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碳纤维复合材料单向层合板的智能特性

　　碳纤维加强聚合物复合资料存在比强度大、比模量高、耐疲劳性强、减震机能好等优点，然而其环境牢固性差，常因环境的劣化受到伤害，产生突发性破坏，因此对其进行在线实时监测显得尤为重要。碳纤维制品拥有极高的材质特性，因此碳纤维制品的强度大，硬度高，远超过同体积同重量的金属材质。因此，碳纤维制品在航空、航海、军工等高科技工业领域有着广泛的应用。也正是因为如此，此前世界上碳纤维技术发达的国家（美国、德国、日本、韩国），对于向中国输出碳纤维产品和技术，保持着极其谨慎的态度。即使在目前，我国碳纤维以及碳纤维制品的进口，还受到发达国家的严格控制。80年代以来，人们普遍地研究了通过外植人传感器(如光纤)形成智能复合资料结构来实现自监测的方法，但其存在一些问题，那么怎么解决这些问题呢？ 123,123

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产生的问题有：
　　(1)大最光纤的埋入可能引起资料结构机能就降落；
　　(2)光纤传感器不能利用于已生产的结构；
　　(3)一旦埋入的光纤传感器产生故障则无奈修复；
　　(4)光纤与基体脱粘将导致结构破坏；
　　(5)花费大、代价高。碳纤维型材在之前还有一种说法是，碳纤维制品与同等质量的金属材料相比，碳纤维的强度等于金属强度的12陪。与之比较，利用连续碳纤维加强复合资料的电阻变更特点形成的智能复合资料不存在上述问题，它存在全场响应、无强度演变、灵敏度高、简便易行、经久耐用等优点，愈来愈受到研究者的高度器重。为了对碳纤维加强聚合物复合资料单层板的智能性有进一步理解，科学家们做了很多实验。
实验结构如下：
　　(1)CFRP单向层合板存在有压阻效应，压阻效应的大小随铺层方向角的变更而转变，偏轴拉伸、横向拉伸时的压阻效应均比纵向拉伸时要强，且随着铺层方方向角的增大越加明显。碳纤维复合材料经过一系列热处理转化而成，含碳量高于90%的无机高性能纤维，是一种力学性能优异的新材料，具有碳材料的固有本性特征，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。 123,123
　　(2)不同铺层方向CFRP单向层合板拉伸时电阻变更特点各不雷同。该特点比拉伸中应力、应变的变更能更多地反应有关资料内部结构变更的信息，如变形、纤维断裂等。