摻石墨烯復相導電水泥基材料電—熱和機敏性研究
發(fā)布時間：2021-01-04 09:11
摻特定功能材料的水泥基材料可實現(xiàn)材料多功能化,彌補其功能單一、應用領域窄的缺陷。而導電水泥基材料作為一種多功能材料可嵌入混凝土結構中作為加熱元件用于道路融雪、建筑采暖、結構智能監(jiān)測及電磁屏蔽等領域,并保持其結構完整性。本文研究了復相導電水泥基材料的電-熱及機敏性能,具體研究內容和結論如下:通過正交試驗研究了纖維CF、納米材料CNT摻量、水灰比/纖維SF摻量對水泥凈漿/砂漿的物理、力學和導電性能影響,確定了最優(yōu)化配比;研究了聚合物對納米材料CNT水泥凈漿性能影響,確定最佳聚灰比為0.02;探討了納米材料GS及納米材料GN對復相水泥漿體性能的影響。研究了通電加熱及循環(huán)加熱條件下導電砂漿溫度、變形及電阻率變化,不同配比導電砂漿在60V電壓下通電2h后達到穩(wěn)定狀態(tài),試件外表面最大增溫為11.9℃;導電砂漿變形率初期隨溫度增加接近直線增長,后略降低;導電砂漿電阻率隨溫度先降后增,后趨于穩(wěn)定;循環(huán)變形曲線與溫度曲線較好地吻合,但后幾個周期的終端溫度略降低。研究了導電混凝土在循環(huán)荷載及受彎條件下的機敏性,在循環(huán)荷載下,混凝土電阻率在每個循環(huán)內的變化存在可逆性,不同周期的荷載-電阻率變化規(guī)律基本一致;...
【文章來源】：南京航空航天大學江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】：85 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
納米材料TEM圖像
表 2.6 纖維 CF 的基本性能直徑（μm）根數(shù)（根）含碳量（%）拉伸強度（MPa）拉伸模量（GPa）伸長率（%）密度（103kg/m3)電阻率（ ·cm）≤8 12000 ≥95 ≥3500 ≥210 2.1 1.74-1.79 1.0-1.6表 2.7 納米材料 CNT 的性能指標純度 直徑 長度 比表面積 密度>95wt% 10-20nm ~50μm 350 2.1g/cm3表 2.8 納米材料 GS 的性能指標純度 厚度 直徑 層數(shù) 電導率 比表面積>99wt% 0.55-1.2nm 0.5-3μm 1-5 layers 1000～1500 S/m 100-200m2/g表 2.9 納米材料 GN 的性能指標純度 厚度 直徑 層數(shù) 密度 溶液顏色>99.5wt% 4-20nm 5-10μm <20 layers 0.6g/cm3黃褐色
表 2.6 纖維 CF 的基本性能直徑（μm）根數(shù)（根）含碳量（%）拉伸強度（MPa）拉伸模量（GPa）伸長率（%）密度（103kg/m3)電阻率（ ·cm）≤8 12000 ≥95 ≥3500 ≥210 2.1 1.74-1.79 1.0-1.6表 2.7 納米材料 CNT 的性能指標純度 直徑 長度 比表面積 密度>95wt% 10-20nm ~50μm 350 2.1g/cm3表 2.8 納米材料 GS 的性能指標純度 厚度 直徑 層數(shù) 電導率 比表面積>99wt% 0.55-1.2nm 0.5-3μm 1-5 layers 1000～1500 S/m 100-200m2/g表 2.9 納米材料 GN 的性能指標純度 厚度 直徑 層數(shù) 密度 溶液顏色>99.5wt% 4-20nm 5-10μm <20 layers 0.6g/cm3黃褐色
【參考文獻】：
期刊論文
[1]多壁碳納米管水泥基復合材料的壓敏性能研究[J]. 王琴,王健,劉伯偉,呂春祥,董貽晨. 硅酸鹽通報. 2016(09)
[2]碳納米管水泥基復合材料機敏性能研究[J]. 李云峰,孫章平,孫靜,張弛,張濤. 混凝土與水泥制品. 2016(03)
[3]鋼纖維-石墨烯導電混凝土受彎過程的力-電效應試驗研究[J]. 張苡銘,俞樂華. 混凝土. 2016(02)
[4]石墨烯/水泥復合材料的制備及電學、壓敏性能研究[J]. 馬穎,安博星,王丹,章若川,王萌,趙聰. 混凝土. 2015(09)
[5]摻納米石墨烯片的水泥基復合材料的壓敏性[J]. 劉衡,孫明清,李俊,王應軍,張小玉. 功能材料. 2015(16)
[6]裂縫寬度對機場道面融雪除冰碳纖維混凝土導電性能影響的試驗研究[J]. 丁汀,葉英華,劉巖. 工業(yè)建筑. 2015(07)
[7]基于數(shù)值模擬的碳納米管水泥基復合材料導電機理分析[J]. 董素芬,張立卿,李禎,姜海峰,韓寶國. 功能材料. 2015(11)
[8]碳納米管/水泥基復合材料導電性與力敏特性研究[J]. 劉小艷,劉巖,明維,左俊卿. 粉煤灰綜合利用. 2015(02)
[9]碳納米管水泥基復合材料電學性能數(shù)值模擬[J]. 牛建偉,王云洋,丁思齊,姜海峰,韓寶國. 功能材料. 2015(01)
[10]導電水泥復合材料接地模塊的制備及性能研究[J]. 史建華,趙建國,趙仁,胡雙啟,郭永. 中北大學學報(自然科學版). 2014(02)
博士論文
[1]新型建筑材料—納米級碳纖維混凝土性能研究[D]. 高迪.中南大學 2011
