石墨系導(dǎo)電功能集料及其水泥基復(fù)合材料的制備和性能研究.pdf

1、導(dǎo)電混凝土是混凝土功能化的重要發(fā)展方向之一，在工程結(jié)構(gòu)智能化、道路融雪除冰、以及建筑物電磁屏蔽等方面有重要作用和廣闊應(yīng)用前景。導(dǎo)電相材料的種類及其在混凝土中的分布對于導(dǎo)電混凝土導(dǎo)電性能和力敏性能等均有顯著影響。針對目前存在的混凝土中集料對導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)完整性和連續(xù)性的阻隔作用問題，本文依托國家自然科學(xué)基金項目，進行了石墨系導(dǎo)電功能集料及其水泥基導(dǎo)電功能材料的制備及性能研究，開展的主要工作及取得的成果有：
　　 提出石墨系導(dǎo)電功能集料的

2、制備方法。利用正交實驗方法，以粘土為陶質(zhì)基體材料，以石墨粉為主要導(dǎo)電組分，通過不同石墨摻量及不同煅燒制度下導(dǎo)電功能集料的性能試驗，確定了石墨的最佳摻量和集料燒成制度，制備得到優(yōu)良導(dǎo)電性能的導(dǎo)電功能集料；
　　 探明導(dǎo)電功能集料-碳纖維水泥基復(fù)相導(dǎo)電材料設(shè)計制備方法。研究了導(dǎo)電功能集料的摻量、碳纖維的摻量及分散方式、養(yǎng)護齡期和游離水含量等因素對水泥基導(dǎo)電材料性能的影響，確定了以導(dǎo)電功能集料和碳纖維為主要導(dǎo)電相的水泥基導(dǎo)電材料最佳配

3、合比和制備工藝參數(shù)。
　　 提出導(dǎo)電功能集料-碳纖維水泥基復(fù)相導(dǎo)電材料導(dǎo)電機理。通過SEM等測試分析手段對復(fù)相水泥基導(dǎo)電材料微結(jié)構(gòu)的分析，結(jié)合電性能實驗，提出導(dǎo)電功能集料-碳纖維水泥基復(fù)相導(dǎo)電材料導(dǎo)電機理是導(dǎo)電通路效應(yīng)、隧道效應(yīng)以及電場發(fā)射效應(yīng)共同作用的結(jié)果。
　　 證實導(dǎo)電功能集料-碳纖維水泥基復(fù)相導(dǎo)電材料的優(yōu)良壓敏特性。通過循環(huán)加載實驗，研究了復(fù)相導(dǎo)電水泥基材料在不同應(yīng)力水平、加載速率、碳纖維摻量和導(dǎo)電功能集料含量等