碳化硅涂覆碳纤维制成具备健康监测功能的导电复合材料

摘要

近日,美国橡树岭国家实验室(ORNL)的研究人员发明了一种卷对卷工艺,用半导体碳化硅纳米粒子涂覆导电碳纤维,证明此类涂层纤维材料作为复合材料的增强材料,比其他纤维增强复合材料更强大,并具有新的能力:自身结构健康监测功能。碳纤维复合材料由环氧树脂等聚合物基质和增强碳纤维组成。由于此两种材料的机械性能不同,纤维可能在过度的压力或疲劳下从基质脱黏,这意味着碳纤维复合材料结构中的损坏部位可能隐藏在其表面之下,通常无法通过目视检查检测到,从而可能导致灾难性的故障。