石墨碳纤维导电混凝土制备及接地特性研究

选取碳纤维、石墨为导电相材料制备用于接地工程的导电混凝土,对石墨碳纤维导电混凝土的拌合工艺、配合比和接地特性进行了试验研究。结果表明,当碳纤维掺量0.6%、石墨掺量2%、单位用水量240 kg、砂率32%并采用半干拌法拌合工艺时,导电混凝土具有良好的导电性能和力学性能;混凝土电阻率随龄期增长趋于稳定,稳定值为1.62Ω·m左右,电阻率在-10～60℃范围内的变化幅度小于0.52Ω·m,随环境湿度变化电阻率的变化幅度小于0.28Ω·m,导电性能稳定;导电混凝土28 d抗压强度达到37.3 MPa,抗折强度达到5.0 MPa,满足接地材料的力学性能要求。     

炭黑碳纤维复相导电混凝土的导电性能研究

研究了炭黑碳纤维复相导电混凝土的导电性能,分析了导电混凝土的电阻率变化,为实际应用于道路融雪化冰提供理论依据与试验依据。利用纳米导电炭黑和碳纤维作为导电相来改善混凝土的导电性能,进行炭黑碳纤维复相导电混凝土的导电性能试验,分析环境温度、干湿度和外加电压对炭黑碳纤维导电混凝土电阻率的影响。导电混凝土的电阻率受温度、湿度和外加电压的影响,当环境条件发生变化时,导电混凝土的导电性能也会发生变化。炭黑碳纤维复相导电混凝土的电阻率随着温度的升高出现一定程度的减小;干燥状态下的电阻率高于潮湿状态下的电阻率;电阻率随着外加电压的增大有一定程度的减小,当电压达到一定数值时,电阻率趋于稳定。     

纤维导电性对地聚合物压敏行为的影响

采用碳纤维和玄武岩纤维改性地聚合物,分析了纤维掺量对其流动性、力学性能、电阻率及压敏行为的影响规律,揭示了纤维导电性能对地聚合物压敏性能的影响机制.结果表明：碳纤维对地聚合物流动性的影响大于玄武岩纤维;当碳纤维掺量升高时,地聚合物电阻率明显下降,且可分为缓降、突降和平缓阶段;随着碳纤维掺量的升高,地聚合物压敏性能先增强后减弱;当碳纤维体积分数为0.4%时,地聚合物压敏性能最优;玄武岩纤维对地聚合物压敏性能具有削弱作用.     

三相导电混凝土强度及导电性能试验研究

为优化碳纤维-钢纤维-石墨三相导电混凝土中三种导电材料的组成比例,试验研究了三种材料掺量以及石墨细度对混凝土抗压强度和导电性能的影响,并通过灰关联分析得出三种材料对导电性能影响的显著程度。结果表明,碳纤维掺量越大,混凝土导电性能越好,当碳纤维掺量大于0.8%时,电阻率趋于稳定,当碳纤维掺量为0.4%时强度最大,初步确定碳纤维掺量为0.4%;电阻率与碳纤维掺量之间呈对数规律变化;养护龄期越长,导电性能越差,当龄期超过21d后,导电性能趋于稳定;石墨颗粒越细混凝土强度越低,导电性能越好,其中石墨细度为400目和600目时导电性能极为接近;随着石墨掺量的增大,抗压强度和电阻率逐渐减小,当石墨掺量超过8%时,导电性能趋于稳定。综合确定碳纤维、钢纤维和石墨掺量分别为0.5%、0.8%和5%时,混凝土导电性能最好,同时具有较高的强度;三种导电材料对混凝土导电性能影响的显著程度是:碳纤维石墨钢纤维。     

碳纤维-石墨复合水泥基导电材料性能的试验研究

在石墨水泥基材料中掺入低电阻率、具有阻裂功能的短切碳纤维可以提高材料导电性能和力学性能。通过试验研究了测试电压、纤维掺量及龄期等对材料电阻率的影响,同时研究了碳纤维掺入对力学性能的影响。结果表明碳纤维掺入可以改善复合材料的导电性能和力学性能。     

