碳纖維復合材料單向層合板的智能特性

　　碳纖維增強聚合物復合材料(Material)具有比強度大、比模量高、耐疲勞性強、減震性能好等優點，但是其環境穩定(wěn dìng)性差，常因環境的劣化受到損傷，發生突發性破壞(vandalism)，因而對其進行在線實時監測顯得尤為重要。碳纖維復合材料此前世界上碳纖維技術發達的國家（美國、德國、日本、韓國），對于向中國輸出碳纖維產品和技術，保持著極其謹慎的態度。即使在目前，我國碳纖維以及碳纖維制品的進口，還受到發達國家的嚴格控制。碳纖維手機殼外柔內剛”，質量比金屬鋁輕，但強度卻高于鋼鐵，并且具有耐腐蝕、高模量的特性，在國防軍工和民用方面都是重要材料。它不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼備紡織纖維的柔軟可加工性，是新一代增強纖維。碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質特性，因此碳纖維制品的強度大，硬度高，遠超過同體積同重量的金屬材質。因此，碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業領域有著廣泛的應用。80年代以來，人們廣泛地研究了通過(tōng guò)外植人傳感器構成智能復合材料(Material)結構來實現自監測的方法，但其存在一些問題(Emerson)，那么怎么解決這些問題(Emerson)呢？

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  　　產生的問題(Emerson)有：大最光纖的埋入可能引起材料(Material)結構性能就降低；光纖傳感器不能應用于已生產的結構；一旦埋入的光纖傳感器發生故障（fault）則沒有辦法修復；光纖與基體脫粘將導致(cause)結構破壞(vandalism)；花費大、代價高。碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質特性，因此碳纖維制品的強度大，硬度高，遠超過同體積同重量的金屬材質。因此，碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業領域有著廣泛的應用。碳纖維手機殼外柔內剛”，質量比金屬鋁輕，但強度卻高于鋼鐵，并且具有耐腐蝕、高模量的特性，在國防軍工和民用方面都是重要材料。它不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼備紡織纖維的柔軟可加工性，是新一代增強纖維。與之相比，利用連續碳纖維增強復合材料(Material)的電阻變化特性構成的智能復合材料(Material)不具有上述問題(Emerson)，它具有全場響應、無強度蛻變、靈敏度高、簡便易行、經久耐用等優點，愈來愈受到研究者的高度重視。為了對碳纖維增強聚合物復合材料(Material)單層板的智能性有進一步了解(Find out)，科學家們做了許多試驗。   　　實驗結構如下：CFRP單向層合板具有有壓阻效應，壓阻效應的大小隨鋪層方向角的變化而改變，偏軸拉伸、橫向拉伸時的壓阻效應均比縱向拉伸時要強，且隨著鋪層方方向角的增大越加明顯。不同鋪層方向CFRP單向層合板拉伸時電阻變化特性各不相同。該特性比拉伸中應力、應變的變化能更多地反映有關材料(Material)內部結構變化的信息，如變形、纖維斷裂等。

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