新型液芯光纤芯液材料及性能研究

【摘要】： 光纤用于复合材料的自诊断，这一方面已有不少成果报道，但只是应用空心光纤或实心光纤埋入复合材料中，当复合材料受损或变形时，诊断复合材料损伤或变形情况，并不能实时修复；且当材料受损光纤也受损，不再具有损伤自诊断功能。本论文研制了一特种液芯光纤(LCOF)的芯液，利用此种芯液制成的新型液芯光纤，在诊断到复合材料损伤状况的同时，还可利用液芯光纤的芯液去修复损伤部位，并且恢复自诊断功能，以实现智能结构损伤的实时自诊断和自修复。 本文主要研究内容有： ①阐明光敏胶粘剂的性能与特点，以及光敏胶粘剂的光固化机理； ②研究不同成份对光敏胶粘剂的固化速度的影响、对其固化性能、固化时间的影响及不同功率、波长对光敏胶粘剂固化的影响； ③研制特种液芯光纤芯液，采用紫外固化光敏胶粘剂作为液芯光纤的芯液，并测量其主要参数，研究其特性； ④研究了特种液芯光纤芯液材料与复合材料的兼容性； ⑤研究芯液注入光纤后的传光性能，以及不同芯液材料主要参数的变化，分析其变化的原因和规律，比较空心光纤与液芯光纤的参数与性能。 研究结果表明，本文研制的芯液材料具有短波固化、长波传光的特性，可满足具有传感和修复的特种液芯光纤的需要。 本文研究的芯液构成新型特种液芯光纤可用于复合材料损伤的自诊断、自修复，有较好的应用前景和重要的应用价值。