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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

    聚丙烯纤维珊瑚海水混凝土循环受压试验及应力-应变本构关系

    陈宗平覃钦泉梁莹周济...
    4259-4271页
    查看更多>>摘要：为研究聚丙烯纤维珊瑚海水混凝土(PPF/CAC)在循环受压荷载作用下的力学行为,以聚丙烯纤维体积分数和加载方式为变化参数,设计了 20个圆柱体试件进行单轴受压及单轴循环受压试验.试验观察了PPF/CAC的破坏形态,获取了应力-应变全曲线及峰值应力-应变、塑性应变等重要指标,深入分析了PPF/CAC在单轴循环受压作用下的应力-应变行为和损伤演化.结果表明:与单调加载相比,循环加载试件的强度退化了 1.21%～3.67%,聚丙烯纤维能有效延缓强度退化;聚丙烯纤维体积分数为 0.15vol%时珊瑚混凝土的峰值应力和峰值应变增幅最大,分别为 10.45%和 6.45%,改性效果最好;此外,聚丙烯纤维体积分数的增加可显著降低塑性应变的积累,提高弹性刚度比.本文根据试验结果定义了滞回曲线的 4个特征点:卸载点、公共点、残余点和终点,并建立了残余应变、公共点应变和终点应变与卸载应变的关系.最后,提出了PPF/CAC在循环荷载作用下的应力-应变本构方程和损伤本构模型,且基于损伤演化规律简化后的应力-应变本构方程可以有效地预测其在循环荷载作用下的应力-应变行为.

    聚丙烯纤维珊瑚海水混凝土循环受压应力-应变本构方程

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    高聚物改良砂土强度特性和变形特征试验研究

    白玉霞刘瑾宋泽卓张晨阳...
    4272-4286页
    查看更多>>摘要：基于高聚物加固砂土展开抗剪和抗压试验,分析了高聚物掺量、养护时间和干密度对加固砂土强度和变形特征的影响,并阐明其相关性,最后结合SEM图像揭示了高聚物加固砂土的破坏机制.结果表明:(1)3个研究变量对加固砂土抗压和抗剪强度有显著促进作用,其中高聚物含量和养护时间对抗剪强度的影响主要体现在黏聚力上,并且强度与养护时间强正相关,与高聚物含量和干密度中等正相关,可用对数函数(或线性函数)表示其关系;(2)3个研究变量增加时,试样剪切特征由剪切硬化型转变为剪切软化型、破坏位移逐渐减小(干密度减小时),轴向应力-应变曲线表现明显的峰后缓和现象并产生明显的变化,破坏模式以鼓胀并伴有裂缝为主,形态由E型逐渐变为G型(干密度减小时);(3)加固砂土变形特征与养护时间强正相关,与干密度中等负相关,而与高聚物含量相关性不显著,峰值应变与3个研究变量呈多项式(或线性)关系;(4)对于高聚物加固砂土,最佳掺量为约 2%,养护 24 h及以上时效果显著;(5)高聚物通过吸附、粘结和填充作用在砂粒间形成有效稳定的三维网状膜结构,从而改良砂土微观结构,高聚物在荷载下的变化类型占比决定了加固砂土的变形能力和破坏模式,而这与高聚物掺量、养护时间和干密度密切相关.

