多壁碳纳米管/氯丁橡胶复合材料的应变感知特性研究

通过多壁碳纳米管(MWCNT)共混改性氯丁橡胶(CR),得到了具有电阻-应变响应特性的复合材料。随着碳纳米管含量增加，材料的强度和刚度显著提升。MWCNT含量的导电渗流阈值为4.75 wt%,含量超过该值，MWCNT在橡胶基体内部形成隧穿导电网络，材料具有导电能力。静态和循环载荷下材料的电阻-应变响应测试分析表明，当MWCNT含量为8 wt%时，材料的电阻-应变响应灵敏系数GF>418,体现出良好的应变感知特性。随着MWCNT含量增加，GF值逐渐减小，同时电阻-应变响应的稳定性下降，并出现肩峰效应，证明过高的碳纳米管含量对导电网络随变形发生的破坏与重构产生不利影响。最终通过数字图像相关法(DIC)和电子遂穿效应理论模型，对上述电阻-应变响应机理进行了分析。