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相似文献
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1.
通过对碳纤维/PEEK复合材料(纤维体积分数30%)的单调拉伸、 应力控制循环、 应变控制循环实验, 对该材料的应力、 应变循环特性以及棘轮行为的率相关、 时相关特性进行了系统的研究。研究表明: 与PEEK树脂基体材料相比, 加入碳纤维使材料的抗蠕变性能有所提高。在应变控制循环实验中, 响应应力幅值与应变加载速率和应变加载幅值密切相关; 在应力松弛效应的影响下, 响应应力幅值随着应变峰值保持时间的增加而减小。室温下, 碳纤维/PEEK复合材料在非对称应力循环中产生明显的棘轮应变, 并且对加载应力幅值和平均应力具有明显的依赖性, 此外, 当在较低的加载速率和具有一定峰值保持时间情况下, 棘轮应变显著增强。   相似文献   

2.
为了确定钢渣混凝土是否具有感知应力的功能,研究了钢渣混凝土在不同荷载条件下的电阻变化规律,即压敏性.通过模拟试验测试了不同加载速率、循环加载、突然加载和卸载等加载条件下钢渣混凝土的压敏性.结果表明,随着钢渣掺量的增加,钢渣混凝土的压敏效应更加明显;压力较小时,电阻率随压力增大而迅速降低;压力增大到一定程度后,电阻率下降十分缓慢;压力达到极限荷载时,电阻率迅速升高;在循环加载情况下,第一次加载循环时钢渣混凝土电阻变化率高于第二次加载循环时的变化率.钢渣混凝土成本很低,制备方法简单,与碳纤维增强水泥一样具有良好的压敏性,因此具有较好的应用前景.  相似文献   

3.
利用四电极法研究了内掺水泥基渗透结晶防水材料(CCCW)的碳纤维石墨水泥基复合材料试样(40 mm×40 mm×40 mm)的导电特性及其在循环荷载作用下的压阻特性,分析讨论了碳纤维石墨水泥砂浆的体积电阻率及压阻特性随石墨掺量的变化规律。碳纤维和CCCW的掺量分别为水泥质量的1%和4%;石墨掺量分别为水泥质量的0%、10%、20%、30%、40%和50%。结果表明,添加CCCW的碳纤维石墨砂浆试样的体积电阻率随石墨掺量的增加迅速下降,并存在渗滤现象,渗滤阈值为20%左右。在循环荷载作用下,不同石墨掺量试样的电阻和应力存在一定的对应关系。石墨掺量为水泥质量的20%~30%时,碳纤维石墨水泥砂浆试样的体积电阻率与压应力呈现良好的可重复性,电阻值在应力加载时几乎呈线性下降,而卸载时增加。  相似文献   

4.
碳纤维/硅橡胶导电复合材料的温度响应   总被引:1,自引:0,他引:1  
通过升温-降温循环及升温-恒温两种方式研究了碳纤维/硅橡胶导电复合材料试样的温度响应,通过碳纤维导电复合材料的导电机理对测试结果进行了分析。该导电复合材料具有正温度系数,并具有温度弛豫现象。橡胶材料与碳纤维材料热膨胀系数的不同是造成其电阻温度响应的主要原因;而温度变化对电子能量的影响也是造成材料温度响应的原因之一。  相似文献   

5.
炭毡传感特性研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
通过对炭毡进行拉伸、循环加载等试验,研究了其电阻随变形而改变的规律.结果表明:在弹性范围内,拉伸加载时,电阻值呈可逆性增加;卸载时,电阻值则为可逆性减小.炭毡具有良好的电阻-变形敏感性,且有满意的线性度和良好的重复性.炭毡通电处理后,其电阻值更加稳定,在循环载荷下,重复性比未通电前好.炭毡作为一种新型的传感元件,可用于监测工程结构的服役状况.  相似文献   

6.
史智  高庆  康国政  刘宇杰 《工程力学》2007,24(9):159-165
在室温、250℃、500℃和650℃四种温度下对1Cr18Ni9不锈钢材料的单轴应变循环特性及其时相关棘轮行为进行了实验研究,以讨论不同加载速率、加载波形和峰值应力保持时间对材料棘轮行为的影响。实验结果表明:在室温下,材料呈现出弱的循环软化特性和渐进型棘轮变形行为,并对加载速率和峰值应力保持时间具有强烈依赖性;在250℃、650℃下,因材料的循环硬化加快而使其棘轮行为较快趋于安定,但棘轮变形大小仍一定程度依赖于加载速率和保持时间;在500℃温度下则由于动态应变时效的影响没有明显的棘轮行为发生。研究得到一些有助于后续建立时相关本构模型的结论。  相似文献   

