Vývoj elektricky vodivých kompozitních senzorů s přídavkem funkčních plniv

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F26232511%3A_____%2F17%3AN0000037" target="_blank" >RIV/26232511:_____/17:N0000037 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Vývoj elektricky vodivých kompozitních senzorů s přídavkem funkčních plniv

Popis výsledku v původním jazyce

V článku jsou prezentovány výsledky vývoje „chytrých“ tlakocitlivých vlákno-cementových kompozitních materiálů a také tenkovrstvých povlakových senzorů určených k detekci porušení struktury podkladního materiálu. V rámci výzkumných prací byla provedena základní materiálová charakteristika jemnozrnných a hrubozrnných cementových matric. Byl ověřován přínos a vliv vodivých anorganických složek, dále kovových komponent ve formě železných pilin a ocelových drátků, a v neposlední řadě nekovové vlákenné výztuže na bázi uhlíku. Tenkovrstvé povlaky na bázi epoxidové pryskyřice byly obohacovány amorfními sazemi, vícestěnnými uhlíkovými nanotrubičkami (CNT) a přírodním mikromletým grafitem. Článek blíže popisuje měření elektrických a elektromechanických (piezorezistivních) vlastností vodivých vláknocementových kompozitů a tenkovrstvých organických povlaků v nezatíženém stavu, při statickém zatěžování, a především během dynamických balistických testů a rázových zkoušek na pádové věži. Provedené pokusy prokázaly vynikající vodivost hustě vyztužených drátkobetonových kompozitů i hybridních vláknobetonů dopovaných grafitem. Zavadlé povlaky dosahovaly hodnot impedance v řádech desítek kiloohmů. Vyvíjené vláknové kompozity a povlakové vrstvy měnily svou impedanci nejen při přímém poškození materiálu, ale také při nepřímém impaktu přes krycí desky. Karbonovým vláknem vyztužený cementový kompozit s příměsí grafitu navíc vykazoval piezorezistivní vlastnosti.

Název v anglickém jazyce

Development of electrically conductive composite sensors with the addition of functional fillers

Popis výsledku anglicky

The paper presents the development results of "smart" pressure-sensitive fibre-cement compositematerials as well as thin-film coating sensors designed to detect disruptions of the base materialstructure. Basic material characteristics of fine-grained and coarse-grained cement matrices wereacquired during the research. The benefits and influence of conductive inorganic components,metallic components in the form of iron fillings and steel wires, and last but not least carbon-basednon-metallic fibrous reinforcement, have been verified. Thin-film epoxy resin coatings were enrichedwith amorphous carbon black, multi-walled carbon nanotubes (MWCNT) and natural micronizedgraphite. The article closely describes the measurement of electrical and electro-mechanical(piezoresistive) properties of conductive fibre-cement composites and thin-film organic coatings in anon-loaded state, during static loading and especially during dynamic ballistic and shock tests on thefall tower. Specific electrical characteristics and the course of change in electric conductivity wasexpressed as electrical resistivity (the real component of the impedance).The performed experiments confirmed excellent electrical conductivity of dense steel-fibrereinforced composites and graphite-doped hybrid fibre reinforced concrete. The coatings showedsignificant and permanent changes in impedance in the order of tens of ohms. The newly developedfibre composites and coating layers change the impedance during destructive and non-destructivedynamic loading tests. The impedance changed not only during failure of the matrix, but also in thecase of indirect impact. Moreover, carbon reinforced concrete with incorporated graphite showedsome piezoresistive properties. These detection materials were intended to be part of a ballistic-resistant monitoring system.

Druh

D - Stať ve sborníku

CEP obor

—

OECD FORD obor

20500 - Materials engineering

Projekt

<a href="/cs/project/TE02000162" target="_blank" >TE02000162: Centrum pokročilých materiálů a technologií pro ochranu a zvýšení bezpečnosti</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2017

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Název statě ve sborníku

24. BETONÁŘSKÉ DNY 2017

ISBN

978-80-906759-0-2

ISSN

—

e-ISSN

—

Počet stran výsledku

7

Strana od-do

—

Název nakladatele

Česká betonářská společnost ČSSI

Místo vydání

—

Místo konání akce

Litomyšl

Datum konání akce

22. 11. 2017

Typ akce podle státní příslušnosti

WRD - Celosvětová akce

Kód UT WoS článku

—