期刊,复合材料学报 2022年卷9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

有机无机转化法制备超高温陶瓷基复合材料技术研究

裴雨辰孙同臣刘伟韩伟健...

4319-4326页

查看更多>>摘要：超高温陶瓷基复合材料是以连续碳纤维为增强体、超高温陶瓷为基体的一类复合材料,具有密度低、韧性好、耐高温、抗氧化及耐烧蚀等优异性能,在新型高速飞行器热结构应用方面有着不可替代的作用.碳纤维增强体和陶瓷基体是超高温陶瓷基复合材料的两个重要组成部分,对复合材料使役性能起着决定性作用,但是,碳纤维与陶瓷基体的理化性质差异大,如何将碳纤维与陶瓷基体进行有效复合,以便充分发挥碳纤维轻质、高强韧特性与陶瓷基体抗氧化、耐烧蚀特性,是超高温陶瓷基复合材料基础研究和工程应用需要解决的主要问题.本文论述了有机无机转化法制备超高温陶瓷基复合材料技术的发展思路,介绍了超高温有机陶瓷前驱体的设计与合成、C/ZrC-SiC和C/HfTaC-ZrC-SiC复合材料的研究结果,探讨了解决新型高速飞行器高温气动/燃气环境氧化烧蚀问题的材料技术方案,为连续纤维增强超高温陶瓷基复合材料的技术发展和工程应用提供借鉴.

关键词：

超高温陶瓷基复合材料有机无机转化高温气动燃气环境

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芳纶纳米纤维强化浸渍处理芳纶纤维及其橡胶复合材料的界面黏合性能

翟振强李英哲黄伟杜德松...

4327-4336页

查看更多>>摘要：为进一步提高芳纶纤维/橡胶复合材料的界面黏合性能,在传统"二浴"法浸渍间苯二酚-甲醛-胶乳(RFL)的基础上,分别在预处理液、RFL浸胶液中加入芳纶纳米纤维(ANF),研究ANF的添加工艺和用量对芳纶纤维/橡胶复合材料界面黏合性能的影响.结果表明,在预处理液中仅添加0.05wt％ANF,H抽出力为209.0 N,剥离力为19.8 N/根,动态黏合疲劳寿命9 829次,比未增强体系分别提高18.1％、14.4％和41.0％;在RFL浸胶液中添加0.15wt％ANF,H抽出力为206.5 N,剥离力为20.1 N/根,动态黏合疲劳寿命8 095次,比未增强体系分别提高15.9％、16.1％和16.1％.在预处理体系中添加ANF可更有效地提高动态黏合性能,原因在于ANF与芳纶纤维、预处理液中的异氰酸酯之间产生良好的化学作用,有利于界面处模量过渡,提高应力传递效率.

关键词：

芳纶纳米纤维纳米增强芳纶纤维橡胶复合材料界面黏合性能

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碳/碳复合材料的激光烧蚀行为与机制

耿莉成溯付前刚李贺军...

4337-4343页

查看更多>>摘要：碳/碳(C/C)复合材料作为性能优良的耐烧蚀材料得到了广泛的应用,其作为抗激光烧蚀材料的潜力待被发掘.本文制备了不同密度的C/C复合材料,在无氧环境下以CO2激光器为光源,探究了高能激光与C/C复合材料之间的作用机制,系统地分析了材料的特性和激光参数不同对烧蚀表现的影响.采用三维轮廓仪对线烧蚀率进行表征.结果表明,随着烧蚀时间或激光功率的变化,C/C复合材料的烧蚀表现均为非线性变化.C/C复合材料的本征特性决定了其热量载荷.密度越高的C/C复合材料,其热量载荷越高,烧蚀性能越好.热量载荷与激光热流密度之间的关系则决定了材料的烧蚀表现,当激光的热流密度大于材料的热流载荷时,烧蚀速率会呈阶跃式攀升.

关键词：

碳/碳(C/C)复合材料激光烧蚀烧蚀速率机制热量载荷

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超厚壁变曲率复合材料扩张段固化过程力-热耦合分析

梁群冯喜平张坤闫航...

4344-4353页

查看更多>>摘要：复合材料扩张段是固体发动机喷管的关键部件,为抵抗高温、高压、烧蚀、高速燃气和力学载荷的综合作用,其结构为超厚壁变曲率的复杂混合复合材料结构.由于扩张段的低导热性、超厚壁特征和固化工艺的不合理,成型过程容易出现剧烈的过热峰.为减小固化变形,提高扩张段成型质量,必须抑制固化过热,提高固化均匀性.本文首先采用高压差示扫描量热仪表征2 MPa压力下高硅氧玻璃纤维/酚醛和碳纤维/酚醛预浸料的动力学.然后考虑成型过程多场耦合特点及成型模具和固化工艺的影响,构建固化过程耦合模型,分析扩张段固化过热和非均匀固化现象.最后,提出在剧烈固化前插入降温段的方法优化固化工艺,抑制固化过热.结果表明,优化工艺可以有效抑制扩张段过热现象,优化后最大过热峰由54.2℃下降为23.5℃,最大固化度差值由0.6下降为0.34,下降幅度分别为56.64％和43.33％.

