表面均匀沉积.因此,Zn(Bim)OAc-PAN隔膜组装的Li|LiFePO4 电池表现出了更高的初始容量(146.6 mA·h/g)和更好的循环稳定性(300次循环后容量保留率为 96.3%).此外,Zn(Bim)OAc-PAN复合隔膜组装的Li|Li电池实现了在 1 mA/cm2 下长达 1 000 h的稳定循环,循环后的锂金属表面没有明显的锂枝晶生长.本文为通过隔膜调节Li+通量来提高锂金属电池性能提供了一种可行的策略.

    锂金属电池2DZn(Bim)OAc纳米片静电纺丝复合纤维膜调节Li+通量锂枝晶抑制

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    一种基于机器学习的零刚度隔振超材料设计及性能验证

    赵哲杨来侠吴玲玲田小永...
    2599-2608页
    查看更多>>摘要：准零刚度隔振器作为国内外主流的非线性隔振器,凭借其高静态刚度和低动态刚度力学特性,在机械工程领域应用较多,但近零刚度范围窄、后期组装繁琐等问题限制了其隔振的应用范围,通过结构设计使近零刚度范围增大,且能通过一体化成型技术快速制备方面的研究仍较稀缺.本文基于能量屏蔽理论设计了一种新型零刚度单元结构,通过将外界输入能量循环于超材料内部,从而屏蔽外界对隔振对象的能量输入,达到隔振效果.该研究首先设计出具有优化潜力的初始结构,然后使用机器学习与有限元分析结合的方法对初始结构进行优化,自动搜索出最优的超材料结构参数,且最优结构满足零刚度性能设计要求,之后使用3D打印对最优结构单元及 2×2阵列结构进行一体化制造.并对样件进行静态实验验证,实验结果表明:在静态压缩过程中,该结构的等效刚度在大范围内近似于 0.又对阵列结构进行动态振动实验,结果得出,阵列结构在 23 mm振幅下 0.1～100 Hz范围内,9.2 kg载荷隔振性能最优,最小传递率可达-61 dB,载荷越接近9.2 kg隔振性能越好.该结构具有结构简单、一体化成型等优势,可应用于列车座椅、康复医疗设备、精密仪器保护及微重力环境等领域下的隔振.

    超材料机器学习零刚度隔振结构3D打印

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    GFRP输电塔T形节点抗弯承载力

    陈勇许金一谢芳冯炳...
    2609-2622页
    查看更多>>摘要：整体成型的玻璃纤维增强复合材料(Glass fiber reinforced polymer,GFRP)节点是GFRP输电塔挂线模块的关键结构部件,需开展其承载力研究.首先对两个典型节点进行了试验研究,获得了包括荷载位移曲线、破坏模式的力学性能,然后建立基于渐进损伤演化的有限元模型,利用该模型开展了抗弯承载力关于垂直纤维方向抗拉强度Yt和剪切强度SL比值、主管直径D与厚度T比值、节点横梁宽度B及厚度w等参数的敏感性分析,基于Hashin失效准则和回归分析推演了该节点抗弯承载力算式并进行了可靠度分析.结果表明:试验和有限元计算结果具有较好的一致性,主要破坏形式为节点附近GFRP主管的基体拉伸破坏,当Yt/SL增大时破坏位置从节点向主管中部迁移,承载力随之下降.承载力算式结果与有限元计算结果比值的均值和变异系数分别为1.032和6.80%,承载力设计值具有99.9%的保证率.

    GFRP节点力学性能试验研究抗弯承载力计算式

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    HCSA膨胀剂与SAP对低水胶比水泥净浆体积变形的影响

    顾春平徐艳文韦海霞
    2623-2632页
    查看更多>>摘要：为解决低水胶比下高性能硫铝酸钙(High performance calcium sulpho aluminate,HCSA)膨胀剂补偿收缩效果不显著这一问题,以高吸水树脂(Super-absorbent polymer,SAP)为内养剂,研究HCSA膨胀剂和SAP单掺、复掺对低水胶比(0.25)下水泥净浆体积变形(自收缩、干燥收缩、浸水变形)的影响,并探讨HCSA膨胀剂与SAP复掺的协同效应.结果表明:单掺HCSA膨胀剂和SAP均能降低水泥净浆的自收缩和干燥收缩、增大浸水条件下膨胀变形.密封和浸水条件下,HCSA的膨胀效果较干燥条件下时显著.复掺HCSA膨胀剂和SAP存在协同作用,SAP预吸水促进了HCSA膨胀剂效果的发挥.密封条件下,协同效应主要发生在约 1天前,而后仍在缓慢发挥.浸水条件下,两者复掺也发挥一定的协同作用;干燥条件下,复掺的协同作用主要发生在 7天之后,在早期SAP未能促进HCSA效能的发挥,反而使低水胶比水泥净浆干燥收缩变大.