7.
碳纳米管因机械应力敏感特性而成为传感器的理想材料。单原子层厚度的石墨烯片卷曲而成的单壁碳纳米管具有大约1 nm的管径。碳纳米管纺丝形成纱,使其能够用于结构组份中。本文研究了碳纳米管纱的几何尺寸、力学性能和准静态应力加载速率对其压阻效应的影响。应力加载速率影响碳纳米管纱的失效机理和机电特性。高应力加载速率导致拉伸强度的增加和正压阻效应,而低应力加载速率引起较高的应力失效与负压阻效应。碳纳米管纱的压阻传感器系数随应力加载速率基本不变,但其对于应力水平和碳纳米管纱的几何尺寸具有高度依赖性。作为传感器所需的线性压阻关系在高应力加载速率下相关系数为0.995,而在低应力加载速率下相关系数只有0.832。  相似文献   

8.
连续碳纤维单丝的应变电阻效应   总被引:1,自引:1,他引:0  
碳纤维是一种十分重要的新型材料,是先进复合材料中最重要的增强材料之一,同时又是一种功能材料. 研究了连续碳纤维单丝的应变电阻效应,分析了在拉应力作用下其电阻率的变化规律.结果表明:连续碳纤维单丝的电阻应变灵敏系数为1.38,比常用电阻应变片的要低,原因是碳纤维的电阻率在拉应力作用下是减小的.另外连续碳纤维受拉时,其电阻的变化由纤维几何尺寸及电阻率的变化引起,但主要是由几何尺寸的变化而引起的.同时,测试了连续碳纤维单丝的力学性能.  相似文献   

9.
碳纤维是决定CFRP复合材料性能的主要因素之一,因此为保证复合材料结构的健康状态、识别纤维的损伤与断裂就显得至为关键。文中通过加载电流并采集电阻信号的方式来识别CFRP复合材料中碳纤维的健康状态,通过实验和理论分析的方法进行了深入研究。实验针对2种不同铺层的试件进行测量:单向层合板[0]8和正交层合板[0/90]4。对试件端部进行了粘接铜箔处理以使试件稳定导电,使用KEITULEY2700数据采集仪测量试件电阻。实验内容包括静态电阻测量、拉伸受力状态下材料的电阻特性分析,并建立和推导了电阻-应变理论分析模型,进行了通电疲劳实验。研究结果表明,碳纤维的铺层角度对CFRP结构电阻有较大影响,[0]8铺层材料电导率和破坏强度约为[0/90]4铺层材料的2倍;CFRP材料受外载荷作用时,损伤程度与其电阻变化有对应的关系,其电阻信号变化可以作为反映材料损伤情况和识别纤维断裂的主要参数;实验结果与所建立的电阻-应变模型拟合结果吻合较好。文中研究的CFRP纤维断裂识别和航空复合材料结构健康监控及实时监测具有重要的意义。  相似文献   

10.
电阻法在碳纤维复合材料结构健康监测(SHM)中具有巨大应用前景。本文研究了碳纤维三维角联锁机织复合材料经向和纬向试件在弯曲作用下力-电阻响应,探究电阻变化与复合材料结构损伤的相关性。试验结果表明:经向和纬向试件在弯曲作用下电阻变化与试件主要承载纱线损伤情况具有相关性。准静态三点弯曲加载下,试件电阻变化可以反映试件承载能力变化:在最大载荷点之前,试件电阻基本不变;主要承载纱线发生断裂损伤时,电阻增加。弯曲疲劳加载下,试件电阻变化可以反映试件承载能力退化情况:在弯曲疲劳加载前期,三维角联锁机织复合材料呈现负压阻效应;随着循环次数增加,基体裂纹、界面脱粘等不可逆损伤不断累积,电阻缓慢增大;在弯曲疲劳加载后期,主要承载纱线断裂,电阻显著增加;试件最终疲劳失效时,电阻急剧增加。  相似文献   

