柔性层状石墨烯感应元件制备及其力敏特性

摘要：

为了弥补现有传感器在混凝土非连续变形监测上的不足,采用特殊构型法,以还原氧化石墨烯-纳米纤维素(RGO-CNF)为传感层、聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基层,设计和制备了 PDMS/RGO-CNF/PDMS层状感应元件,对其力学、电学和力敏性能进行测试和分析.结果表明,CNF能够有效地协助RGO在异丙醇中均匀分散,经化学溶胀和孔隙填充构建的传感层与基底层紧密结合,能够承受超过100％的拉伸应变.感应元件经过约10次循环拉伸后,应变电阻响应达到稳定状态,表现出良好的可回复性和可重复性.在0～10％应变下,感应元件的电阻变化率近似呈线性变化,灵敏系数可达15,随应变继续增大,电阻变化率呈指数型增长.应变电阻响应强度随应变速率的增大而提高,利用建立的考虑应变率效应的应变电阻响应模型,能够较好地预测感应元件的力敏行为.

关键词：石墨烯、层状感应元件、力敏性、应变电阻响应模型、纳米纤维素

所属期刊栏目：58

分类号：TU599(建筑材料)

资助基金：国家自然科学基金;河南省科技攻关计划资助项目

在线出版日期：2023-12-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：150-160