碳纳米管水泥基复合材料温敏及湿敏性能研究

将碳纳米管(CNTs)作为导电填料制备了碳纳米管水泥基复合材料(CNT/CC),分别研究了CNT/CC在不同温度、湿度下的电阻率变化规律,探讨其作为本征型温、湿度传感器的可行性。结果表明,试件在25~55℃区间内具有较好的温敏性,CNTs掺量为0.5%的CNT/CC试件单位温度内电阻率变化率在1.5%以上,且在升温和降温条件下,电阻率变化率随温度线性变化的相关系数分别为-0.950和-0.984;试件内部含水率在0.6%~6.0%时的湿敏性能最佳,且CNTs掺量为0.5%的试件电阻率变化率最大,达到91.2%。     

钢渣砂浆压敏性影响因素分析

确定制备方法和环境条件等因素对钢渣砂浆压敏性的影响规律,是利用钢渣砂浆机敏性的前提。采用模拟试验研究钢渣掺量、养护制度、龄期、含水率和温度对钢渣砂浆压敏性的影响规律,结果表明:随着水养时间的延长、钢渣掺量和含水率的增加,钢渣砂浆压敏性增强;随着龄期增长,钢渣砂浆的压敏性逐渐减弱,28 d龄期时的压敏性比7 d龄期时降低13.3%,超过28 d龄期后压敏性趋于稳定;试件含水率处于面干状态至气干状态,或温度为5~25℃时,钢渣砂浆压敏性保持稳定,压敏性良好;含水率和温度对钢渣砂浆压敏性的影响较大,龄期的影响较小,而养护对压敏性的影响可以忽略。提高钢渣掺量,同时根据钢渣砂浆的含水率和环境温度选择应力-电阻变化率曲线,可以减少环境因素对钢渣砂浆压敏性的影响。     

石墨烯水泥基复合材料的电学性能

为探究石墨烯水泥基复合材料的电学性能,通过四电极法测试了不同湿度、温度以及外荷载作用下复合材料的电阻率变化,考虑了石墨烯掺量对复合材料湿敏性、温敏性和压敏性的影响,并分析了其内在机理.结果 表明:石墨烯水泥基复合材料的电阻率随着相对含水量的减少而逐渐增加,高掺量石墨烯可以降低复合材料的湿敏性;环境绝对温度的升高会导致石...     

考虑压实度时的土水特征曲线和温度对吸力的影响

取甘肃平定高速路堤黄土,采用张力计量测不同压实度、不同含水率下土样基质吸力随温度的变化;取重庆绕城高速路堤黏土,采用压力板仪量测不同压实度下,土样的土水特征曲线（SWCCs）。试验结果表明：①相同压实度和含水率条件下,基质吸力随温度的升高,近似线性降低;②相同压实度和温度下,随着含水率升高,基质吸力降低;③相同温度和含水率条件下,压实度对SWCCs的影响主要体现在曲线的中段,且压实度越高,影响越大,而在吸力较高段和含水率较高段,压实度对基质吸力的影响很小;④根据不同压实度下重庆黏土的SWCCs,提出了包含压实度的SWCCs直线段的线性表达式,与陈正汉等采用甘肃压实黄土得到表达式相似。     

ZnO-Bi_2O_3系MLCV稳定性的研究

研究了不同温度(900～1040℃)下烧结的ZnO-Bi2O3系叠层片式压敏电阻器(ML-CV)的热稳定性和8/20μs电流脉冲冲击稳定性,发现1000℃烧结的MLCV试样的稳定性最好,其压敏电压变化率的温度系数低于1.67×10-4/K,电脉冲冲击后压敏电压和分线性指数的变化率分别仅为0.25%和4.27%。然后分析了烧结气氛对MLCV在1 mA直流负载作用下压敏电压稳定性的影响,发现当垫料中添加剂的质量百分比比试样中添加剂质量百分比高20%时,MLCV试样压敏电压的稳定性最高。     