滑石粉对木质材料表面水性UV涂层的影响

为了改善水性紫外光(UV)涂料的力学性能和光泽度,通过在水性UV涂料中添加改性剂滑石粉,制备了在木质材料表面应用的水性UV涂料。水性UV涂料中含有质量分数为1.0%SiO2时,控制滑石粉质量分数为3.0%~4.0%,涂覆木质地板表面后,在40℃烘箱中干燥10min,并用UV灯辐射1min,水性UV涂层具有良好的硬度、附着力和抗冲击强度。当滑石粉质量分数高于4.0%时,水性UV固化涂层的力学性能反而下降。光泽度结果表明,随着改性剂滑石粉质量分数的不断增加,木质材料表面水性UV涂层的光泽度不断下降。当水性UV涂料中改性剂滑石粉的质量分数大于2.0%时,固化后涂层具有亚光。SiO2与滑石粉同时存在时,水性UV涂层的力学性能比滑石粉单独存在时的力学性能更好。     

离子导电砂浆导电性能研究北大核心

现有导电混凝土均采用物理导电,而其中的导电材料往往存在难以搅拌均匀的问题,提出了采用离子导电的原理制备导电砂浆并阐述了其制作工艺。研究了使用直流电源时,离子导电砂浆在不同溶液质量分数和不同电压值下的电学特性。对比了交流电源和直流电源对离子导电砂浆电学特性的影响。试验结果表明:使用直流电源时,离子导电砂浆的导电性随溶液质量分数的增大而降低,其电阻率则随电压值的增加逐渐趋于稳定;使用交流电源时,离子导电砂浆电阻率比较稳定,随电压值变化很小,且与使用直流电源时测得的趋于稳定的电阻率值很接近。当通电时间比较长时,直流电容易产生极化效应,建议使用交流电源。     

炭黑替代碳纤维对混凝土电、热及力学性能的影响

研究了碳纤维的掺量对混凝土电性能及力学性能的影响,并探讨了用10%、20%、30%、40%、50%炭黑替代碳纤维对混凝土电、热及力学性能的影响,从混凝土的导电性能、力学性能及电热性能来看最优替代率为30%。同时测试了不同输入电压、龄期对混凝土电阻率的影响。     

离子导电砂浆导电性能研究

现有导电混凝土均采用物理导电,而其中的导电材料往往存在难以搅拌均匀的问题,提出了采用离子导电的原理制备导电砂浆并阐述了其制作工艺。研究了使用直流电源时,离子导电砂浆在不同溶液质量分数和不同电压值下的电学特性。对比了交流电源和直流电源对离子导电砂浆电学特性的影响。试验结果表明:使用直流电源时,离子导电砂浆的导电性随溶液质量分数的增大而降低,其电阻率则随电压值的增加逐渐趋于稳定;使用交流电源时,离子导电砂浆电阻率比较稳定,随电压值变化很小,且与使用直流电源时测得的趋于稳定的电阻率值很接近。当通电时间比较长时,直流电容易产生极化效应,建议使用交流电源。     

干湿环境中碳纤维水泥砂浆的电热性能

研究了碳纤维水泥砂浆在干燥和潮湿状态下的电导率和电热温升.试验结果表明:当碳纤维掺量为0.3%(质量分数,下同)时,碳纤维水泥砂浆导电主要以水化离子导电为主,其在潮湿状态下的电导率和电热温升均较干燥状态的大;当碳纤维掺量由0.3%增加到0.7%时,碳纤维间距离减小,碳纤维水泥砂浆导电逐渐由以水化离子导电为主过渡到以碳纤维隧道效应导电为主,故其在潮湿状态下的电热温升较干燥状态的小,但电导率仍较干燥状态的大;当碳纤维掺量从0.7%增大到1.0%时,碳纤维导电网络形成,碳纤维水泥砂浆导电以碳纤维接触导电为主,水化离子导电相对可以忽略不计,因此其在潮湿状态下的电导率和电热温升均较干燥状态下的小.