    高聚物砂土强度特性变形特征相关性分析微观机制

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    动静加载下微硅粉-橡胶/水泥砂浆的力学性能

    张金松唐雨轮占佳佳庞建勇...
    4287-4298页
    查看更多>>摘要：为研究微硅粉(Micro silicon powder,MP)-橡胶/水泥砂浆的力学性能,试验设计了 16组试件,通过单轴抗压试验与抗冲击试验(分离式霍普金森压杆(SHPB))分析不同微硅粉掺量、橡胶粒径和养护龄期试件的峰值应力、峰值应变、弹性模量、抗冲击强度、破坏形态与应力-应变曲线.单轴抗压试验表明:在相同的养护龄期下,橡胶颗粒的加入使砂浆试件的抗压强度与弹性模量降低,峰值应变增加,加入微硅粉后试件的强度与弹性模量会有所回升.抗冲击试验表明:橡胶会降低砂浆的抗冲击强度,但能改善砂浆的破坏形态,而微硅粉不仅能增强这种改善作用,还能提升橡胶/水泥砂浆的抗冲击强度,另外加入微硅粉后,试件的应力-应变曲线的峰值荷载会由于其弹性变形与弹塑性变形阶段的缩短而向左偏移,但破坏阶段明显延长.

    微硅粉-橡胶/水泥砂浆橡胶粒径微硅粉掺量分离式霍普金森压杆(SHPB)单轴抗压

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    壳聚糖增强纳米纤维素-蒙脱土复合膜的结构与性能

    汪云逸邹楚文尹冉尤政通...
    4299-4309页
    查看更多>>摘要：利用纤维素和无机物模仿天然贝壳中高度有序的"砖-砂浆"结构制备高强度功能复合材料,是制备绿色包装膜的优秀选择,二者的界面结合是获得理想结构与性能的关键.本文以羧基化纤维素纳米纤维(CNFMG)和蒙脱土(MTM)纳米片制备膜材料,采用壳聚糖(CS)通过静电作用增强界面结合.研究了CS与CNFMG和MTM之间的静电相互作用对纳米复合材料结构、力学性能和热稳定性的影响.结果表明:复合膜中MTM以纳米片状形态有序地分散于CNFMG网络间.与CNFMG-MTM二元膜相比,CS加入后的三元膜拉伸强度达到 119.2 MPa,强度提升 1倍;断裂能达到 10.9 MJ/m3,韧性提升 5.4倍.复合膜为半透明状,具有良好的紫外屏蔽性,CS的加入也提升了复合膜的热稳定性.本文的研究结果可为纤维素基珍珠层仿生材料的研究和应用提供思路.

    纳米纤维素蒙脱土壳聚糖复合膜珍珠层结构仿生

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    铁酸镍负载杉木屑生物炭活化过一硫酸盐降解磷酸氯喹

    王俊辉张菁玮孙静鄢经缘...
    4310-4323页
    查看更多>>摘要：近年来,磷酸氯喹(Chloroquine phosphate,CQP)作为治疗新冠的特效药得到广泛应用,并且由于其具有优异的抗炎症和抗疟疾能力,在疫情结束后仍发挥着重要作用.磷酸氯喹的大量使用对环境造成严重的潜在危害.将废弃的木屑资源化利用,通过共沉淀-无氧煅烧法制备出具有磁回收能力的铁酸镍负载杉木屑生物炭复合材料(Nickel ferrate loaded biochar,NiFe2O4@BC),并研究其活化过一硫酸盐(Peroxymonosulfate,PMS)降解CQP的性能.利用多种表征对NiFe2O4@BC复合材料的组成结构、表面官能团和石墨化程度进行分析,相较于未改性的杉木屑生物炭(Fir sawdust biochar,BC),将具有磁性NiFe2O4 的负载在生物炭上,使复合材料的石墨化程度提高,缺陷活性位点也得到增多,对CQP的去除效果得到巨大提高.主要考察了NiFe2O4@BC投加量、PMS浓度、溶液初始pH、共存无机阴离子与腐殖酸在降解CQP过程中的影响.研究表明:当NiFe2O4@BC投加量为 0.5 g/L,PMS浓度为 1.0 mmol/L,CQP浓度为 10 mg/L的条件下,CQP去除率在 120 min达到 89%.在偏酸性或者偏碱的条件下更有利于CQP的降解,腐殖酸(Humic acid,HA)对NiFe2O4@BC活化PMS降解CQP具有促进作用.淬灭实验证实,自由基途径和非自由基途径生成的·OH与1O2 主导了NiFe2O4@BC/PMS体系对CQP的降解.在同等条件下,对多种污染物均能达到 80%以上的降解效果.此外,NiFe2O4@BC循环使用 5次后,活化PMS去除CQP的效率仍能达到 74%左右.本文为废弃杉木屑高效、绿色的资源化利用提供了新策略和借鉴意义.