    水泥净浆HCSA膨胀剂SAP自收缩干燥收缩

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    预制键槽式UHPC与后浇混凝土界面粘结抗剪性能

    王鹏刚赵明海田砾潘崇根...
    2633-2644页
    查看更多>>摘要：永久性模板的使用可实现混凝土结构的快速施工,缩短工期,提高整体结构的承载能力和耐久性能.其界面粘结抗剪性能是确保永久性模板与混凝土协同工作的关键.本文设计并制作了 3组不同强度混凝土试件和 10组键槽式超高性能混凝土(UHPC)-普通混凝土(NC)复合试件,通过单面剪切试验和理论分析,系统研究了键槽密度、键槽间距、混凝土强度、养护条件等对键槽式UHPC-NC结合面抗剪性能的影响.结果表明:整体试件的裂缝与加载中心轴线呈一定角度,UHPC-NC结合面破坏发生于普通混凝土一侧.UHPC-NC荷载-滑移曲线细分为 4个近似线性阶段,其极限滑移量均在 0.9 mm以内.复合试件UHPC-NC的粘结面总剪切强度由粘结面接触摩擦力、水泥石-骨料相互作用、键槽-骨料互锁机制、剪切膨胀提供.合理的UHPC-NC键槽界面在提高界面粘结抗剪强度的同时,可有效提高界面相对位移.在60℃蒸汽养护条件下,水泥石-骨料界面及UHPC-混凝土界面作用减弱.建立了键槽式UHPC-后浇NC界面抗剪承载力修正公式,其计算值与试验值具有较高的吻合度,大多数结果落在 90%置信区间,置信区间之外的点,受试件养护龄期的影响.因此,要准确计算键槽式UHPC-NC复合试件抗剪强度还需要考虑养护龄期的影响,引入养护龄期修正参数.

    永久性模板超高性能混凝土剪切试验键槽参数界面粘结抗剪性能

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    珊瑚海砂海水混凝土中CFRP-钢复合筋搭接性能

    周济陈宗平徐炜圣覃伟恒...
    2645-2661页
    查看更多>>摘要：为研究珊瑚海砂海水混凝土(CSSC)中碳纤维增强复合材料(CFRP)-钢复合筋(简称"复合筋")搭接连接受力性能,合理确定CSSC中复合筋的搭接长度,以复合筋直径、搭接长度、保护层厚度、混凝土强度、搭接净距、配箍率、混凝土及筋材种类为试验参数,对 27组共 81个搭接连接试件进行了对拉试验,获得了各试验参数对CSSC中复合筋搭接连接性能的影响规律.结果表明:当搭接长度小于17倍复合筋直径(dc)时,试件发生拔出-劈裂破坏,反之则发生拉断破坏.发生拔出-劈裂破坏时,复合筋表面出现严重的剪切损伤;当搭接长度小于 14dc时,试件的搭接强度约为 7.2 MPa,当搭接长度大于 14dc时,试件的搭接强度随搭接长度的增大逐渐减小;保护层厚度大于 4dc或CSSC轴心抗压强度大于 30 MPa后,试件搭接强度的变化基本上可以忽略;增大配箍率,搭接强度逐渐增大,且劈裂裂缝的宽度显著减小;与钢筋试件相比,复合筋试件搭接强度的降幅超过 25%.基于试验结果,建立了CSSC中复合筋搭接强度及搭接长度计算公式,计算结果与试验结果相符,并参考《混凝土结构设计规范》简化了搭接长度的计算公式.

    珊瑚海砂海水混凝土CFRP-钢复合筋搭接强度临界搭接长度简化公式

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    面向海工结构阴极防护用纳米水泥基热电复合材料制备及其温差自供能性

    袁士柯罗健林高乙博滕飞...
    2662-2673页
    查看更多>>摘要：经略海洋及双碳背景下,用阴极防护(CP)技术提升海工结构服役寿命具有重要意义,然而需外加电源额外驱动.为此本文先用水热法合成纳米二氧化锰(nMnO2),然后与碳纳米管(CNTs)复掺水泥砂浆体系中,制备纳米水泥基热电复合材料(NTEC);最后将 20个NTEC串联成 1套热电发电模块,并结合电化学方法综合评价基于温差发电的NTEC热电模块直接用作海工结构钢筋CP系统电流供给源的可行性.结果表明:复掺有 0.2wt%CNTs与 5.0wt%nMnO2 的 NTEC试件的热电系数、热电功率因数可分别达 3 612 μV/℃和301.4 μW·m-1·℃-2,本征力学强度与耐久抗渗性得到保障;施加基于NTEC温差发电的CP,钢筋的腐蚀电位正移,腐蚀概率显著降低;施加基于NTEC热电模块的CP后能使钢筋腐蚀电流密度降低 3个数量级,腐蚀电荷转移得到了抑制,腐蚀速率大为降低,实现海工结构钢筋CP的自供能,同时保障了其用作保护层的强度与耐久性.

    海工结构阴极防护自供能纳米水泥基热电复合材料温差发电性能电化学性能

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    庚酰化乙二醇壳聚糖温敏性水凝胶的制备及其药物缓释

    韩晓杰李征征
    2674-2682页
    查看更多>>摘要：为了制备一种物理交联的温敏性水凝胶,本文选择水溶性乙二醇壳聚糖(GC)作为基体,通过庚酸酐与GC分子链上的氨基进行酰化反应实现改性,合成了具有不同庚酰度(DS)的庚酰化乙二醇壳聚糖(HAGC).庚酸酐与GC分子链上氨基的进料摩尔比在 0.2～0.25之间,DS介于 26.4%～31.5%.通过在GC骨架上引入疏水性庚酰基团,提高GC在有机溶剂中的溶解度和体外生物降解性,而且还引入了温敏性溶胶-凝胶转变性质.HAGC通过分子间相互作用(氢键和亲疏水相互作用)发生物理交联,响应环境温度变化而发生溶胶-凝胶相变,通过改变HAGC的DS和溶液浓度,可有效调节HAGC水凝胶的溶胶-凝胶转变温度处于25～37℃之间.HAGC水凝胶具有三维多孔结构,随着DS增加,HAGC水凝胶的交联密度增大、溶胀比降低、药物释放速率减慢.HAGC水凝胶对吉西他滨具有缓释作用,药物释放时间可达 5天,药物释放率达到70%～91%.HAGC水凝胶以其优良的温敏性能,在药物注射载体领域具有重要的应用价值.

    乙二醇壳聚糖庚酰化温敏性水凝胶溶胶-凝胶转变药物缓释

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