关键词：

扩张段变曲率超厚壁复合材料过热非同步固化

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石墨烯/碳纳米管共改性碳纤维复合材料的结构、力学、导电和雷击性能

郭妙才黑艳伟李斌太邢丽英...

4354-4365页

查看更多>>摘要：发展结构-防雷击功能一体化复合材料是未来的发展方向之一.本文制备了一种石墨烯和碳纳米管共改性的复合材料并研究了其结构、力学性能、导电性能和雷击性能.结构研究表明导电纳米粒子主要分布于复合材料层间和邻近层间的层内区域,而内部分布较少.复合材料的0°弯曲强度和0°层间剪切强度分别为(1 538±86)MPa和(107.0±1.0)MPa.制备了2 mm、3 mm、4 mm三种厚度的复合材料板,其面内电导率为100 S/cm左右,其厚度向电导率分别为0.128 S/cm、0.094 S/cm和0.088 S/cm.雷击试验表明,三种厚度试样的总损伤面积类似,深层损伤面积随厚度向电导率降低而减少,但损伤深度则随厚度向电导率降低而增加,损伤模式主要为树脂的烧蚀气化和纤维的断裂损伤,但没有明显的层间分层发生.2 mm厚雷击试样板损伤区域的最低弯曲强度达到了782 MPa,保持率为75％,弯曲模量保持率为59.2％.2 mm板和3 mm板雷击损伤中心150 mm×100 mm区域平均弯曲强度保持率分别达到了87.4％和87.2％,损伤深度分别只有约0.3 mm和0.4 mm.

关键词：

CFRP导电雷击防护石墨烯碳纳米管

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原位SiC纳米线增韧SiC陶瓷的抗热震性能

肖元李露郑瑞晓马朝利...

4366-4374页

查看更多>>摘要：SiC陶瓷的本征脆性及其在高低温交变环境中抗热震能力的不足已成为制约其广泛应用的关键问题之一.本文以聚碳硅烷为前驱体、二茂铁为催化剂,通过前驱体转化法在制备低密度SiC陶瓷的同时在陶瓷中原位合成SiC纳米线,并采用前驱体浸渍裂解工艺将低密度陶瓷进一步致密化制备原位SiC纳米线增韧SiC陶瓷.实验结果表明,引入原位SiC纳米线后,SiC陶瓷的抗热震性能显著提升,经历30次"室温↔1 500℃"的热震循环氧化后其氧化增重率仅为2.53％,相较于纳米线改性前的SiC陶瓷氧化增重率下降了59％.相应的微结构分析表明,合成的SiC纳米线为β-SiC晶型,其中包含部分堆垛层错.纳米线沿<111>方向择优生长,其生长遵循典型的"气-液-固"生长机制.SiC纳米线主要通过纳米线桥连和拔出增韧机制缓解陶瓷制备及高低温交变过程中产生的应力集中,减少裂纹数量和尺寸,进而提升陶瓷断裂韧性和抗热震性能.引入SiC纳米线后,SiC陶瓷内部平均裂纹长度由27.7 µm下降至18.2 µm,断裂韧性由3.76 MPa·m1/2增加至7.83 MPa·m1/2.

关键词：

SiC陶瓷原位SiC纳米线生长机制聚碳硅烷抗热震性能

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BNmf-Si3N4w/Si3N4复合材料的制备与性能

崔雪峰赵凯王玉生叶昉...

4375-4383页

查看更多>>摘要：为制备一种介电性能和力学性能优异的高温透波材料,采用凝胶注模(GC)结合先驱体浸渍裂解(PIP)工艺制备了BNmf-Si3N4w/Si3N4复合材料.研究了浸渍裂解次数及BNmf含量对复合材料的力学性能与介电性能的影响.结果表明:(1)随着PIP循环次数增加,复合材料的密度增大,气孔率降低,氮化硅基体逐渐形成三维网络结构包裹在复相微米增强体周围,复合材料力学性能提升;(2)当BNmf含量从4vol％增加到12vol％时,弯曲强度从175.5 MPa降低到139.3 MPa,断裂韧性从2.36 MPa·m1/2增加到2.73 MPa·m1/2,介电常数从3.62下降到3.25,介电损耗角正切从0.012下降到0.007;(3)BNmf-Si3N4w/Si3N4复合材料的强韧化机制主要为裂纹分叉、裂纹偏转及BNmf及Si3N4w的拔出,三种机制有效降低主裂纹对复合材料的损害.

