碳纤维水泥基复合材料中纤维分散性的研究

利用新拌料浆法及硬化试件电阻测试法,从碳纤维水泥基复合材料（CFCC）的纤维分散系数及变异系数分析等几个方面着手,探讨了碳纤维长度及掺量、搅拌工艺、分散剂和水灰比等诸因素对CFCC中碳纤维分散性能的影响,并确定了制备CFCC材料的适宜工艺。     

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。     

碳纤维增强水泥基复合材料的研究

水泥混凝土材料以其抗压强度高、施工方便等优点在人类建筑史上发挥了重要作用,但由于其功能单一、脆性大、自重大、抗拉强度和抗弯强度低等缺点,在特殊领域中的用途受到了很大限制。碳纤维具有高弹性、高模量、比重小、耐腐蚀、对人畜无害等优异性能被视为许多材料的优良增强体。将其加入到水泥基体中,制成碳纤维增强水泥基复合材料（CFRC）,不仅可改善水泥自身力学性能的缺陷,使其具有高强度、高模量、高韧性,更重要的是把普通的水泥建筑材料变成了具有自感知内部温度、应力和损伤及一系列电磁屏蔽性能的功能材料。     

碳纤维水泥基复合材料的压敏特性研究

研究了内掺含活性化学物质的CCCW材料及碳纤维表面氧化处理后不同碳纤维掺量下水泥净浆试样在循环荷载作用下的压敏特性,并讨论了其压敏机理,分析了三种碳纤维掺量下试样压敏性能差异产生的原因。实验结果表明：添加CCCW材料和使用经浓硝酸处理后的碳纤维混凝土试样,在循环荷载下其电阻稳定性得到了有效提高,并且不同碳纤维掺量下试样的电阻和应力均存在较好的对应关系,碳纤维掺量为水泥质量的1．2％时,试样的压敏性最好。     

碳纤维水泥基复合材料导电性能研究

研究了碳纤维水泥基复合材料的导电特性，探讨了碳纤维体积掺量，碳纤维长度，水泥基体以及养护龄期和相对温度对其导电性能的影响，发现可以用渗流理论描述体系导电率与碳纤维体系掺量间的关系，当碳纤维体积掺量达到渗流阀值，水泥基基体的结构以及相对湿度对体系的导电率无明显影响，通过对微观分析，认为体系导电率变化是碳纤维在水泥基体中分布搭接的直接反应，渗流阈值应取ψc=ψc2，在导电机制上对应隧道效应向欧姆触导电转变，且具有普适性。     

碳纤维水泥基复合材料导热系数的研究

研究了碳纤维含量对水泥基复合材料导热系数的影响.试验结果表明:由于碳纤维加入水泥基材料中的同时也引入了气泡,导热系数随着碳纤维含量的增加而降低,碳纤维含量小于1.0%时,下降的幅度较大;含量大于1.0%时,下降的幅度变缓.通过对试验数据拟合得到了导热系数随碳纤维含量变化的函数关系.     

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。     

碳纤维机敏水泥基复合材料温阻特性

研究了碳纤维水泥基复合材料的温阻特性，探讨了碳纤维特性(掺量、长径比)、水泥基体特性和热循环次数对温阻特性的影响．结果表明：在升温初期，碳纤维水泥基复合材料电阻随温度升高而降低。呈现负温度系数(negative temperature coefficient，NTC)效应；升高到一定温度后。呈现正温度系数(positive temperature coefficient，PTC)效应．该材料独特的温阻特性为其在智能结构中实现温控和火灾预警提供了材料基础．     

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.     

干燥处理对CFSC电阻率及压阻特性的影响

采用浇注成型工艺,制备了碳纤维/硫铝酸盐水泥复合材料(CFSC);研究了干燥处理对CF-SC电阻率和压阻特性的影响.结果表明:干燥处理使得CFSC电阻率有所增加,内部水分导电通路减少,同时引起CFSC干缩和孔隙率增加.CFSC内部水分导电通路减少及材料孔隙率增加会降低CFSC的压阻特性;而干缩则可提高CSFC的隧穿效应,致使其压阻特性提高.综合几种因素的作用可以发现,干燥处理将使CFSC压阻特性的变化幅度有所降低.     

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.     

粉煤灰掺量对水泥浆体电阻率与自收缩的影响

研究了粉煤灰掺量为水泥质量的0%,20%和40%时,水胶比（质量比）为03的硅酸盐水泥浆体在72h龄期内的电阻率变化规律和168h龄期内的自收缩变化规律.电阻率采用无电极电阻率测定仪进行测试,自收缩采用电子千分表和棱柱体试件进行测试.结果表明：粉煤灰掺量对水泥浆体的电阻率和自收缩具有显著影响.在凝结前,随着粉煤灰掺量的增大,水泥浆体的电阻率也逐渐增大;在硬化后,随着粉煤灰掺量的增大,水泥浆体的电阻率逐渐减小.在相同龄期时,粉煤灰的掺量越大,硬化水泥浆体的自收缩越小.早龄期硬化水泥浆体的电阻率与自收缩正相关.     

高密度电阻率成像与联合剖面法的联合测试技术

本文提出了一种新的利用高密度电阻率成像设备进行高密度与联合剖面法的联合测试技术,该方法简单易行,可操作性强。实践表明,利用这种测试方法,既能实现数据的自动快速采集,得到丰富的地电断面资料,又能快速得到不同极距下的联合剖面曲线,提高对异常的直观表示,有利于对地下资料的合理解释。     

温度对硫铝酸盐水泥抗压强度、电阻率与化学收缩的影响

研究了20,30,40,50℃等养护温度对早龄期硫铝酸盐水泥浆体抗压强度、电阻率和化学收缩的影响规律,并对其24,72h龄期时的水化产物变化情况进行分析.结果表明:养护温度升高会明显缩短硫铝酸盐水泥水化反应到达稳定期的时间,略微提高3d抗压强度,减小24h龄期时的电阻率和化学收缩;不同养护温度下硫铝酸盐水泥浆体的电阻率与化学收缩存在正相关关系;随着养护温度的升高,24,72h龄期时无水硫铝酸钙的含量不断减少,钙矾石的生成量逐渐增多,但在50℃时又有所减少.     

等离子体处理优化PP纤维水泥复合材料的界面

用等离子体处理PP纤维表面,可改善纤维水泥复合材料的界面状况,通过单纤维拔出实验,比较了等离子体改性对界面优化的效果;利用扫描电镜和电子能谱,进行了纤维表面形貌分析及表面活性官能团分析。     

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...