期刊,复合材料学报 2024年卷6期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

复合材料学报

主　　编：益小苏

出版周期：双月刊

国际刊号：1000-3851

电　　话：010-82316907（7099）

邮政编码：100191

地　　址：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

碳纤维加热元件的制备及其对热塑性复合材料电阻焊接接头性能的影响

姚鑫霍红宇安学锋张宝艳...

2900-2908页

查看更多>>摘要：本文采用聚醚醚酮(PEEK)粉末悬浮浸渍工艺和PEEK树脂膜熔融浸渍工艺制备了两种不同的薄层碳纤维展宽布加热元件,并对碳纤维增强聚醚醚酮复合材料层合板的电阻焊接技术进行了实验研究.结果表明:采用"埋入式"电极布置方式,有效避免了电阻焊接过程中因加热元件裸露而产生的"边缘效应"现象.加热时间对焊接接头强度有明显的影响,接头强度随加热时间先增加后减小,在 120 s时达到最大值 28.1 MPa,断口失效模式从最初的粘接失效变为植入体与纤维的混合失式模式.对比粉末悬浮浸渍与熔融浸渍两种工艺制备的加热元件相应的焊接接头强度,在相同焊接工艺条件下前者相比后者提升15%.

关键词：

电阻焊接热塑性复合材料PEEK失效模式力学性能

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碳纳米管/环氧树脂复合材料拉伸实验与有限元模拟

曾利建李仁府陈宇轩

2909-2922页

查看更多>>摘要：由于具有优异的力学、电学和热学性能,碳纳米管(Carbon nanotubes,CNTs)被广泛用于高性能复合材料制备研究.然而,CNTs具有高长径比、高比表面能和强范德华力,在制备过程中易团聚,在高填料浓度下导致复合材料力学性能的降低.为了准确表征碳纳米管增强环氧树脂纳米复合材料(CNTs enhanced epoxy nanocomposite,CNTs/EP)的拉伸力学性能,通过实验和有限元模拟分析,表征了不同类型CNTs增强的CNTs/EP的拉伸力学性能.在考虑团聚对环氧树脂材料参数影响的情况,提出了折减团聚区域树脂材料参数的方法,改进了团聚分布数值分析方法.结果表明,在 0.5wt%的低含量下,均匀分布数值分析方法可以准确预测CNTs/EP的拉伸强度和弹性模量;团聚分析方法准确预测了CNTs/EP在 1.5wt%高浓度下的拉伸力学性能,弹性模量和拉伸强度的预测误差不超过5%.

关键词：

碳纳米管环氧树脂分散性能力学性能有限元

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硅烷改性胶原纤维/聚氯乙烯复合材料的界面相容性及其高弹抗蠕变性研究

雷超许维星曾运航石碧...

2923-2934页

查看更多>>摘要：胶原纤维(CF)的三维多层级结构具有对聚氯乙烯(PVC)进行高弹抗蠕变改性的天然优势,但亲水性的CF难以与疏水性的PVC有效相容,这限制了CF对PVC的改性效果.本文用氨基硅烷偶联剂(APTES)制备得到改性CF(M-CF),并用场发射扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪和动态热机械分析仪等研究了M-CF的结构转变规律及M-CF/PVC的结构、蠕变行为和断裂行为.结果表明:APTES能在提高CF疏水性的同时,与PVC分子链形成离子键和共价键,从而显著改善CF与PVC的界面相容性.此外,APTES改性能充分打开M-CF的三维多层级结构,使PVC更好地渗入M-CF相区,并形成更多的作用位点.由此,PVC分子链的运动受到了明显抑制,M-CF/PVC的形变活化能较纯PVC提高了 30.7%,蠕变寿命延长至纯PVC的 80.5倍和CF/PVC的 2.3倍,且可回复形变(11.50%)增至传统改性PVC的 1.4倍以上.综上,CF与PVC相容性的提升使M-CF/PVC表现出了理想的高弹抗蠕变性.

关键词：

胶原纤维硅烷聚氯乙烯抗蠕变性回弹性界面相容性

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泡沫填充四韧带反手性结构和内凹结构的面内压缩性能

石南南张伟晨李振宝王利辉...