11.
碳基材料掺杂聚合物导电特性研究进展   总被引:1,自引:0,他引:1  
导电聚合物可分为结构型导电聚合物和复合型导电聚合物,其中复合型导电聚合物主要是碳基材料或金属掺杂聚合物而得到。文中综述了碳基材料掺杂聚合物的导电机理和碳基材料掺杂聚合物导电特性的研究进展。导电机理主要有渗滤理论、隧道效应和场致发射理论等。目前应用于复合型导电聚合物的碳基材料主要为炭黑、碳纳米管和石墨烯等。文中还简要介绍了碳基材料掺杂聚合物的应用和发展趋势。  相似文献   

12.
各向异性导电胶用新型导电复合粒子的制备   总被引:1,自引:0,他引:1  
采用无钯活化的化学镀的方法成功地制备出外镀银/铜/环氧树脂新型导电复合粒子,并对导电复合粒子进行了光学显微镜、SEM和EDS分析.结果表明:制备的导电微粒密度小,具有良好的导电性能,可以满足各向异性导电胶应用需求.  相似文献   

13.
A new composite material was prepared by incorporation of graphene nanoribbons into a dielectric host matrix. The composite possesses remarkably low loss at reasonably high permittivity values. By varying the content of the conductive filler, one can tune the loss and permittivity to desirable values over a wide range. The obtained data exemplifies how nanoscopic changes in the structure of conductive filler can affect macroscopic properties of composite material.  相似文献   

14.
伴随着现代电子科技领域的蓬勃发展,大量电子垃圾的产生给环境带来了巨大压力。以纤维素为主的柔性导电复合材料具有与传统石油基导电产品不可比拟的优点,如轻质、可降解、可再生、生物相容性好等。近年来,纸基柔性导电材料逐步成为该领域研究的热点。本文综述了近些年来国内外纸基柔性导电材料的研究进展,描述了柔性导电材料的工作原理,详细概述了纸基导电材料的制备方法与相关应用,对纸基柔性导电材料亟待解决的问题及未来发展趋势进行了总结和展望。   相似文献   

15.
A composite comprised of dispersed conductive particles in an insulating polymer matrix is an excellent sensing material and could be used in flexible pressure sensors and tactile sensors. In this study, we investigated the variation of electrical resistance as a function of pressure for carbon black–silicone rubber composite. Samples were fabricated with different carbon black volume fractions. From experimental results, it was found that the composite has not only piezoresistivity but also electrical resistance creep behavior, which illustrates the relationship between electrical resistance and time. To describe and predict the above two phenomena, a mathematical model was established for particles filled polymer composites. When the piezoresistive composite was applied as a pressure-sensing unit, errors were seen due to “resistance creep” behavior. Based on this study, a method to inhibit such errors were investigated, developed, and realized.  相似文献   

16.
《Composites Part A》2000,31(10):1039-1045
The main objectives of this research work are to develop conductive knitted fabric composite materials and to determine their electromagnetic shielding effectiveness (EMSE). Polypropylene is the matrix phase and glass fibers are the reinforcement phase of the composite material. Copper wires are incorporated as conductive fillers to provide the electromagnetic shielding properties of the composite material. The amount of copper in the composite material is varied by changing the yarn composition, fabric knit structure and stitch density. The EMSE of various knitted fabric composites is measured in the frequency range of 300 kHz to 3 GHz. The variations of EMSE of knitted fabric composites with fabric structure, stitch density and yarn compositions are described. Suitability of conductive knitted fabric composites for electromagnetic shielding applications is also discussed.  相似文献   

17.
Composite materials that combine the lithium exchanging material LiCoO2 and the conductive polymer poly(aniline) (PANI) have been investigated regarding their possible application to electrode materials of lithium batteries. Such composite materials have been prepared by means of polymerization of aniline in acidic suspensions of LiCoO2 particles. PANI was synthesized by oxidative polymerization of aniline by ammonium persulfate in the presence of sodium dodecylbenzenesulfonate (SDBS) as a micellar template and dopant. The composite material consisted in LiCoO2 particles dispersed in a continuous matrix of PANI. The ribbon-like morphology of the powdered material was distinctly different of the morphologies of the parent materials. The conductive material had conductivity close to that of PANI because the LiCoO2 content of the composite material was low. The presence of the poorly conductive inorganic phase caused a significant loss of conductivity, showing that LiCoO2 blocked electronic transfers between PANI crystallites. Ammonium persulfate caused the loss of lithium from LiCoO2 when it was used at high concentration in the polymerization recipe. In this case a new phase made of Co3O4 formed by chemical decomposition of LixCoO2. Thin films prepared from stable suspensions of composite materials in water show comparable electrical performance to that measured for bulk materials.  相似文献   

