新型導電填料復合水泥基材料的壓敏性研究.pdf

1、應用自感知機敏水泥基復合材料研制嵌入式壓敏水泥基應力/應變傳感元件，并構建相應的智能混凝土結構系統(tǒng)為實現(xiàn)混凝土結構的健康監(jiān)測與安全評定提供了一種新的途徑。
　　為研制具有靈敏度高、穩(wěn)定性好、力學性能和耐久性優(yōu)異的壓敏水泥基傳感元件提供理論和物質基礎，本文對新型導電填料復合水泥基材料的制備、測試方法，導電性，壓敏性及其產生機理進行了研究，主要內容如下：
　　1.選取了水泥基復合材料制備所需要的基體組分和幾種新型導電填料(包括磨

2、細炭纖維、乙炔炭黑、噴霧炭黑和三種鎳粉)，制定了各種導電填料單摻及復摻水泥基復合材料的配比方案并提出了相應的制備方法。
　　2.提出了水泥基復合材料的電極和試件模具設計方法，并驗證了基于埋入式環(huán)狀電極的四電極法測試復合材料體積電阻的可行性；結合四電極法，建立了兩套復合材料電阻信號測試的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：基于USB-6009采集卡的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和無線數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)。
　　3.測試了單摻導電填料和復摻導電填料水泥基復合材料的靜態(tài)電

3、阻率及加載時的電阻率變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)乙炔炭黑、噴霧炭黑、鎳粉以及復摻噴霧炭黑和鎳粉在摻量適當時，復合材料均具有較好的壓敏性，其中乙炔碳黑、鎳粉兩種導電填料的復合效果更為優(yōu)異。
　　4.通過對不同種類、不同體積摻量的鎳粉水泥基復合材料的靜態(tài)電阻率和壓敏性靈敏度的比較，發(fā)現(xiàn)復合材料的導電性和壓敏性與鎳粉的形態(tài)及體積摻量密切相關。
　　5.探討了測試條件對乙炔炭黑和球狀鎳粉水泥基復合材料壓敏性的影響，發(fā)現(xiàn)兩種復合材料的壓敏性基本不受