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作者：张鹏;朱明权;白云祥;王丹;张振琳;张晖;张忠;
单位：国家纳米科学中心中国科学院纳米系统与多级次制造重点实验室;燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室材料科学与工程学院;中国科学院大学纳米科学与工程学院;清华大学材料学院;中国科学技术大学近代力学系;
摘要：对碳纳米管纱束在不同加载条件下的拉伸疲劳行为进行了研究，采用SEM、TEM、拉曼光谱、DMA等系统地表征了纱束在疲劳前后的微观结构及性能演化规律。发现了其新奇的疲劳特性，得到了相关疲劳失效机制。结果表明：碳纳米管纱束耐疲劳性符合传统幂律关系，疲劳强度为413 MPa,疲劳比为0.51。不同于单根碳纳米管，纱束疲劳失效存在渐进损伤累积过程，且其耐疲劳性会受到加载频率影响，5,7,27 Hz加载频率下耐疲劳性相比于附近频率提升十倍甚至百倍，呈现非单调极值响应现象。纱束的疲劳性能与其阻尼性能存在强相关性，在5,7,27 Hz加载频率下耐疲劳性的大幅提升归因于类高分子玻璃化转变或次级转变提升了纱束的阻尼性能。
关键词：碳纳米管;耐疲劳性;失效机制;力学行为
基金资助：国家重点研发计划项目(2022YFA1205400)
