北京航空航天大学王绍凯获国家专利权
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龙图腾网获悉北京航空航天大学申请的专利一种基于碳纳米管传感纤维流动前锋的测试方法及系统获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119411380B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-21发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202411566876.2,技术领域涉及:G01N27/08;该发明授权一种基于碳纳米管传感纤维流动前锋的测试方法及系统是由王绍凯;张珈瑜;石一;李敏;顾轶卓;王艳洁;张伟设计研发完成,并于2024-11-05向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于碳纳米管传感纤维流动前锋的测试方法及系统在说明书摘要公布了:本发明属于复合材料液体成型技术领域,具体涉及一种基于碳纳米管传感纤维流动前锋的测试方法及系统。本发明采用碳纳米管传感纤维形成传感器网格,碳纳米管传感纤维吸收树脂后膨胀,管间接触电阻显著提高,从而碳纳米管传感纤维对树脂浸润具有灵敏的电阻响应特性。本发明采用碳纳米管传感纤维作为传感器对复合材料液体成型过程的液体流动前锋进行监测,碳纳米管传感纤维作为复合材料的增强纤维,对复合材料的性能不会造成不利影响,同时监测灵敏度高,仅使用碳纳米管传感纤维的电阻变化率的数据就能够实时监测水平方向与厚度方向的流动前锋,同时还提高了计算某一时间液体填充面积的准确性。
本发明授权一种基于碳纳米管传感纤维流动前锋的测试方法及系统在权利要求书中公布了:1.一种基于碳纳米管传感纤维监测复合材料液体成型过程的液体流动前锋的测试方法,其特征在于,采用测试系统进行测试,所述测试系统包括传感器网格、连接模块、数据收集模块和数据处理模块; 所述传感器网格为由多条碳纳米管传感纤维束规律性排布形成,所述传感器网格包括多个闭合微单元,多条碳纳米管传感纤维束之间彼此绝缘,所述碳纳米管传感纤维束由碳纳米管传感纤维形成,所述碳纳米管传感纤维包括有机纤维和包覆在所述有机纤维表面的碳纳米管; 所述连接模块用于将所述传感器网格与所述数据收集模块连接; 所述数据收集模块用于收集所述传感器网格中的碳纳米管传感纤维束的电阻数据; 所述数据处理模块用于对电阻数据进行数据处理,根据所述电阻数据的处理结果获得流动前锋的测试结果; 所述测试方法包括以下步骤: 在成型模具中层叠铺设纤维织物,得到纤维预成型体; 在所述纤维预成型体的上表面和或下表面设置传感器网格,在成型模具中形成预制体; 将所述成型模具密封,得到密封成型模具,将所述密封成型模具进行抽真空,然后保持真空环境向所述密封成型模具中注入树脂;记录树脂注入之前各条碳纳米管传感纤维束的初始电阻,将树脂注入的时刻定义为注入时间零点,在树脂注入过程中通过数据收集模块持续采集各条碳纳米管传感纤维束随注入时间变化的电阻数据; 将所述电阻数据输入数据处理模块,对数据收集模块采集的电阻数据进行数据处理,根据所述电阻数据的处理结果获得流动前锋的测试结果; 所述流动前锋的测试结果包括树脂流动前锋到达位置,所述数据处理包括以下步骤:绘制所述碳纳米管传感纤维束的电阻变化率随树脂注入时间的变化曲线,所述电阻变化率为任意树脂注入时刻碳纳米管传感纤维束的电阻与初始电阻的比值,得到碳纳米管传感纤维束的电阻变化率-时间曲线;根据碳纳米管传感纤维束的电阻变化率-时间曲线上的电阻变化率的突变点获得树脂流动前锋到达位置; 所述流动前锋的测试结果还包括树脂流动的填充面积;所述树脂流动的填充面积为所述传感器网格中被树脂填充的若干闭合微单元的总面积,任意1个闭合微单元被树脂填充为形成所述闭合微单元的所有碳纳管传感纤维束的电阻变化率-时间曲线上的电阻变化率均出现突变点;所述数据处理还包括以下步骤:计算传感器网格中被树脂填充的若干闭合微单元的总面积,获得所述树脂流动的填充面积。
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