18.
邱庆龄 《功能材料》2020,(3):3082-3088
以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作为分散剂,多层石墨烯、TiO2/石墨烯(m(TiO2):m(石墨烯)=25∶75)和TiO2颗粒作为导热添加剂,加入到二元复合有机储冷材料中(m(壬酸):m(葵醇)=60:40),制备了复合相变储冷材料。通过吸光度、DSC和热导率测试等手段,对复合相变储冷材料的稳定性、相变温度、相变潜热及热导率进行了评价分析。结果表明,分散剂和导热添加剂的加入,对储冷材料的相变温度和相变潜热影响不大,但对热导率影响较大。当分散剂SDBS浓度为0.2 g/L,导热添加剂(分别为TiO2/石墨烯和TiO2颗粒)浓度为0.5 g/L时,复合相变储冷材料具有较好的稳定性,其热导率分别为为0.2211和0.2096 W/(m·K),相比没有加入任何导热添加剂的储冷材料的热导率(0.1738 W/(m·K)),分别提高了27.22%和20.61%;当分散剂SDBS浓度为0.3 g/L,导热添加剂多层石墨烯浓度为0.3 g/L时,复合相变储冷材料处于稳定状态,其热导率为0.2268 W/(m·K),相比0.1738 W/(m·K),提高了30.49%。由此可知,多层石墨烯可以更有效地增加复合相变储冷材料的热导率,这主要是由于石墨烯具有非常高的比表面积,有利于复合材料更加均匀地分散以及形成更加完善的网格结构,从而有效增加复合相变储冷材料的稳定性及热导率。选用多层石墨烯为导热添加剂(0.3 g/L),SDBS为分散剂(0.3 g/L),可以制备出体系最稳定、热导率最高的复合相变储冷材料。  相似文献   

19.
Electrically conductive optically clear adhesives (ECOCAs) were prepared using a nanostructured carbon material (CMK-3(150)) as a conductive filler. The mesoporous carbon material, CMK-3(150), was synthesized using an ordered mesoporous silica template to produce inverse replica ordered mesoporous carbon material with an approximately 10 nm pore diameter. An adhesive solution of acrylic monomers containing polar acrylate, CMK-3(150), and thermal initiator was reacted at 80 degrees C to prepare the ECOCA composite which had appropriate viscosity for further processing. The adhesive composite was adhered to various surfaces including ITO films upon thermal processing at 60 degrees C to afford a highly transparent and adhesive film. Tensile strength of the ECOCA films was increased with the contents of conductive filler up to 4 wt%. The percolation concentration of the CMK-3(150) in the composite was approximately 7 wt%, which is much less than those of typical conductive fillers. The optimum content of CMK-3(150) to assure optical clarity, tensile strength, and high conductivity was 2-3 wt%.  相似文献   

20.
以碳化温度为900 ℃的竹炭为导电骨料、 酚醛树脂为黏结剂、 炭黑为添加剂, 采用模压成型法制备竹炭/酚醛树脂复合导电材料。考察了竹炭的粒度、 酚醛树脂用量、 炭黑用量、 成型压力及固化温度等工艺因素对竹炭/酚醛树脂复合导电材料导电性和抗弯强度的影响。结果表明: 随着酚醛树脂用量的增加, 复合材料的抗弯强度增大, 电导率先增大后减小; 增加成型压力可同时提高复合材料的电导率和抗弯强度; 增大竹炭粉粒的粒径、 增加炭黑用量、 提高固化温度有利于改善复合材料的导电性, 但会不同程度地改变复合材料的力学性能。制备竹炭/酚醛树脂复合导电材料的最佳工艺条件为: 竹炭粒度≤75 μm, 树脂用量30%, 炭黑用量7.5%, 成型压力280 MPa, 固化温度180 ℃。   相似文献   

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