胶粘剂成分分析在碳纳米管嵌入胶粘剂研究中的应用

碳纳米管(CNTs)包埋聚合物作为一种多功能材料越来越受到科学界和工业界的关注^[1-3]。碳纳米管被引入到高强度环氧胶中，以实现铝-铝单搭接连接中的原位应变传感，以准确地指示在不同机械载荷下粘接破坏的开始和扩展到压阻率的演变^[4,5]。碳纳米管改性粘结剂和碳纳米管改性粘结剂在单调和循环拉伸载荷下进行了单调和循环拉伸试验，直至最终破坏。

对碳纳米管引起的压阻率随载荷的变化进行了现场监测。发展了一种新的解释方法，用于从电阻率基线估计循环拉应力下的渐进式瞬时粘结破坏。该方法表明，地电阻率随应变变化，其变化速率随应变变化，即随应变的变化。胶粘剂成分分析表明敏感性，与CNT分散质量无关，与成分的粘附失效密切相关。

此外，还研究了粘结厚度对压阻率演化和粘接破坏的影响。观察到，相对较薄的粘结剂(0.18 mm厚度)具有比厚粘结剂(0.43 mm厚度)更高的CNT接触点，对变化的循环载荷的敏感度提高100倍。 Te 粘合剂对施加到粘合单搭接接头的不同负载的敏感性响应，这为相对较薄的粘合失效提供了有希望的指示。

研究还表明，通过连续监测循环负载期间压阻的线性度，可以在最终粘合失效发生之前检测到损坏的发生和传播。这是一项基本品质，可用于需要防止任何意外故障的粘合结构，例如航空工业。引入了一种解释方法，该方法依赖于电阻率基线作为不可逆粘附裂纹扩展的结果。

此外，通过单独对粘合剂进行拉伸循环测试，已经确定该粘合剂对应变表现出非常高的灵敏度，是传统应变计的六倍以上。然而，这并不能单独导致可靠的粘合失效测量：还观察到，为了实现这种失效测量技术，需要严格的设计考虑，因为单搭接接头中相对较厚的粘合（0.43毫米厚度）无法应对由于灵敏度低（尽管初始电阻率高）以及单搭偏心在加载演化早期阶段引入全厚度压应力的作用，因此采用了一种解释方法。

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