硅橡胶/多壁碳纳米管复合材料应变感知性能研究

编号：CYYJ04004

篇名：硅橡胶/多壁碳纳米管复合材料应变感知性能研究

作者：万帮伟 杨洋

关键词： 多壁碳纳米管 硅橡胶 电阻-应变响应 结构健康监测 智能传感材料

机构： 昆明理工大学建筑工程学院 云南省土木工程防灾重点实验室

摘要： 通过开炼法制备出甲基乙烯基硅橡胶(VMQ)/多壁碳纳米管(MWCNT)复合材料,研究MWCNT含量对复合材料分散性能、导电性能及电阻-应变响应性能的影响。结果表明:适量的MWCNT能够均匀分散在VMQ中,形成三维隧穿导电网络,使复合材料具备较低的渗流阈值(2.51%,质量分数,下同),较大的传感范围(>200%)及高灵敏度(GF>2 546.16),在多次循环过程中具有稳定的电阻响应信号,特别是在4 000次循环中展现出优异的电阻信号稳定性,同时没有出现肩峰现象。通过隧道效应理论模型分析,解释了电阻-应变响应机理,明确复合材料具有对大变形隔震支座进行实时应变监测的潜力。