近期,科學院新疆理化技術研究所復合材料團隊提出一種用于復合材料健康監測的新方法,科研人員將具有良好分散性能的碳納米管和石墨烯材料涂覆在玻璃纖維表面,實現了玻璃纖維由絕緣體向導體的轉變;將此玻璃纖維與高分子基體材料進行復合制備了FRP材料,并采用力-電耦合測試方法揭示了材料在負載條件下裂紋的產生、擴展等過程,從而提供了一種用于預測復合材料結構缺陷的新途徑。該方法的創新性體現在通過預測復合材料中增強相——纖維的損傷過程來評價FRP的健康狀況,明顯區別于傳統的通過檢測FRP中基體的性質來預測材料缺陷的方法。表面涂覆有碳納米材料的玻璃纖維表現出優異的導電性質,并對溫度和應力變化很敏感,有望用于溫度測量、人體皮膚傳感器以及可穿戴設備等領域。
相關科研成果發表在復合材料雜志Composites Science and Technology上,論文作者在讀博士研究生郝斌獲得科學院大學國際會議項目資助,在丹麥哥本哈根舉辦的第20屆國際復合材料大會(ICCM-20)作會議發言。
該研究工作得到自然科學基金、“千人計劃”以及中德科研合作(PPP)等項目支持。
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表面涂覆有石墨烯和碳納米管的玻璃纖維及其電學性質
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