[发明专利]损伤感测复合结构

权利要求书

1.一种复合材料，其包括：

a)基体材料；和

b)布置在至少部分所述基体材料中的并入碳纳米管(CNT)的纤维的第一单向阵列。

2.根据权利要求1所述的复合材料，其中所述基体材料选自热固性树脂、热塑性树脂、陶瓷和水泥。

3.根据权利要求1所述的复合材料，其中并入的CNT选自多壁CNT、双壁CNT、单壁CNT和其混合物。

4.根据权利要求3所述的复合材料，其中所述并入的CNT是多壁CNT。

5.根据权利要求1所述的复合材料，其中并入的CNT基本上沿纤维轴排列。

6.根据权利要求1所述的复合材料，其中并入的CNT基本上垂直于纤维轴排列。

7.根据权利要求1所述的复合材料，其中并入的CNT按重量计以所述复合材料的约0.01％至约1％的范围存在。

8.根据权利要求1所述的复合材料，其中并入的CNT的长度范围从约100纳米至约5微米。

9.根据权利要求1所述的复合材料，其中并入CNT的纤维选自玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维、陶瓷纤维和其混合物。

10.根据权利要求1所述的复合材料，其中并入CNT的纤维的所述第一单向阵列包括连续纤维。

11.根据权利要求1所述的复合材料，其中并入CNT的纤维的所述第一单向阵列包括多个不连续纤维。

12.根据权利要求1所述的复合材料，其中并入CNT的纤维的所述第一单向阵列布置在所述复合材料的表面。

13.根据权利要求1所述的复合材料，进一步包括并入CNT的纤维的第二单向阵列。

14.根据权利要求13所述的复合材料，其中并入CNT的纤维的所述第二单向阵列相对于并入CNT的纤维的所述第一单向阵列以约0度至约90度的角度布置。

15.根据权利要求13所述的复合材料，进一步包括布置在并入CNT的纤维的所述第一单向阵列和并入CNT的纤维的所述第二单向阵列之间的绝缘层。

16.一种制品，其包括：

a)复合材料，其包括：

i)基体材料；和

ii)布置在至少部分所述基体材料中的并入碳纳米管(CNT)的纤维的第一单向阵列；和

b)电极网络，其布置在所述复合材料外围，用于发送和接收电荷。

17.根据权利要求16所述的制品，进一步包括感测电路，其连接至所述电极网络，用于探测所述复合材料的电阻变化。

18.根据权利要求17所述的制品，其中所述感测电路能够测量和勘测所述复合材料中应变、疲劳、损伤和/或裂纹的位置。

19.根据权利要求16所述的制品，其中所述基体材料选自热固性树脂、热塑性树脂、陶瓷和水泥。

20.根据权利要求16所述的制品，其中所述并入CNT的纤维的CNT选自多壁CNT、双壁CNT、单壁CNT和其混合物。

21.根据权利要求20所述的制品，其中并入的CNT是多壁CNT。

22.根据权利要求16所述的制品，其中并入的CNT基本上沿纤维轴排列。

23.根据权利要求16所述的制品，其中并入的CNT基本上垂直于纤维轴排列。

24.根据权利要求16所述的制品，其中并入的CNT按重量计以所述复合材料的约0.01％至约1％的范围存在。

25.根据权利要求16所述的制品，其中并入的CNT的长度范围从约100纳米至约5微米。

26.根据权利要求16所述的制品，其中所述并入CNT的纤维选自玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维、陶瓷纤维和其混合物。

27.根据权利要求16所述的制品，其中并入CNT的纤维的所述第一单向阵列包括连续纤维。

28.根据权利要求16所述的制品，其中并入CNT的纤维的所述第一单向阵列包括多个不连续纤维。