空气热循环下基于碳纳米纸传感器的复合材料健康监测

摘要

将碳纳米纸传感器与玻璃纤维预浸料共固化一体成型的复合材料试验样件,在空气热循环的条件下进行处理,以此证明碳纳米纸传感器在特殊环境下依然具备良好的监测性能。复合材料试验样件在20℃到150℃的空气热循环处理之后,进行静态拉伸实验和1500次循环的拉-拉疲劳实验。在静态拉伸实验下,经过不同次数的空气热循环处理,产生损伤时碳纳米纸传感器的电阻变化率与应变随着热循环次数的增加而下降,但是传感器依然可以监测复合材料的损伤。在拉-拉疲劳实验下,传感器展现了良好的耐久性。经过150次的空气热循环处理之后,传感器的残余电阻仅轻微上升,进一步证明了碳纳米纸传感器在特殊环境下卓越的服役性能。