石墨系導電功能集料及其水泥基復合材料的制備和性能研究.pdf

1、導電混凝土是混凝土功能化的重要發(fā)展方向之一，在工程結(jié)構(gòu)智能化、道路融雪除冰、以及建筑物電磁屏蔽等方面有重要作用和廣闊應用前景。導電相材料的種類及其在混凝土中的分布對于導電混凝土導電性能和力敏性能等均有顯著影響。針對目前存在的混凝土中集料對導電網(wǎng)絡完整性和連續(xù)性的阻隔作用問題，本文依托國家自然科學基金項目，進行了石墨系導電功能集料及其水泥基導電功能材料的制備及性能研究，開展的主要工作及取得的成果有：
　　 提出石墨系導電功能集料的

2、制備方法。利用正交實驗方法，以粘土為陶質(zhì)基體材料，以石墨粉為主要導電組分，通過不同石墨摻量及不同煅燒制度下導電功能集料的性能試驗，確定了石墨的最佳摻量和集料燒成制度，制備得到優(yōu)良導電性能的導電功能集料；
　　 探明導電功能集料-碳纖維水泥基復相導電材料設(shè)計制備方法。研究了導電功能集料的摻量、碳纖維的摻量及分散方式、養(yǎng)護齡期和游離水含量等因素對水泥基導電材料性能的影響，確定了以導電功能集料和碳纖維為主要導電相的水泥基導電材料最佳配

3、合比和制備工藝參數(shù)。
　　 提出導電功能集料-碳纖維水泥基復相導電材料導電機理。通過SEM等測試分析手段對復相水泥基導電材料微結(jié)構(gòu)的分析，結(jié)合電性能實驗，提出導電功能集料-碳纖維水泥基復相導電材料導電機理是導電通路效應、隧道效應以及電場發(fā)射效應共同作用的結(jié)果。
　　 證實導電功能集料-碳纖維水泥基復相導電材料的優(yōu)良壓敏特性。通過循環(huán)加載實驗，研究了復相導電水泥基材料在不同應力水平、加載速率、碳纖維摻量和導電功能集料含量等