Figura 1 Fibra de basalto revestida de carbono agrietada y su material compuesto reforzado con fibra en el efecto piezorresistivo
Figura 2 Fibra de basalto recubierta de nanotubos de carbono y su material compuesto reforzado con fibra efecto piezoresistivo
La fibra de basalto (fibra de basalto, BF) está hecha de basalto como materia prima, a través del proceso de fundición de materiales fibrosos.Fibra de basalto con fibra de vidrio ordinaria, con una mayor resistencia y módulo, un rango de temperatura más amplio; La fibra del basalto tiene buena resistencia a la corrosión, retardo de la llama, el proceso de producción es favorable al medio ambiente (ninguÌ n nitrógeno, emisiones de los compuestos del sulfuro), se utiliza extensamente en Materiales de filtración, materiales de construcción, compuestos reforzados con fibras, etc. Pero el mineral de basalto pertenece al material aislante, lo que limita la aplicación del material fibroso correspondiente en el campo conductor.
Recientemente, investigadores del Instituto Técnico de Xinjiang del equipo compuesto Física Ma Pengcheng dirigido por el profesor de Dresde y el Instituto alemán Leibniz de polímero Edith Mäder, tratan base de fibra de basalto, que a su vez contiene un elemento metálico y técnicas de deposición química de vapor, para lograr un nanomateriales de carbono deposición y el crecimiento de superficie de la fibra de basalto diferente. los resultados muestran que mediante el control de las condiciones experimentales, puede ser eficientemente controlable cultiva en la superficie de la basalto nanopartículas de carbono pirolítico (PyC-BF) o recubrimiento de un nanotubo de carbono (CNT-BF), y el efecto de la fibra. haces de fibras investigadores PyC-BF y CNT-BF embebidas en una resina de polímero, el material compuesto realizado bajo tensión por una transición del aislador conductor Los resultados muestran que los compuestos compuestos reforzados con fibras exhiben un efecto piezoresistivo positivo significativo (es decir, la resistencia del material aumenta en condiciones de carga externa y la velocidad de cambio de resistencia y la deformación del material en un cierto rango de tensiones son lineales Relación), los materiales compuestos conductores que contienen fibra están básicamente cerca de todo el material está completamente roto cuando se vuelve no conductor El cambio de la resistencia será "step-up" en el proceso de estiramiento, lo que indica que la fractura de la fibra interna es el camino de la fractura única, y el material compuesto que contiene PyC-BF muestra 'paso oblicuo 'manera (Fig. 1), y el material que contiene fibra exhibe una CNT-BF' recta dio un paso 'manera (Fig. 2), que se compone de conductor de la electricidad capa de superficie de la fibra, la capa de interfaz formada entre y morfología invasiva, fibra y resina Los resultados se publican en Composites Part A: Applied Science and Manufacturing.
El trabajo de investigación ha subvertido la fibra de basalto tradicional como el concepto de material aislante y se dio cuenta de la preparación de la fibra de basalto conductor.Los resultados de la investigación se espera aumentar el valor funcional de la fibra de basalto y ampliar su campo de aplicación.Al mismo tiempo, también proporciona una nueva tecnología para realizar el nivel La preparación de materiales de fibra estructural y se puede utilizar como un potencial de fibra reforzada interfaz interfacial método de ajuste de la fuerza Resultados de la investigación relacionada con la 21 ª Conferencia Internacional de Composites (ICCM-21) para el informe a los homólogos internacionales para introducir el equipo de investigación Progreso de la investigación.
El proyecto fue apoyado por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales, el Programa Nacional de Mil Talentos, el Programa de Cooperación de Investigación Científica Sino-Alemana.
