MnO_2水泥基复合材料热电性能

为了提高水泥基材料的热电性能,采用水热合成法制备了纳米MnO_2粉末,并将其作为热电组分掺入到水泥浆中,研究了不同掺量下水泥基复合材料的热电性能,并着重探讨了其热电机理.结果表明:水泥基复合材料的Seebeck系数随着纳米MnO_2粉末掺量的增加而增大,当纳米MnO_2粉末掺量为水泥质量的5.0%时,水泥基材料的Seebeck系数高达3 300.0μV/℃,约为碳纤维水泥基材料的30倍之多.研究结果在建筑工程领域余热回收及空调制冷等方面具有潜在应用价值.     

Bi2Te3掺入方式对碳纤维水泥基复合材料热电性能的影响研究

研究了碲化铋(Bi2Te3)掺入方式(整掺、梯度整掺、梯度层掺)对碳纤维(CF)水泥基复合材料热电性能的影响,并观察了Bi2Te3和CF增强组分的微观形貌和分布情况。结果表明,整掺Bi2Te3可以改善CF水泥基复合材料的热电性能,梯度整掺比整掺的改善效果好,梯度层掺改善效果最好;当Bi2Te3掺量为0.5%时,梯度层掺时的Seebeck系数达到最优值32.7μV/℃。     

纳米SiO_2和PVA纤维增强水泥基复合材料抗冻性能

为研究纳米SiO_2和PVA纤维增强水泥基复合材料的抗冻性能,通过快冻法试验测得了各组试件经冻融循环后的相对动弹性模量,对单掺PVA纤维与复掺纳米粒子和PVA纤维水泥基复合材料的抗冻性能进行了对比,探讨了纳米SiO_2与PVA纤维对水泥基复合材料抗冻性能的影响。结果表明:在一定掺量范围内掺加PVA纤维可以提高水泥基复合材料的抗冻性能,但过大掺量(0.9%)的PVA纤维会对水泥基复合材料的抗冻性产生不利影响;在PVA纤维水泥基复合材料中掺入纳米SiO_2可以明显提高其抗冻性能,在本文试验纳米SiO_2掺量范围内,其抗冻性随着纳米SiO_2掺量的增加不断增强;在掺加2%纳米SiO_2的水泥基复合材料中掺加一定掺量(0.9%)的PVA纤维可以提高水泥基复合材料的抗冻性。     

掺镍纤维的水泥基复合材料导电性能研究

以镍纤维作为导电介质掺合到水泥砂浆中制成水泥基复合材料,研究了纤维长径比、砂浆搅拌工艺、外加分散剂种类及用量和纤维掺量等因素对水泥基复合材料导电性能的影响,采用四探针测试仪和扫描电镜表征了复合材料的电导率和纤维的分散状态。实验结果表明:采用干混搅拌工艺、镍纤维的长径比为750、甲基纤维素(MC)分散剂掺量为0.4%时,镍纤维在水泥基复合材料中的分散效果最佳;在此工艺条件下,当镍纤维掺量为5.0%时,水泥基复合材料电导率最大,达2.65×10-3 s/cm。     

石墨烯水泥基复合材料早龄期电学及力学性能的研究

本文采用改进的Hummer′s法制备了氧化石墨烯(GO),通过FTIR、XRD和SEM等微观表征技术对GO表面的官能团、结构进行了表征。研究了同一水灰比及早龄期的条件下,GO掺量的变化对水泥基复合材料的力学、电学性能的影响。研究结果表明:GO可以明显增强水泥基复合材料早期强度,当GO掺量为0.03wt%时,水泥基复合材料抗折、抗压强度达到最大值13.8、63.4MPa,比空白样品分别增加了近58%、47%。同时本研究利用四电极法测试了GO水泥基复合材料的电导率,发现GO水泥基复合材料的电导率随石墨烯掺量的变化符合渗流理论。当掺入GO的量约为0.03wt%时,水泥基复合材料的电阻率下降到了一个相对稳定的数值,并且具有良好的压敏效果。     

微钢纤维掺量对水泥基复合材料相关性能的影响

为了研究微钢纤维掺量对水泥基复合材料相关性能的影响,采用普通硅酸盐水泥、粉煤灰、硅灰、外加剂、以及微镀铜钢纤维进行水泥基复合材料配合比试验。设计和制作了三种不同纤维掺量的27组立方体、棱柱体、抗拉和抗折试件,通过试验,获得了不同纤维掺量下水泥基复合材料的力学性能,分析研究微钢纤维掺量与水泥浆复合材料相关性能的关系,建立了相应的数学模型。研究结果为普通水泥基复合材料的工程设计及工程应用质量评价提供参考依据。     

改性纳米纤维素纤维增强水泥基复合材料制备与性能研究

本研究以水泥浆及C40混凝土为基体,纳米纤维素纤维（Cellulose nanofiber,CNF）为增强体,采用阳离子改性剂十六烷基三甲基溴化铵对CNF进行改性处理,制备改性CNF水泥基复合材料并对其进行了表征。通过水泥浆抗折试验、抗压试验,研究不同掺量改性剂对水泥基复合材料力学性能的影响。结果表明在水泥基体中掺入适量的改性CNF可以显著提升水泥及复合材料的抗折强度与抗压强度。混凝土干燥收缩及塑性收缩的结果显示CNF及改性CNF可以提高混凝土的抗裂性能。     

