碳納米纖維-環(huán)氧樹脂基復合材料自感知性能.pdf

1、專業(yè)學位碩士學位論文碳納米纖維／環(huán)氧樹脂基復合材料自感知性能SelfsensingPropertiesofCarbonNanofiber／EpoxyResinMatrixCompositesMaterialsomoositesaterlalS學號：31206003大連理工大學DalianUniversityofTechnology大連理工大學專業(yè)學位碩士學位論文摘要纖維增強復合材料(FiberReinforcedPolymer，F(xiàn)RP)

2、以其優(yōu)異的性能成為一種獲得極大關注的新型結構材料，并在結構加固、組合結構構件中發(fā)揮重要作用。近年來，復合材料的力敏性能得到國內(nèi)外廣泛關注，通過將導電摻量分散于樹脂基體中，可使纖維增強復合材料獲得較好的力電感知性能，并利用這種性能感知結構的受力狀況，為結構健康監(jiān)測提供可能。碳納米纖維(CarbonNanofiber，CNF)具有優(yōu)異的力學、電學和熱學等物理性能以及良好的化學穩(wěn)定性，同時具有亞微米級的管徑以及高的長徑比，是一種制備自感知FR

3、P復合材料的優(yōu)異填料。在環(huán)氧樹脂中摻加碳納米纖維成為增加材料感知性能的有效手段，但有關碳納米纖維樹脂基復合材料性能的研究報道還很少，離實際的應用還有一定差距，因此，開展碳納米纖維復合材料感知性能的研究顯得十分必要。針對碳納米纖維在高分子基復合材料研究中存在的主要問題，本文以碳納米纖維為主要增強材料，以環(huán)氧樹脂為基體材料，探索碳納米纖維／環(huán)氧樹脂基復合材料中的纖維對環(huán)氧樹脂各項物理性能的改善，包括力學性能、電學性能、感知性能等方面。并進一

4、步探索碳納米纖維摻加入連續(xù)碳纖維／玄武巖纖維環(huán)氧樹脂復合材料的后的電阻一應變規(guī)律，研究其成為可進行自監(jiān)測的結構材料的可能性。具體研究內(nèi)容如下：通過比較不同摻量的碳納米纖維／環(huán)氧樹脂復合材料的各項力學性能，證實了碳納米纖維對復合材料力學性能的影響，并確定了在實驗條件下能夠最大限度的提高復合材料力學性能的最佳摻量。通過碳納米纖維摻量與電阻率的對應變化值，繪制出滲濾曲線，找出滲濾區(qū)區(qū)域，并實驗研究了溫度對電阻變化的影響。通過單調(diào)拉伸以及循環(huán)加