    生物炭降解木屑铁酸镍磷酸氯喹过一硫酸盐

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    球磨-碱活化改性椰壳生物炭对恩诺沙星吸附性能

    校导郑丽丽郑晓燕杨旸...
    4324-4333页
    查看更多>>摘要：为了高效吸附水中的恩诺沙星(EFA),本文通过球磨法和KOH活化对椰壳进行改性制备椰壳生物炭(BM-KOH-BC),并在吸附EFA方面进行深入研究.通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和X射线衍射等方法对BM-KOH-BC进行表征,结果揭示了KOH活化和球磨改性显著提高了BM-KOH-BC的孔隙结构和比表面积.在优化条件下(初始EFA浓度为 80 mg·L-1 时,在pH值为 7,温度为 25℃,吸附剂剂量为0.14 g·mg·L-1,搅拌速度为 200 r/min、接触时间为 35 h的条件下,BM-KOH-BC表现出良好的吸附性能,去除率达77.4%,最大吸附容量为481.1 mg·g-1.吸附过程符合二级动力学模型和Freundlich等温线模型.此外,BM-KOH-BC在 5次吸附-解吸循环后仍保持高效的EFA去除率.这一低成本、高效吸附和可循环利用的特性使BM-KOH-BC在处理水体中的EFA方面展现出潜在的应用前景.

    球磨生物炭椰壳恩诺沙星吸附

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    快速渗氮处理下的TC4钛合金的摩擦磨损性能

    丁旭王匀杜道忠周泓...
    4334-4343页
    查看更多>>摘要：为了改善TC4钛合金表面硬度、耐磨性较差的缺点,本文提出了基于超快高温烧结(UHS)工艺的快速渗氮处理(HSNT)表面处理方法.对TC4钛合金表面进行HSNT,利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜研究试样的微观组织,采用维氏显微硬度计和摩擦磨损试验装置对试样进行力学性能测试.2 min即可在TC4钛合金表面形成改性层,改性层由两部分组成,最表层为氮化物层,厚度 10 μm,平均显微硬度为HV0.1 973.55,主要成分为TiN;次表层为渗氮层,厚度 10 μm,平均显微硬度为HV0.1 774.53,截面显微硬度整体呈现出阶梯分布的趋势.摩擦磨损试验发现,在 20 N载荷下,经过HSNT的TC4的摩擦系数为 0.406,降低了 24.4%,经过HSNT的TC4的磨损体积为 0.302 mm3,降低了 86.7%.不同载荷下经过HSNT的TC4的摩擦系数和磨损体积始终小于TC4钛合金,且均随着载荷的增加而增大.在 20 N载荷下,TC4的磨损机制主要表现为磨粒磨损和氧化磨损,经过HSNT的TC4的磨损机制主要表现为粘着磨损和氧化磨损.经过HSNT的TC4钛合金的性能得到了明显的改善,弥补了TC4硬度低、耐磨性差的缺点.

    TC4钛合金快速渗氮微观组织显微硬度摩擦磨损

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    金刚石增强石墨膜/铝复合材料构型设计及其导热性能

