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Development of Nano-structured Multifunctional Composites

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Silver nanowire Conductivity Toughness Carbon fiber Function-integration

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所屬學(xué)科：

通用高分子材料

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Oneofthemajorconcernsindesignofaircraftcompositestructuresistheimpactondamageresistance,especiallyduetolow-velocityimpact.Theinterleaf-tougheningconcepthasbeensuccessfullydevelopedtoincreasethedamageresistancebyusingthermoplasticfilmsortextileveils.However,asthecompositesaretoughenedandtheiruseincreasesinaircraftstructures,therecomestheneedfortheElectroMagneticInterference(EMI)shieldingandLightningStrikeProtection(LSP),becausethematerialsareelectricallyisolated.Wenewlyhavedevelopedaninnovativeconcepttosimultaneouslyimprovetheelectricconductivityandtheimpactdamageresistanceofthecarbon-fiberreinforcedcompositeforaircraftapplicationcl].Byapplyingtheinterlayer-tougheningtechnologyonthesecomposites,electricallyfunction-addedinterleafmaterialsaredeveloped,whichononehandprovidessignificanttougheningefficiency,andontheotherhand,itfunctionsasatoughandflexibleconductorthroughitssurfaceloadingofnano-sizeelectricalconductivefillers.Inthistalk,ahighlyelectricalconductiveandhighlytoughenedcarbon-fibercompositewillbepresentedanditspotentialwillbedemonstratedforEMIshieldingandLSPofaircraft.Thekeycomponentfortheelectricalfunction-integrationistheuseofinterleaffilmsorveilssurface-loadedwithAgNWs.Theinterleaf,ononehand,isaprovenconceptfortoughening;ontheotherhand,itfunctionsasamechanicalcarrierforsurface-loadingAgNWs.Byinterleavingthematerialintothecarbonfiberlaminates,boththefracturetoughnessandelectricalconductivityhavebeenimprovedsimultaneously.Itseemsreasonabletoexpectthat,thistechnologycouldpotentiallyofferthetraditionalstructuralcompositelaminatesmuchuniquefunctionintegrationsuchasthermalconductivity,activedampingproperties,sensingpropertiesandfireretardantproperties,etc.Furtherinvestigationsareunderway.

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liu

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2013-06-27 13:08:18

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