ロックインサーモグラフィを使用したゴム複合材料のカーボンナノチューブネットワークの変形誘発変化の視覚化

この研究では、CNT/Fluoro-Rubber（FKM）複合材料の引張変形中に、ロックインサーモグラフィー技術（LIT）を使用して、単一壁のカーボンナノチューブ（CNT）ネットワークをうまく視覚化しました。LIT画像は、ひずみ荷重とアンロード中のCNT/FKMのCNTネットワークモードを4つのサイトに分類できることを明らかにしました：（i）切断、（ii）切断後の回復、（iii）unstroyable、および（iv）ネットワークなし。LITの熱強度の定量分析は、ひずみ荷重とアンロード中の抵抗の変化が、導電性ネットワークの切断と再構築のバランスに役割を果たすことを示しています。LITが変形下で複合材のネットワーク状態を効果的に視覚化および定量化する能力を実証し、LITの結果は複合特性と強く相関していることがわかりました。これらの結果は、複合特性と材料設計のための貴重なツールとしてのLITの可能性を強調しました。

In this study, we used the lock-in thermography technique (LIT) to successfully visualize the single-walled carbon nanotube (CNT) networks during the tensile deformation of CNT/fluoro-rubber (FKM) composites. The LIT images revealed that the CNT network modes in CNT/FKM during strain-loading and unloading can be classified into four sites: (i) disconnection, (ii) recovery after disconnection, (iii) undestroyable, and (iv) no network. Quantitative analysis of the heat intensity of the LIT also indicated that the change in resistance during strain-loading and unloading plays a role in the balance of disconnection and reconstruction of the conductive network. We demonstrated the ability of LIT to effectively visualize and quantify the network state of the composite under deformation, and the LIT results were found to be strongly correlated with the composite properties. These results highlighted the potential of LIT as a valuable tool for composite characterization and material design.