CNT/SMP复合材料的力学性能研究

摘要

CNT/SMP复合材料是一种具有形状记忆效应的高分子智能复合材料。形状记忆聚合物(sMP)具有形状记忆效应良好、变形大、赋形容易等优点，应用领域广泛。但普通SMP材料的刚度强度低，力学性能差且不导电，应用领域受限。碳纳米管(cNT)具有良好的导电性和力学性能，是目前复合材料力学性能增强方面研究的热点材料之一。在SMP中加入导电材料CNT制成复合材料可以使SMP的力学性能得到改善和增强，并使SMP具有一定的导电性，有望通过电流控制其变形行为，应用于电子等产业以适应现代社会自动化生产与科研的高要求。本文采用了理论与数值分析的方法对复合材料的力学与热性能进行研究。rn 从细观力学理论研究的角度出发，以SMP热力学实验研究为基础，运用了Eshelby等效夹杂理论、Mori-Tanaka方法以及混合律理论等方法建立了CNT/SMP复合材料的热力学本构关系，分析了温度变化和夹杂的体分比变化对复合材料力学性能的影响，研究了在特定温度下CNT/SMP复合材料的形状记忆效应，做了相应的数值结果比较并总结了规律。