適用于柔性傳感器的聚合物材料在軍工、醫(yī)療、制造業(yè)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,但是這些材料在使用過(guò)程中由于形變易產(chǎn)生微裂紋,影響材料使用壽命。將“自修復(fù)技術(shù)”引入到聚合物材料中可以使產(chǎn)生的裂紋自我修復(fù),延長(zhǎng)材料使用壽命。聚合物自修復(fù)機(jī)制有很多種,其中基于動(dòng)態(tài)氫鍵的本征型自修復(fù)聚合物可實(shí)現(xiàn)快速、多次的自修復(fù),工藝簡(jiǎn)單,應(yīng)用性強(qiáng),為我們從分子設(shè)計(jì)角度構(gòu)筑復(fù)合材料提供了思路和理論指導(dǎo)。柔性應(yīng)變傳感器隨著柔性智能技術(shù)的不斷發(fā)展引起了人們的關(guān)注,但是其反復(fù)使用可能會(huì)引起器件電學(xué)性能受損甚至失效,那么,實(shí)現(xiàn)裂紋或斷面的自修復(fù)進(jìn)而修復(fù)材料的電性能具有重要意義。因此,制備適用于柔性傳感器件的基于氫鍵的兼顧力學(xué)性能的自修復(fù)聚合物,是本論文的研究?jī)?nèi)容。本論文利用脂肪多酸和多胺縮合的低聚物作為基礎(chǔ)的反應(yīng)物,通過(guò)在反應(yīng)體系中引入碳纖維（簡(jiǎn)稱CFs）、碳納米管（簡(jiǎn)稱CNTs）、氧化石墨烯（簡(jiǎn)稱GO）三類能夠提高力學(xué)性能的碳材料制備出適用于不同應(yīng)用領(lǐng)域的六類自修復(fù)碳復(fù)合材料,并在其中選擇適用于高拉伸強(qiáng)度和高拉伸應(yīng)變的兩類材料進(jìn)行自修復(fù)柔性應(yīng)變傳感器的制備,具體研究?jī)?nèi)容如下:（一）碳纖維增強(qiáng)自修復(fù)材料的研制通過(guò)在低聚物與尿素的反... 

【文章來(lái)源】：東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－４?Ｄｒｙ制備的樣品測(cè)試照片【３５１??Ｆｉｇｕｒｅ?１－４?Ｔｅｓｔ?ｐｈｏｔｏｓ?ｏｆ?ｓａｍｐｌｅｓ?ｐｒｅｐａｒｅｄ?ｂｙ?Ｄｒｙ【３５】??

?１緒論???圖１－３自修復(fù)環(huán)氧涂層的光學(xué)顯微鏡圖【３１】??Ｆｉｇｕｒｅ?１－３?Ｏｐｔｉｃａｌ?ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ?ｉｍａｇｅｓ?ｏｆ?ｓｅｌｆ－ｈｅａｌｉｎｇ?ｅｐｏｘｙ?ｃｏａｔｉｎｇｓ?［３１１??基于微膠囊的自修復(fù)技術(shù)可以快速、有效地對(duì)裂紋進(jìn)行修復(fù)。目前，該技術(shù)在混凝??土材料和有機(jī)涂層材料中有著廣泛的應(yīng)用。但是由于微膠囊在基體中分散難以做到非常??均勻，如果某一區(qū)域的微膠囊量分布較少，此區(qū)域產(chǎn)生較小的裂紋就很難修復(fù)，并且當(dāng)??修復(fù)劑從膠囊中流出時(shí)，膠囊體本身就形成一個(gè)空隙，可能對(duì)材料的整體性能有所影??響，因此該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中有所局限［３２］。??１．２．１．２基于中空纖維的自修復(fù)機(jī)制??基于中空纖維的自修復(fù)機(jī)制與微膠囊自修復(fù)機(jī)制的修復(fù)原理相似，在修復(fù)過(guò)程中，??利用中空纖維作為放置修復(fù)劑的微容器放于基體材料中，當(dāng)材料受損進(jìn)而導(dǎo)致微容器破??損，使得修復(fù)劑流出到達(dá)受損位置，起到修復(fù)材料的作用。在多數(shù)的研宄中，基于中空??纖維自修復(fù)機(jī)制的材料比基于微膠囊自修復(fù)機(jī)制的材料研宄的少，這可能與中空纖維的??制備工藝難度更大更繁瑣有關(guān)［３３】。目前基于中空纖維的自修復(fù)機(jī)制已經(jīng)由單一纖維發(fā)展??到三維中空纖維，這樣可以為修復(fù)劑提供更多的存儲(chǔ)空間，并且可實(shí)現(xiàn)材料的多次修??復(fù)。因此相較于微膠囊，基于中空纖維是一種應(yīng)用前景更為廣闊的自修復(fù)方法，應(yīng)用也??更為廣泛［３４］。??１９９６年，Ｄｒｙ等［３５］最先將運(yùn)用在混凝土基體中的中空纖維方法應(yīng)用在聚合物基體??中，其通過(guò)埋植技術(shù)把裝有單組分的氰基丙烯酸酯或者雙組分的環(huán)氧樹脂粘合劑的中空??玻璃纖維置于聚合物復(fù)合材料的基體內(nèi)部，當(dāng)基體材料受損后裂紋擴(kuò)展使中空纖維