[2]碳納米管水泥基復合材料制備及功能性能研究[D]. 羅健林.哈爾濱工業(yè)大學 2009
碩士論文
[1]摻功能材料水泥基材料電性能和磁性能的研究[D]. 彭海龍.南京航空航天大學 2013
[2]碳纖維混凝土三向受壓狀態(tài)下壓敏性研究[D]. 王麗娜.沈陽建筑大學 2011
[3]水環(huán)境下碳纖維混凝土滲透性和導電機理的研究[D]. 溫曉尉.山東大學 2010
[4]碳纖維智能混凝土的電—熱—力效應研究[D]. 趙嬌.南京理工大學 2008
[5]碳纖維混凝土結構健康自監(jiān)測系統(tǒng)的電極構造研究[D]. 陳曉菁.汕頭大學 2005
本文編號：2956521
【文章來源】：南京航空航天大學江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】：85 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
納米材料TEM圖像
表 2.6 纖維 CF 的基本性能直徑（μm）根數(shù)（根）含碳量（%）拉伸強度（MPa）拉伸模量（GPa）伸長率（%）密度（103kg/m3)電阻率（ ·cm）≤8 12000 ≥95 ≥3500 ≥210 2.1 1.74-1.79 1.0-1.6表 2.7 納米材料 CNT 的性能指標純度 直徑 長度 比表面積 密度>95wt% 10-20nm ~50μm 350 2.1g/cm3表 2.8 納米材料 GS 的性能指標純度 厚度 直徑 層數(shù) 電導率 比表面積>99wt% 0.55-1.2nm 0.5-3μm 1-5 layers 1000～1500 S/m 100-200m2/g表 2.9 納米材料 GN 的性能指標純度 厚度 直徑 層數(shù) 密度 溶液顏色>99.5wt% 4-20nm 5-10μm <20 layers 0.6g/cm3黃褐色
表 2.6 纖維 CF 的基本性能直徑（μm）根數(shù)（根）含碳量（%）拉伸強度（MPa）拉伸模量（GPa）伸長率（%）密度（103kg/m3)電阻率（ ·cm）≤8 12000 ≥95 ≥3500 ≥210 2.1 1.74-1.79 1.0-1.6表 2.7 納米材料 CNT 的性能指標純度 直徑 長度 比表面積 密度>95wt% 10-20nm ~50μm 350 2.1g/cm3表 2.8 納米材料 GS 的性能指標純度 厚度 直徑 層數(shù) 電導率 比表面積>99wt% 0.55-1.2nm 0.5-3μm 1-5 layers 1000～1500 S/m 100-200m2/g表 2.9 納米材料 GN 的性能指標純度 厚度 直徑 層數(shù) 密度 溶液顏色>99.5wt% 4-20nm 5-10μm <20 layers 0.6g/cm3黃褐色
【參考文獻】：
期刊論文
[1]多壁碳納米管水泥基復合材料的壓敏性能研究[J]. 王琴,王健,劉伯偉,呂春祥,董貽晨. 硅酸鹽通報. 2016(09)
[2]碳納米管水泥基復合材料機敏性能研究[J]. 李云峰,孫章平,孫靜,張弛,張濤. 混凝土與水泥制品. 2016(03)
[3]鋼纖維-石墨烯導電混凝土受彎過程的力-電效應試驗研究[J]. 張苡銘,俞樂華. 混凝土. 2016(02)
[4]石墨烯/水泥復合材料的制備及電學、壓敏性能研究[J]. 馬穎,安博星,王丹,章若川,王萌,趙聰. 混凝土. 2015(09)
[5]摻納米石墨烯片的水泥基復合材料的壓敏性[J]. 劉衡,孫明清,李俊,王應軍,張小玉. 功能材料. 2015(16)
[6]裂縫寬度對機場道面融雪除冰碳纖維混凝土導電性能影響的試驗研究[J]. 丁汀,葉英華,劉巖. 工業(yè)建筑. 2015(07)
[7]基于數(shù)值模擬的碳納米管水泥基復合材料導電機理分析[J]. 董素芬,張立卿,李禎,姜海峰,韓寶國. 功能材料. 2015(11)
[8]碳納米管/水泥基復合材料導電性與力敏特性研究[J]. 劉小艷,劉巖,明維,左俊卿. 粉煤灰綜合利用. 2015(02)
[9]碳納米管水泥基復合材料電學性能數(shù)值模擬[J]. 牛建偉,王云洋,丁思齊,姜海峰,韓寶國. 功能材料. 2015(01)
[10]導電水泥復合材料接地模塊的制備及性能研究[J]. 史建華,趙建國,趙仁,胡雙啟,郭永. 中北大學學報(自然科學版). 2014(02)
博士論文
[1]新型建筑材料—納米級碳纖維混凝土性能研究[D]. 高迪.中南大學 2011
[2]碳納米管水泥基復合材料制備及功能性能研究[D]. 羅健林.哈爾濱工業(yè)大學 2009
碩士論文
[1]摻功能材料水泥基材料電性能和磁性能的研究[D]. 彭海龍.南京航空航天大學 2013
[2]碳纖維混凝土三向受壓狀態(tài)下壓敏性研究[D]. 王麗娜.沈陽建筑大學 2011
[3]水環(huán)境下碳纖維混凝土滲透性和導電機理的研究[D]. 溫曉尉.山東大學 2010
[4]碳纖維智能混凝土的電—熱—力效應研究[D]. 趙嬌.南京理工大學 2008
[5]碳纖維混凝土結構健康自監(jiān)測系統(tǒng)的電極構造研究[D]. 陳曉菁.汕頭大學 2005
本文編號：2956521
本文鏈接：http://www.lk138.cn/kejilunwen/huagong/2956521.html
