【碩士】內摻CCCW的水泥基機敏材料電學性能研究

內容簡介

　　【碩士】內摻CCCW的水泥基機敏材料電學性能研究　　授予學位：碩士　　學位授予單位：武漢理工大學　　學位年度：2009　　內摻碳纖維、石墨等導電相的水泥基機敏材料除了具有優(yōu)越的力學性能外，還具有良好的電學性能，在結構健康監(jiān)測、交通監(jiān)測、電磁屏蔽等方面有著廣泛的應用前景?！　? 本研究采用兩電極法和四電極法測試材料的體積電阻，Instron5882萬能材料試驗機測試材料的力學性能和進行試塊的壓阻試驗加載。采用Keithley 2700數(shù)據(jù)自動分析系統(tǒng)記錄電壓，直流電流由Keithley 2400恒流源提供，并用JSM-5610LV掃描電鏡分析材料的微觀結構。通過摻入含活性化學物質CCCW材料(水泥基滲透結晶防水材料)及使用經過濃硝酸浸泡的短切碳纖維，有效提高了水泥基機敏材料電學性能的穩(wěn)定性。主要研究內容及結論如下：　　(1)研究了不同碳纖維摻量水泥凈漿試塊的滲流現(xiàn)象及其在循環(huán)荷載下的壓阻特性，分析了碳纖維摻量不同時水泥凈漿試塊的壓阻性能差異產生的原因。結果表明：當適量地摻入碳纖維時，試塊的電阻變化率和壓應力存在較好的對應關系。碳纖維摻量為水泥質量的1．096～1．2％時，試塊具有較佳的壓阻性能?！　?2)研究了不同碳纖維摻量水泥砂漿試塊的滲流現(xiàn)象及其在循環(huán)荷載下的壓阻特性和材料的力學性能，分析了碳纖維含量對水泥砂漿試塊的壓阻性能和抗壓強度的影響。結果表明：碳纖維摻量為加入水泥質量的3．096～4．O％時，試塊的壓阻性能較好；碳纖維摻量為水泥質量的1．4％時，抗壓強度達到最大值59．1MPa?！　?3)研究了碳纖維．石墨水泥砂漿試塊在循環(huán)荷載下的壓阻特性及石墨含量對試塊抗壓強度的影響。結果表明：試塊的電阻變化率和壓應力也存在較好的對應關系。在碳纖維含量為所加水泥質量分數(shù)的1．0％，石墨摻量為2096～30％時，試塊的壓阻性能最好；摻與不摻KIM的碳纖維．石墨水泥砂漿試塊的抗壓強度均隨石墨摻量的增加而降低，但是，在石墨摻量相同條件下，摻入KIM后試塊的抗壓強度有一定提高。　　(4)摻加CCCW后可在一定程度上減弱試塊的極化效應，有效提高測試試塊的電阻穩(wěn)定性；此外，對碳纖維表面進行氧化處理后，大大增強了其在水泥基體中的分散性，也有益于試塊電學性能的穩(wěn)定?！　?5)對機敏材料滲流現(xiàn)象機理、極化現(xiàn)象機理進行了討論，提出了滲流現(xiàn)象的有效介質模型，并對機敏材料的壓阻機理進行了理論分析。　　

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