碳纳米管纤维力-电耦合效应的实验研究

摘要：

CNT纤维是由沿轴向排列的高度取向的数十万根碳纳米管加捻组装而成.以实验方法研究CNT纤维在拉伸载荷与电流共同作用下的力学性质.实验结果表明,电流的引入会使纤维的模量和断裂强度显著降低.纤维在有电流通过时会产生轴向电致收缩力,电流强度越大,电致收缩力越大,在5mA时的收缩力约为2.5mN.将纤维轴向拉伸到2％应变,经过应力松弛使载荷趋于平稳后,首次通入电流或加大电流的强度,发现纤维的张力明显下降,主要原因是纤维模量变化引起的应力下降大于电致收缩力.在一定强度的电流下将纤维轴向拉伸到2％应变,经过应力松弛使载荷趋于平稳,然后改为通入相同强度的交流电流时,发现电致收缩力的响应很敏捷,当交流电流变化400个周期后,电致收缩力依然展现出较好的变化规律,这可使得CNT纤维作为新型电致驱动材料.

关键词：碳纳米管纤维、力-电耦合、力学性质、电致收缩力、电致驱动

所属期刊栏目：46

分类号：TB332(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金项目11502007,11472020,11632005

在线出版日期：2018-12-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：31-38