关键词：

凝胶注模先驱体浸渍裂解透波复合材料介电性能力学性能

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先进树脂基复合材料纤维褶皱缺陷阵列超声全聚焦成像

周正干朱甜甜马腾飞李洋...

4384-4392页

查看更多>>摘要：先进树脂基复合材料因其密度低、强度高等特点,广泛应用于航空航天领域.纤维褶皱是先进树脂基复合材料制造过程中产生的一种缺陷,常规超声检测效率低,而阵列超声全聚焦成像检测技术则依赖准确的声传播延时.针对先进树脂基复合材料中的各向异性和多层折射界面而导致声波延时计算困难的问题,提出了一种使用Viterbi搜索算法的声线示踪方法,用于计算阵列超声全聚焦成像检测的时间延迟.对5.92 mm厚的多向碳纤维复合材料层压板进行阵列超声全聚焦成像检测实验,结果表明,使用声线示踪法计算延时,可以使采集的全矩阵信号被准确地相干叠加,有效检测出多向碳纤维复合材料层压板中的纤维褶皱缺陷.

关键词：

先进树脂基复合材料纤维褶皱阵列超声全聚焦成像技术声线示踪

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上浆剂对国产T800级碳纤维增强热固性复合材料界面性能的影响

王新庆柳肇博刘寒松肇研...

4393-4405页

查看更多>>摘要：碳纤维具有力学性能优、密度低、耐腐蚀、耐高温等一系列优异性能,近年来被广泛应用于航空、航天等重要领域.相较于国外的高强中模碳纤维,国内虽有T800级碳纤维与之对应,但是国内对高性能碳纤维的研究工作起步晚,研究尚不充分.上浆剂作为碳纤维表面的重要组成部分,对碳纤维的表面性能有着重要的影响,进而影响复合材料的界面性能.本文采用SEM、TGA、XPS等表征手段,研究分析了上浆剂对国产T800级碳纤维的影响,对碳纤维的表面物化特性及其不同先进树脂基复合材料的微观界面性能进行研究,为国产高性能碳纤维的产品发展提供借鉴意义.

关键词：

碳纤维上浆剂复合材料界面性能力学性能

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不同种类纤维增强复合材料湿热老化性能对比

吴瑞李岩于涛

4406-4419页

查看更多>>摘要：为研究碳纤维、玻璃纤维和植物纤维增强复合材料在湿热环境下的耐久性能差异,本文制备了纤维体积分数为60vol％的单向碳纤维/环氧树脂复合材料(Carbon fiber reinforced polymer,CFRP)、玻璃纤维/环氧树脂复合材料(Glass fiber reinforced polymer,GFRP)和亚麻纤维/环氧树脂复合材料(Flax fiber reinforced polymer,FFRP),在23℃、37.8℃和60℃下进行了吸水试验,并测试了三种复合材料在厚度方向的膨胀率、拉伸性能和层间剪切性能,同时利用时温等效原理对它们的长期吸水性能及力学性能进行了预测.结果表明,三种复合材料的吸水行为在老化前期均符合Fickian扩散定律,而后期有所偏离.从吸水性能来看,FFRP具有最高的扩散系数、饱和吸水率和膨胀率.从力学性能来看,CFRP的拉伸性能随老化时间的增加几乎不变,而层间剪切强度小幅下降,烘干后其拉伸性能及层间剪切性能与未老化时相同,CFRP在老化过程中未发生不可逆变化.GFRP老化后的拉伸强度和层间剪切强度下降幅度较大,而拉伸模量下降幅度较小,烘干后拉伸性能得到部分恢复,而层间剪切强度则基本未有任何恢复,GFRP在老化过程中发生了玻璃纤维水解及界面脱粘等不可逆变化.由于吸水后亚麻纤维的塑化,FFRP的拉伸强度略微提高,而拉伸模量和层间剪切强度则急剧下降后保持稳定,烘干后,其拉伸强度反而大幅下降,拉伸模量及层间剪切强度则大幅上升,这与水分的塑化作用、纤维及基体的膨胀和降解等变化有关.由三种复合材料的长期性能预测结果可知,CFRP的长期力学性能保持率较好,GFRP的长期力学性能保持率较差,FFRP在拉伸强度保持率方面具有优势,研究结果为湿热环境下工程结构的选材和设计提供了一定的理论依据.

关键词：

亚麻纤维碳纤维玻璃纤维湿热老化吸水性能力学性能长期性能预测

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