2935-2946页

查看更多>>摘要：负泊松比蜂窝结构具有优良的力学性能,包括抗压痕性、抗冲击性、吸能性.为了更好地研究负泊松比结构的力学性能,分别选取了内凹结构和四韧带反手性结构两种负泊松比结构进行对比分析.为了提高蜂窝结构的力学性能,在结构中填充聚氨酯泡沫材料.并对填充后的内凹结构和四韧带反手性结构的变形模式和力学性能进行了试验研究.此外通过对填充四韧带反手性结构进行参数研究,分析了壁厚t和节点半径r对结构吸能性和泊松比的影响.研究结果表明:四韧带反手性结构比内凹结构的吸能性好、承载能力强.对两种结构分别进行填充后,结构具有更高的刚度和吸能性,但是"拉胀"效应减弱.随着壁厚t和节点半径r的增加,填充四韧带反手性结构的刚度和能量吸收能力增强,泊松比值增大,"拉胀"效应减弱.但是壁厚过大会使结构脆性破坏增强,其比吸能性降低.另外随着壁厚t增大、节点半径减小,填充四韧带反手性结构的压实应变减小.

关键词：

负泊松比结构聚氨酯泡沫能量吸收泊松比准静态压缩

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碳纤维增强聚丙烯复合材料管件"成形-弯曲"耦合数值模型

王振任浩乾曹悉奥梅轩...

2947-2958页

查看更多>>摘要：当前复合材料车身零部件在研发过程中依然面临着制造工艺与结构性能孤立分析的难题,开发平纹织物纤维增强热塑性复合材料(WFRTPs)的"成形-性能"耦合数值模型,对于促进WFRTPs在新能源汽车领域的产业化应用意义重大.本文通过热模压工艺制备了两种不同纤维夹角的碳纤维增强聚丙烯(CF/PP)薄壁管件,并对CF/PP预浸料和CF/PP层合板进行了准静态偏轴拉伸实验,对CF/PP管件进行了准静态弯曲测试,实验结果表明,由成形工艺引发的织物纤维夹角增加将导致CF/PP层合板剪切强度降低和失效应变增加,进一步造成CF/PP管件在弯曲工况下峰值载荷减小和失效位移增加.开发了CF/PP预浸料的次弹性成形本构模型、层合板的渐进损伤弯曲本构模型以及管件的"成形-弯曲"耦合本构模型并验证了上述本构模型的准确性,仿真结果表明,在压边力约束下制备的非正交CF/PP管件的剪切塑性应变比无压边力制备的正交试样高 69%,纤维夹角的增加将显著增加CF/PP材料的塑性剪切应变,进而导致非正交CF/PP管件的弯曲失效位移显著增加.

关键词：

热塑性复合材料碳纤维增强聚丙烯复合材料管件成形三点弯曲"成形-弯曲"耦合模型

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石墨烯(碳纳米管)-纤维素/角蛋白复合传感薄膜的制备

孙泽营姜大伟孙才英

2959-2967页

查看更多>>摘要：纤维素(CE)和角蛋白(FK)是来源丰富的天然材料,纤维素已经应用在生产生活各个领域,而作为羽毛主要成分的角蛋白大多被废弃了.把角蛋白复合到纤维素中,可以废物利用、改善纤维素材料的性能.首先以离子液体 1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([Bmim]Cl)溶解纤维素与角蛋白,以环氧氯丙烷(ECH)为交联剂使CE与FK联结成网络,利用离子液体对石墨烯或碳纳米管π-π堆积的屏蔽作用,使碳纳米管或者石墨烯很好地分散到纤维素/角蛋白交联网络复合体系,提升材料的导电性能与力学性能.所制得的复合薄膜拉伸强度和应变能达到 64.5 MPa和 58.0%,弯曲 30°、60°、90°时,电阻会增加 10%、14%和 35%,可以通过薄膜形变引发的电阻变化监测人体运动行为的变化,因此,该复合薄膜有希望应用于监测运动的可穿戴电子设备,用于运动、医疗等领域.

关键词：

可穿戴传感纤维素角蛋白碳纳米管石墨烯离子液体

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基于电泳沉积法的Ti3C2Tx MXene改性国产高模高强碳纤维

曹洪硕黄玲刘哲田艳红...

2968-2979页

查看更多>>摘要：为提升国产高模高强碳纤维的表面特性及其复合材料的界面性能,采用连续化电泳沉积工艺,在国产高模高强碳纤维(BHM5碳纤维)表面构筑 Ti3C2Tx MXene纳米片层.通过 SEM、XPS、动态接触角、INSTRON万能材料试验机对改性前、后BHM5碳纤维的表面形态、表面元素含量、表面润湿性及其复合材料的力学性能和断面形貌进行了表征,探讨了Ti3C2Tx MXene改性BHM5碳纤维复合材料的界面增强机制.结果表明:经Ti3C2Tx MXene改性后的BHM5碳纤维表面粗糙度和比表面积增加,具备了与环氧树脂基体良好的机械互锁能力.碳纤维表面极性基团的含量明显上升,表面润湿性得以增强.在 15 V电压下对BHM5碳纤维处理 2 min后,其复合材料的层间剪切强度达到 82.54 MPa,相较于未处理的碳纤维制成的复合材料,提升了 28.2%.

