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浮动催化法制备碳纳米管纱线的结构及弯曲疲劳性能

         

摘要

针对采用浮动催化法制备碳纳米管纱线的机载导线需承受长期高频力学负荷的问题,探索了纱线的结构、纱线弯曲疲劳后裂纹、不同疲劳次数后纱线的残余断裂强力及纱线疲劳后拉伸的断面情况.结果表明,浮动催化法制备的碳纳米管纱线表面有浅沟槽,内部呈层状结构;弯曲角度和预加张力越大疲劳寿命越小;纱线疲劳后表面沟槽变深并在弯曲点外侧形变最大处产生垂直于纱线轴向的裂纹;随着疲劳次数的增加,纱线残余断裂强力先迅速降低,随后降低速度减慢;疲劳后拉伸的纱线断裂面呈榫卯状且榫头偏向一边,表明纱线内部的层状结构能有效阻止弯曲疲劳裂纹的扩展.研究结果可用于碳纳米管纱线结构的优化和安全应用.

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