石墨烯压阻复合材料及其在裂纹监测中的应用

• 作者: 卫军 吴志强 董荣珍
• 来源期刊: 浙江大学学报（工学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 还原氧化石墨烯 纳米纤维素 硅橡胶 压阻效应 薄膜传感器
• 年，卷（期）: 2020,（2）
• 所属期刊栏目: 土木与交通工程
• 页码范围: 233-240
• 页数: 8页
• 分类号: TU599
• 字数: 5248字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2020.02.003

摘要

为了弥补现有柔性应变传感器在健康监测上的不足,以还原氧化石墨烯(rGO)为导电填料,纳米纤维素(CNF)为分散剂和结构骨架,硅橡胶(PDMS)为聚合物弹性基体,采用溶液共混和溶剂挥发法,制备具有压阻效应的弹性复合材料.对复合材料进行微观结构、力学、电学和机敏性能分析,结果表明,CNF能有效协助rGO在PDMS基体中均匀分散,形成稳定的三维增强和导电网络,提高复合材料的弹性模量和电导率.当rGO、 CNF占PDMS的质量分数分别为10%、3%时,复合材料的弹性模量最大为2.53 MPa,电导率为0.34 S/m.当复合材料薄膜应变小于10%时,电阻相对变化量与应变呈线性关系,灵敏系数最大为63,对应rGO、 CNF的质量分数分别为10%、3%;当应变大于10%时,呈指数变化.分析复合材料的力电响应机理,将复合材料应用于材料或构件疲劳裂纹的监测中,设计应力强度因子薄膜传感器,并通过理论分析验证其可行性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	董荣珍	中南大学土木工程学院	29	245	8.0	14.0
2	卫军	中南大学土木工程学院	61	444	13.0	18.0
3	吴志强	中南大学土木工程学院	14	49	4.0	6.0