关键词：

高模高强碳纤维电泳沉积复合材料Ti3C2TxMXene界面性能

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PVDF/PPy柔性直流纳米发电机的制备与性能

李金徽刘晓东金欣史善静...

2980-2990页

查看更多>>摘要：针对传统纳米发电机为交流输出,仍需采用外部整流器进行直流转化而导致的难以高度集成、柔性化和较低的功率密度问题,本文将聚偏氟乙烯(PVDF)静电纺膜作为基底,在其表面气相聚合聚吡咯(PPy),制得PVDF/PPy复合纳米纤维膜,并依据肖特基整流原理,以该复合纳米纤维膜构建直流纳米发电机.研究了不同聚合时间下氧化剂浓度对PVDF/PPy复合纳米纤维膜形貌和直流纳米发电机机电性能的影响.结果表明:当氧化剂浓度为 2.0 mol/L,聚合时间为 90 min时,电输出性能最优,对应峰值电压输出为 1.23 V,峰值电流输出为 210.55 μA,理论功率密度达到 28.77 μW/cm2.本项研究展示的PVDF/PPy直流纳米发电机,其能源转换机制源于压电高分子的压电效应和肖特基结的整流效应.该类直流纳米发电机具备柔韧、集成式和自整流的特征,可灵活用于各种场所,直接为电子设备提供电能.

关键词：

纳米发电机压电聚合物肖特基结PVDFPPy

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乙酰丙酮铟钝化CsPbBr3量子点及其室温甲醇气敏性能

黄胜魏天乐顾修全霍雨萌...

2991-3000页

查看更多>>摘要：甲醇气体对人体具有毒性,会损害人的神经系统和血液循环系统,开发能够检测甲醇的器件有十分重要的意义.传感器法检测甲醇具有成本低、灵敏度高且可实时监测的优点,但目前主流的甲醇气体传感器主要以金属氧化物为主,存在工作温度高的缺点.本文通过简单的溶液合成法合成了钙钛矿量子点CsPbBr3,并采用乙酰丙酮铟配体(In(Acac)3)来对其表面缺陷进行钝化,获得了室温对甲醇具有较好气敏性的材料.在室温下对体积分数为 80×10-6 甲醇气体相应灵敏度为 0.25,响应恢复时间为 11.0 s/17.0 s,在紫外光照射下传感器的气体响应性能进一步提高.传感器具有良好的可再现性和稳定性,传感器在体积分数为 80×10-6 的甲醇浓度下进行多次测试灵敏度均保持在 0.25左右,且在 15天内均维持在较高水平.同时,在高湿度、无光照等恶劣条件下依然对甲醇有较好的响应.考虑到金属卤化钙钛矿结构可以很容易通过改变元素来调节性质,该研究方法和实验过程可应用到对其他气体的检测.

关键词：

钙钛矿气体传感器甲醇金属有机化合物配位改性

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静电溶液喷射纺丝制备蜂窝多孔碳纳米纤维及其超级电容器性能

朱琳王一帆韩露周兴海...

3001-3010页

查看更多>>摘要：一维多孔碳纳米纤维具有比表面积高、长径比大、电子传输高效等特点,成为超级电容器电极材料的热门选择.利用静电溶液喷射纺丝技术,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为成碳高聚物,聚四氟乙烯乳液(PTFE)为制孔剂,结合高温碳化工艺得到蜂窝多孔碳纳米纤维超级电容器电极材料.通过SEM、TEM、Raman、XRD和BET等测试对制备的电极材料形貌和结构进行了表征,并分析了制孔剂含量对纤维形貌、孔结构及电化学性能的影响.结果表明:当纺丝液中PVP∶PTFE质量比为 1∶10时,制备的电极材料具有最大的比表面积 165 m²/g;在 0.5 A·g-1 电流密度下,其比电容值高达 277.5 F·g-1;在二电极体系中,其功率密度为 250 W/kg时,能量密度可达 31.6 W·h/kg;经 10 000圈充放电循环后,其电容保持率可达 98.4%,展示出了良好的电容性能和循环性能.这种独特的高孔隙率蜂窝多孔碳纳米纤维电极材料能够为电荷存储提供充足的活性位点,同时为电子/离子的快速传输提供便利通道,对高性能超级电容器电极材料的开发具有一定参考和指导意义.

关键词：

静电溶液喷射蜂窝多孔碳纳米纤维制孔剂超级电容器电极材料

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