纤维表面处理对碳纤维水泥基复合材料功能特性的影响

通过单丝拔出微观力学试验研究了纤维表面处理对碳纤维水泥基复合材料功能响应的影响.未经表面处理的碳纤维表面惰性大,与基体的结合强度低,容易脱黏,界面韧性和稳定性差,以脱黏破坏为主的界面结构变化,使试样电阻上升较快;碳纤维经过表面处理后,其与基体的结合强度提高,纤维拔出过程中试样电阻的变化平缓,显示了随着界面黏结强度及界面...     

基于压双黄线监测的碳纤维混凝土性能研究

碳纤维混凝土具有一定的应力-应变-电阻变化即压敏性,可利用其压敏性和周围混凝土基体材料良好的相容性,将碳纤维水泥基材料作为一种应力传感器埋入城市道路的双黄线下,利用相应的报警装置对压双黄线违章行为进行实时监测。研究了龄期、测量方法的选取、测量电压的选取、湿度的变化、导电组分的选取和载荷等对碳纤维水泥基复合材料电阻率影响的规律。利用本设计的系统可以实现对压双黄线车辆的实时监控,克服现有设备及方法上的缺点并减少工作人员的工作量,从而起到良好的道路安全监测作用。     

基于界面效应的碳纤维混凝土压敏性研究

碳纤维混凝土具有应变-电阻效应,给结构材料赋予了功能特性.运用碳纤维单丝拉拔试验与剪滞理论,从碳纤维-水泥基界面应变变化角度讨论了碳纤维混凝土的压敏性机理.在单丝拉拔过程中,试样电阻的变化主要是因为界面电阻的变化;随着界面应变的增大,试样电阻随之增大.这一研究有助于对碳纤维混凝土压敏性机理的更深入理解.     

低碳纤维掺量智能混凝土的电阻率研究

研究了低碳纤维掺量智能混凝土的电阻率,包括随固化龄期的增加不同碳纤维含量混凝土电阻率的变化规律,测量选取的电压对电阻率变化的影响以及在电阻的测试中电极的选用对试样电阻率的影响研究。通过这些研究,得到了低碳纤维掺量水泥基复合材料电阻变化的基本规律,为其实际应用打下良好基础。     

碳纤维水泥基复合材料电阻特性的研究

研究了碳纤维水泥基复合材料的电阻特性,结果表明,碳纤维水泥基复合材料电阻率随着碳纤维体积分数的提高而下降;碳纤维掺入量存在一个饱和点,超过此饱和点,碳纤维水泥基复合材料的电阻率变化趋于稳定;碳纤维水泥基复合材料电阻率随加载频率的增大而降低.碳纤维水泥基复合材料的电学特性可以用电渗透原理解释,并由扫描电镜试验结果得到验证.     

HPMC分散碳纤维的水泥砂浆电学性能研究

采用HPMC(羟丙基甲基纤维素)分散碳纤维,利用四电极法研究了内掺CCCW(水泥基渗透结品防水材料)的碳纤维石墨水泥砂浆试样水化期间和固化后的导电特性及在压缩循环荷载作用下的压阻特性.结果表明:随着固化龄期的增加,碳纤维石墨砂浆试样的电阻值逐渐增加,并且逐步趋于稳定.石墨掺入量越大,试样电阻达到稳定值所需的养护时间越短,试样的体积电阻率随石墨掺量的增加而下降.此外,在循环荷载作用下,石墨掺量为水泥质量分数的25%时,碳纤维石墨砂浆试样的体积电阻牢与压应力之间呈现良好的对应关系,电阻值在应力加载时几乎以线性下降,而卸载时增加.羟丙基甲基纤维素(HPMC)可以代替羧甲基纤维素(CMC)分散短切碳纤维以提高材料的耐霉性.     

受压荷载下碳纤维水泥基复合材料机敏性研究

研究了碳纤维水泥基复合材料在轴向压力下的机敏性，并对用于监测材料内部损伤的电阻测试法进行了探讨，结果表明，这种复合材料的导电性有较显著的压力依赖性，在较低压力电阻随压力增加而降低，在较高压力下随压力增大升高，通过对循环荷载下试件的声发射监测，可以认为这种电阻压力依赖性与导电网络在应力作用下的形成、重组和破坏有关，通过电阻变化峰值的测试可以对材料内部损伤进行实时监控。     

碳纤维—硫铝酸盐水泥复合材料的制备及其性能研究

本文以硫铝酸盐水泥为基体材料,以改性后的碳纤维为功能导电组分,采用浇筑成型制备出碳纤维—水泥基导电复合材料,并对该种材料的力电性能进行了研究。扫描电子显微镜分析发现,改性后的碳纤维表面纤维层部分被腐蚀,并在表面出现了凹坑。能谱分析发现,改性后碳纤维表面成分中多了钾、钠、钙等元素。该复合材料的抗压强度随碳纤维的掺入量增加而增加。当掺入量为0.6%时,强度达到最大值。试样的电阻率随碳纤维掺入量增加而逐渐降低,当掺入量达到0.8%时,其电阻率达到最小值。其中,重铬酸钾改性后碳纤维的性能优于高锰酸钾改性后碳纤维的性能。     

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.     

碳纤维-石墨复合水泥基材料导电性能的试验研究

在石墨水泥基材料中掺入低电阻率且具有阻裂功能的短切碳纤维可以提高材料的导电性能.试验研究了环境温度、碳纤维长度及组合长度碳纤维等对石墨水泥基材料电阻率的影响.结果表明,碳纤维可以改善石墨水泥基材料的性能,组合长度碳纤维的掺入有利于材料导电网络的形成.