碳纖維水泥基復合材料的導電性能研究.pdf

1、碳纖維水泥基復合材料（Carbon Fiber Cement Composites，簡稱CFCC）是在普通水泥基材料中摻入短切碳纖維而成的一種復合材料。這種材料不但具有優(yōu)良的力學性能，而且具有機敏特性，其中溫敏性又是碳纖維水泥基復合材料機敏性的一個重要方面。當對CFCC兩端施加電壓時，材料中產生發(fā)熱效應，利用這一特性，導電混凝土有望用于結構變形校正、室內采暖、寒冷地區(qū)道路和橋梁的除雪化冰。 本文首先分析了分散劑和硅灰在碳纖維水泥

2、基復合材料制備過程中的作用；接著試驗研究了碳纖維水泥基復合材料的導電性能的影響因素；最后，重點研究了碳纖維水泥基復合材料的溫敏性，并在此基礎上設計出水泥砂漿特殊疊層結構，探討了將其用于除冰化雪的可能性。取得的主要成果如下： 1、分散劑和硅灰在CFCC的配制過程中作為填充劑，均能有效提高碳纖維在水泥基體中的分散性，且兩種材料對碳纖維的分散效果是相互作用，相互影響，沒有體現(xiàn)疊加效應。 2、CFCC的電阻率隨碳纖維摻量的增加而

3、減小，隨養(yǎng)護齡期的增長而增大；當碳纖維摻量小于0.4％時，CFCC的電阻率隨試樣內部含水量的增加而減小，而當碳纖維摻量大于0.4％時，其電阻率隨含水量的增加而增大。 3、碳纖維水泥基復合材料有良好的溫敏性。在不同碳纖維摻量下，CFCC溫差電動勢隨著溫差的增大而呈線性增加，并且隨著纖維摻量的增大，溫差電動勢率越大；在20℃～90℃范圍內，碳纖維水泥砂漿的電阻率隨溫度的升高而降低，而凈漿的電阻率隨溫度的升高先減小后增大，呈現(xiàn)PTC和