烧结温度及骨料粒径对陶瓷线性电阻性能的影响

以氧化铝、骨料、黏土及导电碳材料为原料,骨料粒径为0.200μm和100μm,烧结温度分别为1050℃、1080℃、1110℃、1140℃、1170℃和1200℃,通过普通烧结的方法,得到两种陶瓷线性电阻,探究烧结温度和骨料粒径对其性能的影响.通过SEM和电测设备对陶瓷线性电阻进行分析.结果表明,升高烧结温度可以降低陶瓷线性电阻的电阻率,对其线性度没有影响.当烧结温度为1050～1080℃时,陶瓷线性电阻的综合性能更好.同时减小骨料粒径可以降低陶瓷线性电阻的电阻率以及电阻温度系数的绝对值,并能在1110℃以上提高其能量密度.     

PVA种类及含量对ZnO压敏电阻片电性能影响研究

作为重要的过电压防护元件,ZnO压敏电阻片的性能也需要不断提高.对ZnO压敏电阻片制备工艺中聚乙烯醇(PVA)的影响进行了研究.通过对比不同PVA种类及含量对造粒的影响后发现,选用的PVA聚合度越高,烧结陶瓷的晶粒尺寸就越小;PVA的添加量越多,晶粒尺寸也越小;其次PVA的聚合度会影响到压敏陶瓷的晶界电阻和击穿场强,它们之间成正相关的趋势,但是过量添加PVA会导致其晶界电阻活化能减小,压敏特性降低,导致泄漏电流密度增大;采用低聚合度的PVA会改善电气性能,即提升其压敏特性并降低泄漏电流密度;造粒过程中,低聚合度PVA水溶液的配比与添加量对压敏电阻的晶界电阻及其活化能的影响较小.因此,造粒过程中推荐采用低聚合度、高醇解度的PVA以提高ZnO压敏电阻片电气性能的一致性.     

干燥温度对丙烯酸酯可再分散乳胶粉性能的影响

采用喷雾干燥法制备丙烯酸酯可再分散乳胶粉.探讨了干燥温度对丙烯酸酯可再分散乳胶粉性能的影响.结果表明:干燥温度对丙烯酸酯可再分散乳胶粉的外观、粒径、含水率、再分散及成膜性能有较大影响;干燥温度升高,乳胶粉含水率降低;过高温度(160℃)和过低温度(100℃)会使乳胶粒子在干燥过程中形成粒径较大的聚合物颗粒,导致乳胶粉滤渣含量增加,再分散性及成膜性能变差,致密性降低,吸水率提高.     

等离子体改性碳纳米管混凝土在桥墩节点处的智能监测

设计了3组连接方式的装配式桥墩,在连接节点处采用等离子体改性碳纳米管（P-CNT）混凝土,研究了低周往复荷载作用下,桥墩连接节点处P-CNT混凝土受力时电阻的变化情况,以验证P-CNT混凝土应用于桥墩节点进行智能监测的可能性.结果表明：3组连接方式下,P-CNT混凝土均表现出良好的力学性能和压敏性能;当连接节点处混凝土出现裂缝或分离脱落时,其电阻值出现突增现象,且电阻突增变化率随着节点处混凝土破坏程度的升高而增加.说明P-CNT混凝土智能材料可以有效监测节点处的受力状态.     

膨润土吸湿过程中膨胀力演化及水分分布特征

压实膨润土被广泛地用作密封阻隔材料，其膨胀力变化对于工程设计十分重要。采用蒸汽平衡法控制吸力，研究增湿过程中的膨胀力变化规律，并采用核磁共振（NMR）和X射线衍射（XRD）技术，分析吸湿过程中土体水分分布状态与宏观膨胀行为的关联机制。结果表明，在控制湿度条件下，随着吸力降低，膨胀力先线性增加后稍稍降低；当吸力超过21.8 MPa后，不同干密度试样的含水率基本一致，在低吸力段，含水率随干密度降低而增加；吸湿过程中膨润土矿物晶层间逐层吸水，形成不超过2层水分子厚度吸附水；利用T2分布曲线计算了不同干密度试样的吸附水和毛细水含量，发现膨润土中主要为吸附水，存在少量毛细水（<5%）。分析认为，在吸湿过程中，水分首先吸附到层间区域，膨胀力线性增加，当形成少量毛细水后，颗粒滑移导致膨胀力降低。即，膨胀力的演化在高吸力下受层间水合作用控制，在低吸力下受孔隙结构变化影响。     

