碳纳米管和碳纤维/环氧复合材料在循环加载下的压阻响应

摘要整理

在循环加载条件下维持复合材料的力学性能和长期运行安全性是主要技术挑战。本研究制备了基于多壁碳纳米管（MWCNTs）、碳纤维（CFs）和环氧树脂的三组分复合材料，系统研究了其力学性能和电导特性在应变传感器等应用中的表现。通过将MWCNTs掺入环氧树脂基体，增强了碳纤维增强环氧复合材料（CF/Epoxy）的自感知能力。MWCNTs的引入改善了树脂与碳纤维表面的粘结，显著提高了电导率和力学性能。压阻性能受MWCNTs掺入量的显著影响，在循环拉伸和循环弯曲条件下，灵敏度因子（GF）分别在0.6～1.5和2.5～5.5范围内。复合材料样品在循环机械加载下表现出良好的灵敏度、稳定性和可逆性，经历500次以上循环加载后性能无明显衰减。三组分复合材料具有优异的力学、电学和压阻性能，且制造工艺简便，在自监测结构构件等领域具有广阔应用前景。

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