[发明专利]一种碳粉改性多电极CFRP智能传感结构及其制备方法

权利要求书

1.一种碳粉改性多电极CFRP智能传感结构，其特征在于，一种碳粉改性多电极CFRP智能传感结构，CFRP智能传感结构包括CFRP原丝(31)、环氧树脂(41)、碳粉(32)；所述环氧树脂(41)的体积V_sz占总体积的比值取16％-24％，碳粉(32)的体积V_t占总体积的比值取6-14％；CFRP原丝(31)的体积占总体积的比值取70％。

2.根据权利要求1所述的一种碳粉改性多电极CFRP智能传感结构，其特征在于，所述环氧树脂(41)的体积V_sz占总体积的比值取18％-22％，碳粉(32)的体积V_t占总体积的比值取8-12％；CFRP原丝(31)的体积占总体积的比值取70％。

3.根据权利要求1所述的一种碳粉改性多电极CFRP智能传感结构，其特征在于，所述环氧树脂(41)的体积V_sz占总体积的比值取20％-22％，碳粉(32)的体积V_t占总体积的比值取8-10％；CFRP原丝(31)的体积占总体积的比值取70％。

4.根据权利要求1所述的一种碳粉改性多电极CFRP智能传感结构，其特征在于，所述碳粉(32)满足：拉伸强度≥3500MPa；含碳质量比为95％；细度要求在1.5目；电阻率达到1.5×10^-3Ω·cm。

5.根据权利要求4所述的一种碳粉改性多电极CFRP智能传感结构，其特征在于，所述CFRP原丝(31)满足：拉伸强度≥3560MPa；含碳质量比为95.6％；延伸率取1.55％；电阻率取1.49×10^-3Ω·cm。

6.根据权利要求1-5中任意一项权利要求所述的一种碳粉改性多电极CFRP智能传感结构，其特征在于，还包括设置在CFRP智能传感结构两端的电极以及电极保护。

7.根据权利要求6所述的一种碳粉改性多电极CFRP智能传感结构，其特征在于，所述环氧树脂(41)用聚酯或乙烯基脂替换。

8.一种碳粉改性多电极CFRP智能传感结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，混合：按如权利要求1所述一种碳粉改性多电极CFRP智能传感结构中的比例将碳粉掺入环氧树脂中，得到含碳粉的混合环氧树脂；

步骤2，上胶：CFRP原丝(31)上均匀涂抹含碳粉的混合环氧树脂；

步骤3，成型：将上完胶的CFRP原丝(31)叠放在模具中，压制成型后脱模得到CFRP筋；

步骤4，装铜电极：对制备好的CFRP筋两端加工获得整齐的端面，并在两个端面分别制备电极；

步骤5，封装：对安装电极的CFRP筋两端涂抹环氧胶，形成电极保护。

9.根据权利要求8所述的一种碳粉改性多电极CFRP智能传感结构的制备方法，其特征在于，若步骤2中是将CFRP原丝(31)直接浸润在含碳粉的混合环氧树脂中，静置至原丝之间无气泡冒出；采用辊挤方式对浸润环氧树脂的CFRP原丝(31)进行挤胶，控制环氧树脂的渗透率K在3.5×10^-5mm²-6.5×10^-5mm²范围内，将CFRP原丝(31)以连续、完整、顺直、叠层的方式自下而上置入模具中，压制成型。

10.根据权利要求8所述的一种碳粉改性多电极CFRP智能传感结构的制备方法，其特征在于，若步骤2中是将CFRP原丝(31)截取一定长度，将CFRP原丝(31)平行、顺直排列在光滑洁净的玻璃底板上并进行固定，用毛刷沾取含碳粉的混合环氧树脂均匀、平缓地涂刷CFRP原丝(31)并刮除多余环氧胶及残留气泡；将完成刷胶的CFRP原丝(31)束逐一、整齐排列于涂抹好脱模剂的模具中，压制成型。