检索结果-内蒙古大学图书馆

复合材料学报 2025年第4期42卷 1978-1990页

作者：孙纪烨吴志夏李波单熠莲李光勇金育安杜建科张明华宁波大学机械工程与力学学院浙江-意大利智能材料与先进结构联合实验室

柔性电阻式应变传感器作为柔性传感器中重要的一类，具有柔性好、结构简单、数据读取便捷等优点，在多个领域中已有广泛应用。现有研究中，用于填充型应变传感器复合材料的导电填料多以金属导电粉末和碳系导电粉末为主，较少有单独使用... 详细信息

柔性电阻式应变传感器作为柔性传感器中重要的一类，具有柔性好、结构简单、数据读取便捷等优点，在多个领域中已有广泛应用。现有研究中，用于填充型应变传感器复合材料的导电填料多以金属导电粉末和碳系导电粉末为主，较少有单独使用导电聚合物的报道。本文以甲基橙（MO）为掺杂剂，无水三氯化铁（FeCl3）为氧化剂，通过化学氧化法聚合制得聚吡咯纳米管（PPy-N），电导率高达121.70 S·cm-1。以PPy-N为导电填料和增稠剂，聚二甲基硅氧烷（PDMS）为基体，通过机械共混制成打印墨水，采用直写式3D打印机和智能流变仪表征墨水的可打印性和流变性能；采用SEM、智能拉伸机、数字万用表、DSC等仪器对3D打印固化后的试样进行表征和性能测试，研究PPy-N的浓度对PPy/PDMS复合材料微观形貌、电学性能、力学性能、差热性能、动态热力学性能和应变传感性能的影响。结果表明：PPy-N浓度达到5.98wt%～7.56wt%时，墨水具有良好的打印能力。其中5.98wt%的墨水在连续20层打印测试中表现出优异的打印性能，所打印哑铃型拉伸试样在单一拉伸测试中的抗拉强度和断裂伸长率可达3.02 MPa和178.64%，敏感因子（GF）高达36.14；在100次循环拉伸测试中具有较低的电阻信号峰值稳定系数（α=1.714）和肩峰比例（Psp=9.8%），在1 000次循环拉伸测试中表现出较好的耐久性和稳定性。用该墨水所制备的人体皮肤传感贴片在对手指、手腕、手肘和膝盖关节的运动监测中具有良好的信号稳定性和可重复性，证明了3D打印PPy-N/PDMS复合材料在柔性电子、可穿戴设备和人体运动监测领域中具有一定的应用前景。

关键词： 3D打印聚吡咯柔性应变传感贴片导电聚合物复合材料敏感因子聚二甲基硅氧烷

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4D打印磁响应形状记忆环氧树脂基复合材料制备与性能

引用

复合材料学报 2024年第3期41卷 1226-1234页

作者：邓攀吴志孙纪烨鲁麟蛟单熠莲杜建科张明华宁波大学机械工程与力学学院宁波315211

以环氧树脂(EP51)为基体,乙炔炭黑(ACB)和镍粉(Ni)为填料,聚醚多元醇(PPG)为增韧剂共混制成打印墨水,利用直写3D打印机制备ACB-Ni/EP51复合材料。通过流变仪、直写3D打印机对墨水的流变性能和可打印性进行表征;通过拉力实验机(UTM)、扫... 详细信息

以环氧树脂(EP51)为基体,乙炔炭黑(ACB)和镍粉(Ni)为填料,聚醚多元醇(PPG)为增韧剂共混制成打印墨水,利用直写3D打印机制备ACB-Ni/EP51复合材料。通过流变仪、直写3D打印机对墨水的流变性能和可打印性进行表征;通过拉力实验机(UTM)、扫描电镜(SEM)、动态热机械分析仪(DMA)、差示扫描量热仪(DSC)对材料力学性能、微观形貌、动态力学性能、差热性能和形状记忆效应进行表征,探究了填料含量对墨水和材料性能的影响。结果表明:ACB含量达到12wt%时,墨水具有良好的可打印性;当Ni粉含量达到16wt%时,打印针头堵塞造成打印不连续、不均匀。固化后生成的“海岛”增韧结构使材料拉伸强度明显提高(60 MPa以上)。随着Ni粉含量增加,对拉伸强度的影响由促进变为削弱。当Ni粉含量从6wt%增加至14wt%,形状固定率(R_(f))从99.4%降至94.2%。在300 kHz交变磁场作用下,形状发生回复,Ni粉含量增加使形状回复率(R_(r))和回复速率升高,Rr从94.8%提升至99.1%,回复时间从39 s缩短至17 s。Ni-ACB/EP51复合材料具有较好的形状记忆性能,在空间可展开结构、驱动器及4D打印等方面有一定的应用前景。

关键词： 4D打印环氧树脂形状记忆聚合物磁响应直写打印增韧

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