碳纤维混凝土导电压敏性的研究

碳纤维水泥基材料具有应力、应变自感知功能,所以可以利用碳纤维混凝土的这种性能制备碳纤维混凝土压敏传感器。本文主要研究用于融雪化冰的碳纤维混凝土的制作工艺;碳纤维混凝土最佳配合比;探讨碳纤维混凝土电阻随碳纤维掺量的变化规律以及混凝土的压敏性。研究结果表明：碳纤维混凝土的电阻随龄期增长而下降,21d后趋于稳定;碳纤维混凝土电阻随碳纤维掺量增加而下降,当碳纤维掺量达0．7％时碳纤维混凝土的电阻迅速下降,此后碳纤维混凝土的电阻随碳纤维掺量增加无显著降低;通过碳纤维混凝土压敏性研究可以测知碳纤维混凝土随压应力增加其内部裂纹的闭合及新裂纹的产生。     

不同湿度条件下混凝土结构发生破坏的试验研究

为了增加混凝土结构的使用寿命，本文设计3个混凝土试验，试验频率为10Hz，针对同一混凝土在不同湿度下的密封圆柱形试样进行疲劳试验。研究结果表明：混凝土试样湿度会影响混凝土的疲劳性能，主要影响加载循环过程中混凝土温度和应变的发展情况。在相同载荷条件下，增加混凝土试样湿度会使混凝土试样温度和应变增加更快，也会导致混凝土破坏速度增加，疲劳寿命显著降低。在疲劳试验中，除了应变外，温升也可以作为一个损伤指标。本文研究结果进一步完善了混凝土的应用，可充分发挥其优势，在保障施工质量的同时提升施工效率，推动建筑行业的快速发展。     

石膏板吸湿解潮性能的研究

本文通过对各类石膏板在不同环境温度、湿度条件下的吸湿与解潮性能进行试验，说明了在相同温度、温度条件下，不同种类的石膏板具有不同的吸湿解潮性能；相同种类的石膏板在不同的温度、湿度条件下所表现出的吸湿解潮行为；文章提出了石膏板的吸湿解潮回归方程；并证明了石膏板是一种具有较好调节室内湿度作用的建筑材料。     

混凝土梁桥自监测裂缝自闭合试验研究

通过SMA埋入梁体,进行混凝土梁桥自监测裂缝自闭合试验,试验拟合出梁裂缝宽度变化与SMA电阻变化率的曲线关系,得到了在混凝土梁允许裂缝范围内对应的SMA电阻变化率的安全区段,实现了混凝土梁桥在突发开裂情况下的智能预报;同时对梁中埋入的SMA实施相应的电压激励,在电流作用下,随着合金丝温度的升高,合金内部由马氏体相向奥氏体相转变,马氏体相状态下产生的塑性变形随之消失并产生回复力作用于混凝土使结构变形恢复,实现混凝土裂缝的自闭合,SMA将桥梁监测带进了一个新领域。     

含水量对碳纤维水泥基复合材料电性能的影响

试验研究发现，碳纤维水泥基复合材料的电阻值随含水量的不同而变化。含水量较高时，在测量早期电极化占主导，电阻随时问增大；后期则是电导占主导，电阻随时问减小。重复荷载作用下，每一循环结束后电阻都会出现净减少。但含水量较低时，测量过程中电极化占主导，电阻始终随时间增大。每一加载循环结束后会伴随有电阻的净增加。存在一特定范围的含水量，使电导和极化相互平衡，每次加载循环的压敏曲线有很好的重复性。     