    张清云黄焌晨杨兵吕峥...
    4344-4352页
    查看更多>>摘要：针对石墨膜/铝复合材料纵向导热能力不足的缺点,本文采用高导热金刚石穿透铝层,连接上下两层石墨膜,成功在石墨膜/铝复合材料内部构建了导热通道,为复合材料提供纵向导热路径,从而有效提高复合材料纵向热传导效率.为了改善金刚石与铝基的界面结合,使用物理气相沉积(PVD)技术对金刚石表面进行镀钨处理,随后采用快速热压烧结法(FHP)制备金刚石增强石墨膜/铝复合材料.研究了界面结合质量和金刚石体积分数对复合材料热导率性能的影响.研究表明:当镀钨金刚石体积分数为 10vol%,复合材料面内热导率达到峰值 658 W/(m·K),相较于未镀金刚石增强复合材料提升了 7%.当镀钨金刚石体积分数超过 10vol%时,复合材料面内热导率呈现下降趋势.对于镀钨金刚石高体积分数(30vol%)的复合材料而言,其面内热导率降低至 535 W/(m·K).然而,随着金刚石体积分数的增加,复合材料内部导热通道数量增加,纵向热导率达到最高值 177 W/(m·K),相较于未镀金刚石增强复合材料提升了 34%.结果表明通过在石墨膜/铝之间引入金刚石导热通道,可有效提高复合材料的纵向导热能力.

    铝复合材料石墨膜金刚石导热通道界面改性快速热压烧结热导率

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    真空热压法制备Ti2AlNb/TA15叠层复合材料的微观组织及其高温拉伸性能

    邵鑫香张守银张堃万俊杰...
    4353-4365页
    查看更多>>摘要：为改善Ti2AlNb合金的本征脆性且不牺牲其高温性能,将其与高温钛合金TA15进行复合,采用真空热压法制备了Ti2AlNb/TA15叠层复合材料,研究了不同热压温度对其微观组织及其拉伸性能的影响.研究结果表明:界面层的孔洞缺陷随热压温度的升高逐渐减少,热压温度在 1 050℃及以上时可以获得无缺陷冶金结合界面.界面反应层厚度随热压温度的升高而增加,且在 1 050℃及以上的扩散温度条件下,反应区和Ti2AlNb层间形成了一定宽度的过渡层,提升了界面结合性能.拉伸实验结果表明,相较于Ti2AlNb合金,Ti2AlNb/TA15叠层复合材料的室温和高温拉伸性能均有显著的提升.其中 1 050℃热压温度条件下的叠层复合材料具有较好的综合性能,650℃高温抗拉强度和应变分别为667.85 MPa和16.2%.

    真空热压法叠层复合材料热压温度微观组织高温拉伸性能

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    Al粉含量对Y2O3基陶瓷型芯性能及组织的影响

    芦刚吴谦陈晓陈义斯...
    4366-4374页
    查看更多>>摘要：为获得满足钛合金熔模精密铸造使用的高惰性陶瓷型芯,采用Y2O3 作为骨料,引入Al粉作为矿化剂,基于热压注法制备陶瓷型芯.研究了Al粉含量对Y2O3 基陶瓷型芯致密化特性、力学性能、微观结构及相组成的影响.结果表明:随Al粉含量增加,Y2O3 基陶瓷型芯的烧结收缩率和高温挠度逐渐减小;Al粉氧化膨胀有利于抵御型芯的烧结收缩,基于Al粉的液相烧结协同Al-Y2O3 的界面反应烧结和Al2O3-Y2O3 扩散烧结机制,促进了型芯的致密化.Al粉与基体生成Al2Y4O9 晶体抑制了晶间细小Y2O3 颗粒的二次烧结,提升了型芯的高温抗变形能力.引入少量Al粉,型芯中生成Al2Y4O9 和Y2Al晶体并附着于基体颗粒表面,基于第二相强化晶间结合强度得到提升;加入 2wt%Al粉时型芯获得最佳抗弯强度,约为 34.38 MPa,相比纯钇基陶瓷型芯提升了 49.15%,表现为穿晶断裂.但过量Al粉氧化产生的膨胀量扩大了骨料颗粒间距,一定程度上削弱了晶间结合强度,型芯出现沿晶脆性断裂的倾向,导致承载能力下降.

    Al粉Y2O3基陶瓷型芯烧结收缩率抗弯强度抗蠕变断裂行为

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