上转换发光聚氨酯复合材料的合成及其智能光学-拉力传感应用研究

• 作者: 熊金平 王凯静 胡树文 蔡冠宇
• 来源期刊: 现代化工
• 学科: 工学
• 关键词: 复合材料 聚氨酯 稀土 上转换 光学拉力传感器
• 年，卷（期）: 2020,（11）
• 所属期刊栏目: 科研与开发
• 页码范围: 76-81,86
• 页数: 7页
• 分类号: TH3
• 语种: 中文
• DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.11.016

摘要

设计并开发了一种用于智能光学-拉力传感器的聚氨酯(PU)与RE(OH)1.65F1.35上转换纳米管(UCNT)复合材料.XRD分析结果表征了PU和UCNT的复合成功.SEM分析结果表明,基体表面平整,密实无气孔;被PU基体包裹的UCNT的直径为200 nm,长径比约为30,壁厚为20 nm.上转换光谱分析表明,PU-UCNT(质量分数为0.8％)于540 nm处的发光强度为150 625 a.u..力学测试结果表明,PU-UCNT(0.8％)的拉伸强度比PU增大约100％(从8.5增至17.0 MPa),断裂伸长率增加了25％(从221％增至277％).热重分析(TGA)结果表明,增加RE(OH)1.65F1.35 UCNT质量分数对材料的热稳定性无明显影响.用PU-UCNT材料制作的智能光学拉力传感器可以准确地测量0～13.5 MPa(或N/mm2)的拉力.