水泥加入量对焦宝石基浇注料性能的影响研究及应用

以焦宝石、莫来粉、氧化硅微粉、铝酸盐水泥、三聚磷酸钠等为原材料，系统研究了铝酸盐水泥加入量对焦宝石基耐热浇注料性能的影响。随着铝酸盐水泥加入量的增加(5%～10%)，试验结果表明：不同温度处理后的焦宝石基浇注料抗折和耐压强度增大，经800℃热处理后出现强度损失，最大耐压强度损失为7.94%；经110℃热处理焦宝石基浇注料的体积密度逐渐降低，由2.41 g/cm³降低到2.395 g/cm³；煅烧温度由800℃增加到1 300℃，焦宝石基浇注料的体积密度变化不大；水泥加入量越低，永久线变化率变化越稳定，水泥加入量为5%时，线变化率变化最小，仅为0.15%，经1 300℃煅烧后焦宝石基浇注料线变化率由–0.23%降低至–0.42%。     

In2O3掺杂对低压ZnO压敏电阻显微结构及电气性能的影响

提出了掺杂In₂O₃对低压ZnO压敏电阻显微结构的影响及对其综合电气性能的研究。通过改变In₂O₃的用量，同时借助相关分析方法对压敏电阻的显微结构和电气性能进行综合分析。最终发现，随着In₂O₃含量的增加，低压ZnO压敏电阻的电气性能得到提升，但是过量的In₂O₃却会使其残压比和正反极性增加。I-3电阻片具有最佳的电学性能，其电位梯度为115.5 V·mm^-1,漏电流为1.34μA,非线性系数α为68.1,以及残压比为2.20。其耐8/20μs、10 kA浪涌冲击正面变化变化率为-0.2%,反面变化率-4.8%。     

不同含水率麦秸砖墙导热系数试验研究

对不同含水率（质量分数）、不同密度麦秸砖墙的导热系数进行了研究,并探讨了不同温度区段对麦秸砖墙导热系数的影响.结果表明：麦秸砖墙导热系数随其含水率的增加而增加,随其密度的增大而升高.不同温度区段影响麦秸砖墙的导热系数,相同含水率麦秸砖墙导热系数随温度区段升高呈近似线性增加.麦秸砖墙含水率应保证小于130%,以使其具有高热阻值,确保其隔热性能.     

氧化锌压敏电阻老化分析

摘要：限压型电涌保护器（SPD）的老化问题,经分析是由于ZnO压敏电阻内部的离子迁移导致肖特基势垒的畸变,从而引起泄漏电流与压敏电压增加等。通过对几组ZnO压敏电阻在老化环境下的试验,分析老化前后压敏电阻性能参数的变化,得到如下结论：交流老化过程中,压敏电压和漏流存在一定的逆老化现象．但压敏电压和漏流随老化呈增长趋势;（爹交流老化时,压敏电阻温度的升高与加热时间、施加电流以及老化程度有关,伏安特性曲线发生对称漂移;（萤交流老化之后,压敏电阻内阻的变化不大．且局部有降低的趋势,分布电容、阻抗和非线性系数的变化较小。     

冻融循环过程中砂浆的湿度和变形

本试验研究了砂浆试块在25次冻融循环过程中温度、湿度和体积的变化。结果表明冻融循环过程中,湿度不仅随温度变化表现出明显的规律,还会影响体积的变化。在降温过程,体积随温度降低逐渐增大,呈直线关系;在升温过程的初期,体积随温度升高逐步减小,也为直线关系,在融化阶段为三次方的曲线关系,说明升温时砂浆体积变化原因更为复杂。同一温度下,降温时的体积变形大于升温时的体积变形,即存在残余变形。随着冻融循环次数的增加,残余变化增大,导致裂缝的形成和发展以及孔结构的变化,最终使砂浆出现剥落等破坏现象。