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탄소나노튜브 고분자 복합체 기반 스마트 구조건전성 진단
Smart Structural Health Monitoring Using Carbon Nanotube Polymer Composites 원문보기

복합재료 : 한국복합재료학회지 = Journal of the Korean Society for Composite Materials, v.22 no.6, 2009년, pp.1 - 6  

박영빈 (울산과학기술대학교 기계신소재공학부 기계공학) ,  김상우 (울산과학기술대학교 기계신소재공학부기계공학 대학원)

초록
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탄소나노튜브 고분자 복합체는, 외력에 의한 변형에 따라 전기적 저항이 변화하는 피에조저항(piezoresistivity) 거동을 나타낸다. 피에조저항은 고분자 모재 내에서 탄소나노튜브가 형성하는 전기전도망(conductive network)의 변화에 의해서 발현된다. 피에조저항 낮은 탄소나노튜브 함유량에서 더 현저하게 나타난다. 탄소섬유, 카본블랙 등 타 탄소기반 소재에 비해 전기전도도와 길이 대 직경비(aspect ratio)가 월등히 우수하기 때문에, 낮은 탄소나노튜브의 함유량에서도 스트레인 센싱시스템을 구현할 수 있다. 본 연구에서는, 구조물에 부착 또는 임베드 시켜서 구조물의 건전성을 실시간을 진단할 수 있는 탄소나노튜브 고분자 복합체 기반 센싱시스템을 개발하였다. 센서는 열가소성 수지와 다중벽 탄소나노튜브를 사용하여 필름 형태로 제조되었으며, 센싱 성능은 나노복합체를 구조물에 부착한 후 인장, 굽힘, 압축 등의 다양한 형태의 하중을 가하면서 평가하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper presents an experimental study on the piezoresistive behavior of nanocomposite strain sensors subjected to various loading modes and their capability to detect structural deformations and damages. The electrically conductive nanocomposites were fabricated in the form of a film using vario...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • This study explores the use of polymer/MWNT films as strain and damage sensing element for structures subjected to various loading modes. In tension and flexure, the resistivity change showed dependence on measurement direction, indicating that the sensors can be used for multi-directional strain sensing.
  • This study investigates CNT nanocomposites as sensing materialby monitoring electrical resistance of the sensors under various loading modes. The use of electrical resistance has been explored, e.
  • , for strain and damage sensing in carbon fiber composite structures [20,21] or for damage detection in CNT composite parts [22-26] with promising results. This work focuses on CNT nanocomposite sensors as stand-alone devices that can be affixed, imbedded or otherwise integrated into existing structures. The sensors were fabricated in the form of a film using thermoplastic polymers and multi-walled carbon nanotubes (MWNTs).
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참고문헌 (26)

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  26. 왕작가, 공조엘, 박종만, 이우일, 박종규, "미세역학적 실험법과 젖음성을 이용한 CNT-에폭시 나노복합재료 경사면 시편의 계면특성," 한국복합재료학회지, Vol. 22, No. 5, 2009, pp. 8-14 

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