納米碳黑復合材料的機敏性研究及其應用.pdf

1、本文對納米碳黑復合樹脂涂層、素混凝土、納米碳黑混凝土、硅烷納米碳黑混凝土的電性能進行了研究，并對機敏結構進行了探討。經試驗研究得出：在環(huán)氧樹脂中加入適量的納米碳黑，攪拌充分后得到的納米環(huán)氧樹脂復合材料電阻率大大降低，其中碳黑相對環(huán)氧樹脂樹脂質量的摻量小于10％時，復合樹脂的電阻值很大，高達106，但添加硅烷偶聯劑KH-570 后，電阻值減幅很大，變?yōu)?04~103 Ω ，而將復合數脂粘在鋼筋表面固化后，能感知鋼筋應力應變的變化，并且在結

2、構中表現出明顯的壓阻效應。因此，復合樹脂可以作為鋼筋的應力、應變傳感元件。在混凝土中加入適量的納米碳黑和硅烷-碳黑，對其力學性能和電學性能進行了對比研究，發(fā)現適量加入納米碳黑、和硅烷-碳黑后，能提高混凝土的抗折抗壓強度，尤其是抗壓強度提幅更大。納米碳黑是由于其納米級尺寸效應、和高的表面活性，降低混凝土內部結構的空隙率，改善混凝土粗骨料之間的薄弱環(huán)節(jié)來提高混凝土的強度，添加硅烷后的碳黑混凝土不僅利用碳黑的高表面活性，同時利用硅烷的偶聯作用

3、，濕潤作用，使碳黑在混凝土中分布均勻，和混凝土間形成強大的作用力，實驗采用兩種不同添加方法：第一種方法，直接混合法，在混凝土中直接加入碳黑和硅烷偶聯劑KH-570 一起混合。第二種方法，預處理法，將KH-570、酒精混合溶液浸泡納米碳黑24 小時，再與混凝土一起攪拌混合。其中，以第一種添加碳黑的方法使混凝土抗壓性能提升最大，最高達20％。同時，測試并對比素混凝土、納米混凝土和硅烷-碳黑混凝土的短期壓敏特性，發(fā)現混凝土在齡期為28 天時，