空纖維類自修復(fù)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)材料基體的修復(fù)，而且也證明了恢復(fù)的材??料性能強(qiáng)度很高，但是該方法只可實(shí)現(xiàn)基體同一部位單次斷裂一修復(fù)循環(huán)，一旦空芯纖??維斷裂導(dǎo)致內(nèi)容物流出，實(shí)現(xiàn)修復(fù)后，該處基體便不再具有自修復(fù)功能，需進(jìn)一步改??進(jìn)，因此，三維中空纖維類自修復(fù)材料開始迅速發(fā)展，其試圖模仿生物系統(tǒng)通過(guò)微血管??網(wǎng)絡(luò)將一種或多種修復(fù)劑輸送到受損區(qū)域的能力實(shí)現(xiàn)材料的多次修復(fù)［３９］。??Ｔｏｏｈｅｙ?ＫＳ等采用單脈管網(wǎng)絡(luò)首次將微脈管自修復(fù)技術(shù)引入到環(huán)氧樹脂基體中，??該類型自修復(fù)材料結(jié)構(gòu)示意圖如圖１－５所示，四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)表明，該材料體系可達(dá)到在??同一損傷部位的７次自修復(fù)，與埋植空芯纖維的單次修復(fù)相比，微脈管結(jié)構(gòu)的修復(fù)效果??顯著改善。微脈管網(wǎng)絡(luò)體系較空芯纖維體系具有更強(qiáng)的可控性，例如可以通過(guò)建立響應(yīng)??體系使修復(fù)劑能自發(fā)地由含量多的脈管擴(kuò)散到修復(fù)劑已被消耗的脈管中，從而實(shí)現(xiàn)修復(fù)??劑的自補(bǔ)充，達(dá)到更多次的修復(fù)循環(huán)。近年來(lái)，在制造微血管網(wǎng)絡(luò)方面取得了顯著成果??尤其是利用３Ｄ打印技術(shù)進(jìn)行微流體裝置功能性自我修復(fù)材料和涂層的生產(chǎn)。Ｇ．??Ｐｏｓｔｉｇｌｉｏｎｅ等［４４］通過(guò)３Ｄ打印制造了三種具有嵌入多個(gè)獨(dú)立微血管網(wǎng)絡(luò)的自修復(fù)聚合物??材料，確定了微通道密度和不同網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)對(duì)自修復(fù)效率的影響。??圖１－５具有３Ｄ微血管網(wǎng)絡(luò)的自修復(fù)材料結(jié)構(gòu)示意圖［４（）］??Ｆｉｇｕｒｅ?１－５?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｓｅｌｆ－ｈｅａｌｉｎｇ?ｍａｔｅｒｉａｌｓ?ｗｉｔｈ?ｔｈｅ?３Ｄ?ｍｉｃｒｏｖａｓｃｕｌａｒ?ｎｅｔｗｏｒｋ??基于中空纖維的自修復(fù)技術(shù)目前主要應(yīng)用在瀝青材料和樹脂材料中，但是如今有關(guān)??中空纖維及微脈管自修復(fù)材料的研宄

【參考文獻(xiàn)】：
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