碳纳米管纤维的力学性能及其应用研究 同济博士论丛PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 概述 1

1.2 碳纳米管纤维的制备 2

1.2.1 碳纳米管溶液纺丝法 2

1.2.2 碳纳米管阵列抽丝法 7

1.2.3 碳纳米管气凝胶纺丝法 11

1.2.4 碳纳米管薄膜加捻／卷绕法 14

1.3 碳纳米管纤维的性能研究 15

1.3.1 拉伸力学性能 15

1.3.2 物理性能 22

1.4 碳纳米管纤维的潜在应用 25

1.4.1 高强／高韧纤维 26

1.4.2 应变／损伤传感器 27

1.4.3 传输线 27

1.4.4 电化学装置 28

1.5 研究目的及主要研究内容 30

1.5.1 研究目的 30

1.5.2 主要研究内容 31

第2章 碳纳米管纤维／环氧树脂复合材料界面性能的研究 33

2.1 概述 33

2.2 实验部分 35

2.2.1 碳纳米管纤维的制备 35

2.2.2 单纤拉伸测试 35

2.2.3 微滴测试 36

2.3 结果与讨论 39

2.3.1 碳纳米管纤维的力学性能及其强度分布 39

2.3.2 采用微滴测试表征碳纳米管纤维与环氧树脂基体的界面性能 43

2.3.3 微滴测试中纤维拉伸断裂的可能性研究 49

2.4 本章小结 51

第3章 碳纳米管纤维及碳纳米管／环氧树脂复合纤维耐压性能的研究 53

3.1 概述 53

3.2 实验部分 55

3.2.1 碳纳米管纤维／环氧树脂复合材料纤维的制备 55

3.2.2 拉伸回弹压缩测试法 56

3.3 结果与讨论 57

3.3.1 在碳纳米管／环氧树脂复合纤维中树脂对纤维的渗透评估 57

3.3.2 纤维的力学拉伸性能 58

3.3.3 纤维的耐压性能 61

3.4 本章小结 72

第4章 碳纳米管纤维及碳纳米管／环氧树脂复合纤维应力松弛行为的研究 74

4.1 概述 74

4.2 实验部分 76

4.2.1 碳纳米管纤维的制备 76

4.2.2 单纤拉伸测试 76

4.2.3 拉伸应力松弛测试 76

4.2.4 原位拉曼测试 77

4.3 结果与讨论 78

4.3.1 碳纳米管纤维的拉伸性能 78

4.3.2 多种纤维应力松弛行为的比较 81

4.3.3 纤维应力松弛行为的影响因素 82

4.3.4 原位拉曼对纤维拉伸应力传递及应力松弛的研究 86

4.3.5 纤维应力松弛行为的拟合模型 87

4.4 本章小结 88

第5章 基于碳纳米管纤维的可伸展导体薄膜的制备及其性能研究 90

5.1 概述 90

5.2 实验部分 92

5.2.1 碳纳米管纤维及硅橡胶基体的制备 92

5.2.2 薄膜导体的电性能测试 92

5.3 结果与讨论 93

5.3.1 碳纳米管纤维的力学性能 93

5.3.2 碳纳米管纤维可伸展导体薄膜的制备 94

5.3.3 碳纳米管纤维的折皱行为 96

5.3.4 可拉伸导体薄膜的电性能 99

5.4 本章小结 102

第6章 结论与展望 104

6.1 结论 104

6.2 进一步工作的方向 107

参考文献 109

后记 123