ZnO纳米线碳织物

自供电损伤监测

将压电传感与结构增强集于一体,避免传统压电薄膜对力学性能的损害,实现原位损伤监测。

陈晓明 · Cheng, Siyi · Wen, Kaiqiang · Wang, Chunjiang · 张杰 · Han, Zhang · Ma, Hechuan · Lei, Wu · 李天梁 · 李宝童 · Jinyou, Shao

Composites Part B: Engineering 2023

参数信息

拉伸强度提升
7.4 %
弯曲强度提升
4.8 %
拉伸强度变化(PVDF对照组)
-28.6 %
弯曲强度变化(PVDF对照组)
-82.4 %

技术优势

强度不降反升

与导致拉伸强度降低28.6%的PVDF薄膜相比,引入ZnO纳米线使拉伸强度提升7.4%,因为刚性纳米线扎入树脂基体形成机械互锁。

自供电

ZnO纳米线的压电效应在受力形变时产生电信号,无需外接电源即可感知损伤。

原位监测

传感层集成于复合材料内部,可在服役过程中实时感知损伤,与声发射方法对照验证了可靠性。

应用场景