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Erschienen in: Journal of Materials Science 21/2013

01.11.2013

Coupled electro-mechanical properties of multiwall carbon nanotube/polypropylene composites for strain sensing applications

verfasst von: O. Zetina-Hernández, S. Duarte-Aranda, A. May-Pat, G. Canché-Escamilla, J. Uribe-Calderon, P. I. Gonzalez-Chi, F. Avilés

Erschienen in: Journal of Materials Science | Ausgabe 21/2013

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Abstract

The electrical, mechanical, and coupled electro-mechanical (piezoresistive) properties of multiwall carbon nanotube/polypropylene (MWCNT/PP) composites at four MWCNT concentrations above electrical percolation (4–10 wt %) were investigated. The electrical conductivity of the composite increased monotonically from 0.77 to 15.0 S/m with the increase of MWCNT concentration. The elastic modulus also increased monotonically with increased MWCNT concentration with the concomitant reduction of ultimate strain. The coupled signal between electrical resistance and applied strain during tensile loading displayed a marked change toward higher sensitivity at the elastic-to-plastic transition zone of the polymer composite, which allowed the identification of polymer yielding by the sole monitoring of electrical resistance. Large ratios (of the order of 15–29) of normalized changes in electrical resistance over applied strain (“gage factor”) were found in the plastic zone, and such electro-mechanical sensitivity was higher for composites with lower MWCNT content.

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Literatur
4.
Zurück zum Zitat Li Z-M, Xu X-B, Lu A, Shen K-Z, Huang R, Yang M-B (2004) Carbon 42:423CrossRef Li Z-M, Xu X-B, Lu A, Shen K-Z, Huang R, Yang M-B (2004) Carbon 42:423CrossRef
8.
Zurück zum Zitat Shen J, Champagne MF, Yang Z, Yu Q, Gendron R, Guo S (2012) Composites A 43:1448CrossRef Shen J, Champagne MF, Yang Z, Yu Q, Gendron R, Guo S (2012) Composites A 43:1448CrossRef
10.
Zurück zum Zitat Menzer K, Krause B, Boldt R, Kretzschmar B, Weidisch R, Pötschke P (2011) Compos Sci Technol 71:1936CrossRef Menzer K, Krause B, Boldt R, Kretzschmar B, Weidisch R, Pötschke P (2011) Compos Sci Technol 71:1936CrossRef
11.
Zurück zum Zitat Ezat GS, Kelly AL, Mitchell SC, Youseffi M, Coates PD (2012) Polym Compos 33:1376CrossRef Ezat GS, Kelly AL, Mitchell SC, Youseffi M, Coates PD (2012) Polym Compos 33:1376CrossRef
13.
Zurück zum Zitat Monti M, Natali M, Petrucci R, Kenny JM, Torre L (2011) Polym Compos 32:766CrossRef Monti M, Natali M, Petrucci R, Kenny JM, Torre L (2011) Polym Compos 32:766CrossRef
15.
Zurück zum Zitat Pötschke P, Kobashi K, Villmow T, Andres T, Paiva MC, Covas JA (2011) Compos Sci Technol 71:1451CrossRef Pötschke P, Kobashi K, Villmow T, Andres T, Paiva MC, Covas JA (2011) Compos Sci Technol 71:1451CrossRef
17.
Zurück zum Zitat Kang I, Schulz MJ, Kim JH, Shanov V, Shi D (2006) Smart Mater Struct 15:737CrossRef Kang I, Schulz MJ, Kim JH, Shanov V, Shi D (2006) Smart Mater Struct 15:737CrossRef
18.
19.
Zurück zum Zitat Chung DDL (2001) Applied materials science: applications of engineering materials in structural, electronics, thermal, and other industries. CRC Press, Boca RatonCrossRef Chung DDL (2001) Applied materials science: applications of engineering materials in structural, electronics, thermal, and other industries. CRC Press, Boca RatonCrossRef
21.
Zurück zum Zitat Bhuiyan MA, Pucha RV, Worthy J, Karevan M, Kalaitzidou K (2013) Compos Struct 95:80CrossRef Bhuiyan MA, Pucha RV, Worthy J, Karevan M, Kalaitzidou K (2013) Compos Struct 95:80CrossRef
22.
Zurück zum Zitat Zhao J, Dai K, Liu C, Zheng G, Wang B, Liu C, Chen J, Shen C (2013) Composites A 48:129CrossRef Zhao J, Dai K, Liu C, Zheng G, Wang B, Liu C, Chen J, Shen C (2013) Composites A 48:129CrossRef
23.
Zurück zum Zitat Bhattacharyya AR, Sreekumar TV, Liu T, Kumar S, Ericson LM, Hauge RH, Smalley RE (2003) Polymer 44:2373CrossRef Bhattacharyya AR, Sreekumar TV, Liu T, Kumar S, Ericson LM, Hauge RH, Smalley RE (2003) Polymer 44:2373CrossRef
24.
Zurück zum Zitat Avila-Orta CA, Medellín-Rodríguez FJ, Davila Rodríguez MV, Aguirre-Figueroa YA, Yoon K, Hsiao BS (2007) J Appl Polym Sci 106:2640CrossRef Avila-Orta CA, Medellín-Rodríguez FJ, Davila Rodríguez MV, Aguirre-Figueroa YA, Yoon K, Hsiao BS (2007) J Appl Polym Sci 106:2640CrossRef
25.
Zurück zum Zitat Yang B-X, Shi J-H, Pramoda KP, Goh SH (2008) Compos Sci Technol 68:2490CrossRef Yang B-X, Shi J-H, Pramoda KP, Goh SH (2008) Compos Sci Technol 68:2490CrossRef
26.
28.
29.
31.
Zurück zum Zitat Nanni F, Mayoral BL, Madau F, Montesperelli G, McNally T (2012) Compos Sci Technol 72:1140CrossRef Nanni F, Mayoral BL, Madau F, Montesperelli G, McNally T (2012) Compos Sci Technol 72:1140CrossRef
33.
34.
Zurück zum Zitat Koerner H, Liu W, Alexander M, Mirau P, Dowty H, Vaia RA (2005) Polymer 46:4405CrossRef Koerner H, Liu W, Alexander M, Mirau P, Dowty H, Vaia RA (2005) Polymer 46:4405CrossRef
35.
Zurück zum Zitat Socher R, Krause B, Müller MT, Boldt R, Pötschke P (2012) Polymer 53:495CrossRef Socher R, Krause B, Müller MT, Boldt R, Pötschke P (2012) Polymer 53:495CrossRef
Metadaten
Titel
Coupled electro-mechanical properties of multiwall carbon nanotube/polypropylene composites for strain sensing applications
verfasst von
O. Zetina-Hernández
S. Duarte-Aranda
A. May-Pat
G. Canché-Escamilla
J. Uribe-Calderon
P. I. Gonzalez-Chi
F. Avilés
Publikationsdatum
01.11.2013
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science / Ausgabe 21/2013
Print ISSN: 0022-2461
Elektronische ISSN: 1573-4803
DOI
https://doi.org/10.1007/s10853-013-7575-3

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