屏蔽介质在水泥基材料中的应用研究

研究了金属粉末、纤维和纳米屏蔽介质在水泥材料中的屏蔽性能.结果表明,在水泥材料中掺入上述3种屏蔽介质均能提高水泥基复合材料的屏蔽性能,其中以纤维-水泥基复合材料的屏蔽性能最好,在100 kHZ-1.5GHZ内的平均屏蔽效能值达到25dB以上,掺镍纤维的屏蔽效能最好,最大屏蔽效能达33.00 dB:其次为纳米屏蔽介质-水泥基复合材料,其平均屏蔽效能值在20 dB左右;而金属粉末-水泥基复合材料的屏蔽性能最差,其平均屏蔽效能值仅10 dB.     

钢渣微粉对超高性能水泥基复合材料性能的影响

研究了钢渣微粉的火山灰活性和不同掺量对低水胶比超高性能水泥基复合材料的水化热、流动度、抗折强度、抗压强度的影响规律。试验结果表明,钢渣微粉具有比较高的火山灰活性,28d的活性指数可达到87.1;钢渣微粉掺量为10%时,累积放热量达到最大;当钢渣微粉掺量大于10%时,随着掺量的增加,累积放热量随之减少;钢渣微粉颗粒近似球体,会提高极低水胶比超高性能水泥基复合材料的流动度;钢渣微粉的掺入使超高性能水泥基复合材料的抗折强度先增加后减小,钢渣微粉掺量为10%的超高性能水泥基复合材料抗折强度最高,高达25.8MPa;钢渣微粉掺量在0~20%内,抗压强度略有降低,但仍可满足超高性能水泥基复合材料强度要求。证明了钢渣微粉可作为胶凝材料制备极低水胶比超高性能水泥基复合材料的可能性。     

镍纳米纤维/碳纳米管增强水泥基材料的电学性能与压敏性能

通过复掺镍纳米纤维、碳纳米管制备了镍纳米纤维/碳纳米管增强水泥基复合材料,研究了其导电性及压敏性,并与单掺碳纳米管增强水泥基材料进行了对比.水泥基材料导电性用四电极伏安法进行测试,微观形貌用扫描电子显微镜(SEM)进行观察,并探讨了镍纳米纤维/碳纳米管增强水泥基材料的性能提升机理,结果表明:镍纳米纤维、碳纳米管在水泥基材料中分散良好;镍纳米纤维加入碳纳米管水泥基材料中,可降低电阻率,最高可降低50％;混掺镍纳米纤维/碳纳米管水泥基材料比碳纳米管水泥基材料具有更稳定的敏感性,灵敏度最高可达1880,更适用于混凝土结构应力监测的传感元件.     

钢渣掺合料对水泥基材料渗流结构的影响

对不同掺量的钢渣掺入水泥浆体后引起的渗流结构变化进行了研究。并与掺入矿渣或粉煤灰的水泥浆体渗流结构进行了比较．结果表明：钢渣的掺入有助于提高水泥浆体的水化速率和密实度;与掺矿渣或粉煤灰的水泥基材料相比,当钢渣掺量为30％(质量分数)时,掺钢渣水泥基材料有着更高的密实度和更好的后期性能．     

PVA纤维增强水泥基复合材料力学性能研究

以水胶比、PVA纤维体积掺量、纳米Si O2掺量和减水剂掺量为因素及其合适的水平,通过正交试验设计水泥基复合材料配合比并进行力学性能测试分析。结果表明：影响水泥基复合材料28d抗折强度的主次因素为PVA纤维体积掺量>水胶比>纳米Si O2掺量>减水剂掺量;影响水泥基复合材料28d抗压强度的主次因素为水胶比>纳米Si O2掺量>PVA纤维体积掺量>减水剂掺量。     

PVA纤维增强水泥基复合材料抗氯离子渗透性能

为了研究PVA纤维对水泥基复合材料抗氯离子渗透性能的影响,测定了不同掺量的PVA纤维增强水泥基复合材料的电通量。结果表明,PVA纤维增强水泥基复合材料具有明显优于普通水泥基复合材料的抗氯离子渗透性能。掺量0.5%～2.5%的PVA纤维使材料的电通量降低了15.6%～42.2%。根据试验数据,评价了不同纤维掺量的试件的氯离子渗透性,分析了PVA纤维掺量对水泥基复合材料电通量的影响规律,并基于灰色系统理论建立了电通量与PVA纤维掺量之间的函数关系模型。     

竹炭纤维改性水泥基复合材料力学性能

采用竹炭纤维增强水泥基复合材料以提高其韧性。研究了竹炭纤维掺量对水泥基复合材料力学性能的影响规律,并与聚酯纤维增强水泥基材料进行了对比分析。研究结果表明:竹炭纤维增强水泥基复合材料抗压强度随纤维掺量的增加而降低;抗折强度随竹炭纤维掺量的增加而先增加后降低,竹炭纤维掺量为0.2%时,抗折强度达到最大。竹炭纤维掺量为0.2%时,复合材料韧性最佳。随着龄期增长,竹炭纤维腐蚀程度增加,其增强水泥基复合材料抗折强度降低,韧性亦降低。     

