基于層層自組裝法制備CNT薄膜及其壓阻傳感性能研究.pdf

1、基于傳感器網(wǎng)絡(luò)、能自動(dòng)、連續(xù)、實(shí)時(shí)的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(SHM)系統(tǒng)成為當(dāng)今土木工程領(lǐng)域的新興研究方向和熱點(diǎn)方向，而建立這種系統(tǒng)的基礎(chǔ)是大量傳感器組成的傳感網(wǎng)絡(luò)。對粘貼表面沒有嚴(yán)格要求并能適應(yīng)外界復(fù)雜環(huán)境的傳感器成為發(fā)展的趨勢。其中具有優(yōu)異性能CNT傳感器受到人們的廣泛關(guān)注。國內(nèi)外對CNT傳感器的研究要么是作為導(dǎo)電增強(qiáng)相摻入宏觀水泥、砂漿、陶瓷基體中，并發(fā)展成一種嵌入式傳感器;要么是沉積或組裝在硅片、玻璃等剛性基底上，發(fā)展成一種外粘式薄膜傳感

2、器。
　　本文首先對CNT進(jìn)行帶負(fù)電功能修飾，然后利用層層自組裝方法制作一種以韌性PET為基底的CNT薄膜，接著對薄膜的壓阻傳感性能進(jìn)行了探討，最后對CNT薄膜的位移響應(yīng)性能和傳感穩(wěn)定性進(jìn)行了系統(tǒng)研究。
　　為了制備分散良好、帶有羧基的多壁CNT溶液，對CNT進(jìn)行混酸處理，對處理后CNT進(jìn)行SEM表面形貌表征，并利用紅外和熱重分析儀對羧基CNT分別進(jìn)行定性和定量分析。利用層層自組裝方法，把帶有羧基的CNT和帶有正電的聚陽離子

3、聚二烯丙基二甲基氯化銨(PDDA)組裝，在臭氧處理過的PET基底上制備了CNT薄膜。并對其進(jìn)行SEM形貌表征，測試了薄膜的透光率、電阻性能。實(shí)驗(yàn)表明，薄膜的透光性能好，四種不同的CNT薄膜對于500～900nm波段不同波長的透光率皆大于70％。有良好的電導(dǎo)性，12層CNT薄膜的表面電阻率達(dá)7.98kΩ.cm，CNT薄膜的電阻隨著層數(shù)的增加呈指數(shù)態(tài)下降。
　　該傳感器通過輸出薄膜電阻變化研究了薄膜對拉伸和壓縮位移的不同響應(yīng)情況。結(jié)果