碳纳米管膜智能复合材料

冲击自感知自修复

这种纤维增强热塑性复合材料嵌入了碳纳米管膜,能够在受到低能冲击后实时感知损伤,并通过焦耳热效应实现自修复。

Yifan, Zhao · Liu, Qiang · Ran, Li · Stepan V., Lomov · Abaimov, Sergey G. · 熊克 · Zhang, Hanqi · Chen, Changhao · 吴奇

Journal of Intelligent Material Systems and Structures 2023

参数信息

电阻变化(0.5 J冲击)
0.25 Ω
永久电阻变化(3 J冲击)
0.4 Ω
自修复温度
330 °C
自修复效率(弯曲强度)
87 %

技术优势

损伤实时感知

电阻变化直接反映冲击程度,无需外接传感器即可通过电信号监测损伤。

无需外部传感器

碳纳米管膜本身作为传感层,通过惠斯通电桥即可测量电阻变化。

电热自修复

施加 0.7 MPa 压力和 55 V 电压即可加热至 330 °C,通过焦耳热效应修复内部损伤。

弯曲强度恢复87%

三点弯曲测试表明,修复后弯曲强度恢复至原始值的87%。

应用场景