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石墨系导电功能集料及其水泥基复合材料的制备和性能研究

作　者: 金舜
导　师: 吕林女；何永佳
学　校: 武汉理工大学
专　业: 建筑材料与工程
关键词: 石墨导电功能集料水泥基导电材料导电性能压敏特性
分类号: TU528
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

导电混凝土是混凝土功能化的重要发展方向之一,在工程结构智能化、道路融雪除冰、以及建筑物电磁屏蔽等方面有重要作用和广阔应用前景。导电相材料的种类及其在混凝土中的分布对于导电混凝土导电性能和力敏性能等均有显著影响。针对目前存在的混凝土中集料对导电网络完整性和连续性的阻隔作用问题,本文依托国家自然科学基金项目,进行了石墨系导电功能集料及其水泥基导电功能材料的制备及性能研究,开展的主要工作及取得的成果有：提出石墨系导电功能集料的制备方法。利用正交实验方法,以粘土为陶质基体材料,以石墨粉为主要导电组分,通过不同石墨掺量及不同煅烧制度下导电功能集料的性能试验,确定了石墨的最佳掺量和集料烧成制度,制备得到优良导电性能的导电功能集料；探明导电功能集料-碳纤维水泥基复相导电材料设计制备方法。研究了导电功能集料的掺量、碳纤维的掺量及分散方式、养护龄期和游离水含量等因素对水泥基导电材料性能的影响,确定了以导电功能集料和碳纤维为主要导电相的水泥基导电材料最佳配合比和制备工艺参数。提出导电功能集料-碳纤维水泥基复相导电材料导电机理。通过SEM等测试分析手段对复相水泥基导电材料微结构的分析,结合电性能实验,提出导电功能集料-碳纤维水泥基复相导电材料导电机理是导电通路效应、隧道效应以及电场发射效应共同作用的结果。证实导电功能集料-碳纤维水泥基复相导电材料的优良压敏特性。通过循环加载实验,研究了复相导电水泥基材料在不同应力水平、加载速率、碳纤维掺量和导电功能集料含量等因素下的电阻变化,发现制备的复相导电水泥基材料具有优良的压敏性能。

石墨系导电功能集料及其水泥基复合材料的制备和性能研究

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