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【24h】

Smart carbon nanotube/fiber and PVA fiber-reinforced composites for stress sensing and chloride ion detection.

机译：智能碳纳米管/纤维和PVA纤维增强的复合材料，用于应力感应和氯离子检测。

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摘要

Fiber reinforced composites (FRC) with polyvinyl alcohol (PVA) fibers and carbon nanofibers (CNF) had an excellent flexural strength in excess of 18.5 MPa compared to reference samples of 15.8 MPa. It was found that the developed, depending on applied stress and exposure to chloride solutions, composites exhibit some electrical conductivity, from 4.20×10 -4 (Ω-1m-1 to 4.13×10 -4 Ω-1m-1. These dependences can be characterized by piezioresistive and chemoresistive coefficients demonstrating that the material possesses self-sensing capabilities. The sensitivity to stain and chloride solutions can be enhanced by incorporating small amounts of carbon nanofibers (CNF) or carbon nanotube (CNT) into composite structure. Conducted research has demonstrated a strong dependency of electrical properties of composite on crack formation in moist environments. The developed procedure is scalable for industrial application in concrete structures that require nondestructive stress monitoring, integrity under high service loads and stability in harsh environments.
机译：与参考样品15.8 MPa相比，具有聚乙烯醇（PVA）纤维和碳纳米纤维（CNF）的纤维增强复合材料（FRC）的抗弯强度超过18.5 MPa。已经发现，根据施加的应力和暴露于氯化物溶液，所开发的复合材料显示出一些电导率，从4.20×10 -4（Ω-1m-1至4.13×10 -4Ω-1m-1）。依赖关系可以通过压阻和化学电阻系数来表征，表明该材料具有自感应功能，可以通过在复合结构中掺入少量碳纳米纤维（CNF）或碳纳米管（CNT）来增强对污渍和氯化物溶液的敏感性。研究表明，在潮湿环境中，复合材料的电学特性对裂纹的形成有很强的依赖性，开发的方法可扩展到工业应用中，要求对混凝土结构进行无损监测，在高服务负荷下的完整性以及在恶劣环境下的稳定性。

著录项

  • 作者

    Hoheneder, Joshua.;

  • 作者单位

    The University of Wisconsin - Milwaukee.;

  • 授予单位 The University of Wisconsin - Milwaukee.;
  • 学科 Engineering Civil.;Nanotechnology.
  • 学位 M.S.
  • 年度 2012
  • 页码 123 p.
  • 总页数 123
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类
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