超高强复合水泥基掺入料对抗压强度及疲劳性能影响研究

为了探究超高强水泥基复合材料力学及收缩性能,研究了超高强复合水泥基材料的收缩性能及力学表现,从抗压强度、抗折强度、体积收缩率及疲劳性能进行分析,得到不同硅粉掺加量和不同种类纤维及其掺加量对超高强复合水泥基材料的力学性能影响,对不同种类纤维及硅粉掺合料的配合比进行优化。结果表明,两种纤维及硅粉掺入水泥基材料后,收缩及力学性能得到明显改善,钢纤维对水泥基复合材料抗压及抗折强度提升较突出,但碳纤维与硅粉及水泥基材料相容性较好。纤维掺入体量为1%的碳纤维及1.5%的钢纤维对水泥基复合材料综合性能改善效果最佳,其抗压强度分别提高2.7%、3.0%,抗折强度分别提高21.2%、12.6%,体积收缩率分别降低3.5%、12.2%;且掺加1.5%钢纤维的水泥基复合材料相较于未掺加材料疲劳性能提升约4倍,最大跨中挠度阶段性特征变现显著;掺入8%硅粉相较于纤维改善效果最佳,其抗压、抗折强度分别提升10.4%、13.3%,体积收缩率降低了28.8%。     

PE纤维水泥基复合材料基本力学性能试验研究

在水泥基复合材料中掺入适量聚乙烯(PE)纤维得到PE纤维水泥基复合材料,可以很好的提升水泥基复合材料的弯曲性能,研究了PE纤维掺量、粉煤灰置换率等对PE纤维水泥基复合材料抗压强度以及弯曲性能的影响。试验表明,PE纤维掺量可以有效的提升材料的弯曲性能,但对其抗压强度影响不大,而粉煤灰置换率却可以有效地控制水泥基复合材料强度等级,对其弯曲性能也有明显增强。     

碳纤维混凝土的交流阻抗性能研究

随着水泥基材料的发展,人们对水泥基材料提出了更新的要求,其中水泥基导电复合材料的研究引起了广泛的兴趣.制备水泥基导电复合材料的方法是在水泥基材料中掺入各种导电组分,目前较常用的是掺人碳纤维,它可以大幅度提高水泥基复合材料电导率.本文通过对碳纤维混凝土的交流阻抗特性分析,研究了其内部微结构与电导性能的关系.     

纳米纤维素晶体对水泥基复合材料性能的影响研究

研究了纳米纤维素晶体（CNCs）对水泥净浆流变性和水化热的影响规律，并探讨了水胶比分别为0.3、0.4、0.5时，CNCs对水泥基复合材料强度的影响，进行了微观结构分析。结果表明：CNCs的加入会延缓水泥基复合材料的早期水化，促进后期水化；CNCs可以增大水泥浆体的剪切应力和塑性黏度，且随着CNCs掺量的增加而变大；掺加CNCs可显著提高水泥砂浆的力学性能，当水胶比为0.5、CNCs掺量为0.2%时，水泥砂浆的标养28 d抗折、抗压强度较未掺CNCs的分别提高了25.4%、18.8%;CNCs改善了水泥基材料内部的微观结构，减少了其内部孔洞、裂缝等缺陷。     

Sr、Cr掺杂NaCo_2O_4热电材料的制备及电性能

NaCo2O4具有良好的导电性能,是一种较有发展前景的热电材料。掺杂法通常被用来改变材料的物理化学性能。文章采用自助熔剂法制备Na位掺杂Sr和Co位掺杂Cr的NaCo2O4热电材料。通过XRD物相组成分析和电性能的测试,研究不同掺杂元素和不同掺杂量对NaCo2O4电性能的影响。试验结果表明,掺杂Sr和Cr均可提高材料的Seebeck系数,当两种掺杂元素的掺杂量为0.3时,其Seebeck系数在823 K时达到最大值,分别为180μVK-1和185μVK-1。虽然掺杂Sr和Cr均降低了NaCo2O4的电导率,但是Sr掺杂量为0.1时,由于Seebeck系数增大的贡献大于电导率减小的作用,功率因子有所提高,在823 K时达到最大值870μWm-1K-2,说明通过调控Sr量可以有效提高NaCo2O4的热电性能。     

PVA纤维增强纳米SiO2水泥基复合材料弯曲韧性研究

以初始弯曲韧度比Re,p、弯曲韧度比Re,k作为表征纳米水泥基复合材料弯曲韧性的评价指标,通过9组配合比共27个小梁试件的三分点加载弯曲试验,探究了PVA纤维掺量对普通水泥基复合材料和纳米SiO2水泥基复合材料弯曲韧性的影响.结果表明,随着PVA纤维掺量的增加,PVA纤维增强普通水泥基复合材料和纳米SiO2水泥基复合材...