Review of graphene-based strain sensors

In this paper, we review various types of graphene-based strain sensors. Graphene is a monolayer of carbon atoms, which exhibits prominent electrical and mechanical properties and can be a good candidate in compact strain sensor ap- plications. However, a perfect graphene is robust and has a low piezoresistive sensitivity. So scientists have been driven to increase the sensitivity using different kinds of methods since the first graphene-based strain sensor was reported. We give a comprehensive review of graphene-based strain sensors with different structures and mechanisms. It is obvious that graphene offers some advantages and has potential for the strain sensor application in the near future.

MXene基罗纹针织物的制备及其应变传感性能

借鉴染色工艺,采用轧烘焙技术制备了高弹性导电过渡金属碳化物/氮化物(MXene)基罗纹针织物,通过SEM、电阻测试、传感性能测试对其进行了结构和性能表征。结果表明,MXene基罗纹针织物具有较好的弹性和弹性回复性,并且织物中MXene负载量随轧烘焙循环次数的增加而增加,织物电阻随轧烘焙循环次数的增加而降低,最低为38.3Ω/□;织物的应变传感性能测试表明,MXene基罗纹针织物传感性能具有明显的各向异性,并且横列方向的传感性能优于纵行方向。MXene基罗纹针织物横列方向的传感系数和传感区间分别为72.80、0~160%,远高于纵行方向(最大传感系数为4.4,传感区间为0~24%)。

碳纤维智能层的传感功能特性研究

本文研究了碳纤维智能层在工程结构实际应用时的静态传感特性及其对损伤的敏感程度。实验结果表明,智能层的电阻变化率与所处测试段的平均应变具有稳定对应关系,二者间存在一一对应的相关规律,通过监测智能层的电阻变化率来监测混凝土梁的平均应变,其灵敏度高达210。测试结果具有良好的可重复性,且智能层对损伤有很高的敏感性。可以通过实时监测智能层电阻变化率的信息,实现对土木工程结构应变状态的实时监测,以及对结构损伤的判断。

嵌花添纱针织应变传感器的制备与性能

与现有的提花添纱针织应变传感器的制备与电压加载方式不同,本文自主设计并在电脑横机上制备了一种基于嵌花添纱结构的新型针织应变传感器,其添纱结构可通过双导纱器编织实现。测试了16种不同导电线圈横列数与纵行数的传感器试样的静态松弛电阻及不同拉伸方向的力电性能。试验结果表明:该传感器在使用中需以纵行方向为应变主轴,且在此情形下可通过增加导电线圈横列数并减小纵行数的方式来提高传感器的灵敏性。含有最多导电线圈横列数和最少导电线圈纵行数的传感器试样呈现出最优异的性能,且在不同最大应变下的重现性良好。嵌花添纱针织应变传感器的可测最大应变为88.03%,灵敏系数范围为2.48~182.07,均高于提花添纱针织应变传感器。

基于硅模具制作的纳米裂纹及应变传感器

纳米裂纹制造技术作为一种非传统的纳米加工技术被应用于纳米线条、纳流控芯片和传感器等众多研究领域,然而纳米裂纹生成的随机性及其图案的不确定性限制了该项技术的发展。利用硅模具以及二次倒模工艺,在聚二甲基硅氧烷(PDMS)基底表面制作相互平行且分布均匀的金纳米裂纹。硅模具上带有利用硅各向异性腐蚀工艺加工出的V型沟槽结构,通过二次倒模工艺将该结构转移至PDMS基底表面,从而在弯曲时形成应力集中以控制裂纹的生成。进一步制作出具有较高灵敏度的应变传感器,其在应变0%~1.23%区间内满量程应变灵敏系数(GF)高达4 814,并可以多次重复使用。

浅谈称重测力传感器布片的定型及其调整工艺

本文从研制和批量生产称重测力传感器的现场工艺出发,基于电阻应变计的定型配套,总结一些与之密切相关的传感器如何布片、相关的影响因素及在现场生产实践中的一些调整工艺。