近日，智能材料与结构实验室在石墨烯纳米片涂层碳纤维增强地聚物复合材料（GNP@CFRGCs）研究领域取得重要进展。该项目由冯闯教授团队主导，张劲竹博士具体实施。

试验项目来源于冯闯教授主持的江苏省双创计划，旨在通过克服传统碳纤维增强地聚合物复合材料中碳纤维与基体界面性能不佳的挑战。研究团队创新性地采用电泳沉积技术制备了石墨烯纳米片涂层碳纤维（GNP@CF），并将其作为增强填料应用到地聚物复合材料中，成功制备了具有自感知能力的GNP@CFRGCs。该研究为智能建筑材料的发展开辟了新的途径。

1、研究工作简介

研究团队系统性地研究了GNP@CF含量对复合材料电学性能和压阻性能的影响。整个试验过程严格，从材料选择、样品制备到性能测试，每一步都在智能材料与结构实验室的先进设备和严格控制下进行，确保了样品的高质量和试验数据的可靠性。

本次研究中，压阻性能测试主要通过万能试验机（用于施加荷载）和数字多用表（用于测量电阻）配合进行。其中，万能试验机确保了加载过程的精确控制，而数字多用表则实时捕捉了材料电阻的细微变化，为压阻敏感性的评估提供了可靠数据。试验结果显示，所制备的GNP@CFRGCs的电导率比普通地聚合物复合材料提高了三个数量级，并且电阻率变化率（FCR）达到了12.59%。这一成果优于大多数现有同类复合材料。并且所有样品均表现出平滑、近似线性的FCR-应变曲线，显示出优异的自感知性能。

2、研究意义

本次研究创新性地将电泳沉积技术引入碳纤维表面改性，有效地解决了传统复合材料中增强体与基体界面结合不完善的难题。这不仅极大地提升了地聚合物复合材料的电学性能和自感知敏感性，还为高性能、多功能智能土木工程材料的设计提供了一种高效且环保的新策略。

GNP@CFRGCs复合材料在结构健康监测、交通载荷感知等智能基础设施领域具有巨大的应用潜力。我们提出的微观力学模型，为这类新型复合材料的电导率预测提供了精准的理论工具，这对于推动新型复合材料从实验室走向工程应用具有里程碑式的意义。未来，我们将继续深耕智能建筑材料领域，致力于将这项技术转化为更具经济效益和环境效益的实际应用。

3、研究团队简介

南京工业大学土木工程学院智能土木工程材料与结构实验室是一个专注于先进建筑材料研究的重要科研基地。实验室配备了多种先进设备，包括新引进的HS-DR-5导热系数测定仪，新一代薄膜制备仪，热重分析仪，电导率测试仪，傅里叶红外光谱仪和电化学工作站等一系列高端材料性能测试仪器，为研究团队提供了强大的技术支持。

未来，实验室将继续致力于智能材料和先进结构的研究，为建筑工程领域的可持续发展贡献力量。

供稿：冯闯  审核：张涛、方海、杨会峰