导电混凝土及其应用

导电混凝土是在普通混凝土中添加一定量的导电石墨粉制成的一种新型混凝土,其电阻率可以在较宽范围内变化(约0.1～10~5Ω·cm),导电混凝土的成本仅比普通混凝土高10～20％。它具有热容量大、导电性好、允许通过的极限电流大(高达200A/cm~2)和易成型等优点,因此,可应用于电热电器、电力加工和工业防静电等领域。     

水性聚氨酯／水泥／碳黑导电涂层的研究

将水性聚氨酯、导电碳黑和石墨、水泥粉体和其他助剂共混,研制开发了一种复合导电涂层材料。实验结果表明,该涂料的体积电阻率达到10^3Ω·cm,除了具有一定的导电性能以外,也具有良好的机械性能。介绍了材料的配制和性能,讨论了导电填料的含量与涂料导电性能之间的影响及水泥固体粉体含量与涂料机械性能的关系。     

银系复合导电膏的研究

本文研究运用化学反应生成银的办法,制得电阻率<10~(-3)Ω·cm用于导线接头的导电膏。在研制过程中对还原剂甲醛的加入量、加入速率,固化剂的加入量、固化时间对电导性的影响进行了分析比较。     

FS型导电掺合料(FS-ECA)的性能表征及其在水泥基材料中的应用

利用云南非选矿硫铁矿氧化烧渣(YN-FOPC)制备了导电掺合料(FS-ECA),采用化学分析、XRD等分析手段及自制电阻率测试方法对导电掺合料(FS-ECA)进行了表征,并以安县选矿硫铁矿还原烧渣(AX-XRPC)做了对比研究。结果表明:氧化烧渣(YN-FOPS)中赤铁矿基本被还原为磁铁矿,Fe2O3的含量由29.80%降至18.32%,FeO的含量由2.13%增至13.85%,电阻率由104Ω·m降低至2.02Ω·m。而导电掺合料中的活性SiO2、Al2O3的质量浓度分别为30.62%、26.42%,是水泥基材料的理想掺合料。该导电掺合料(FS-ECA)在水泥基材料中应用效果良好,28 d净浆电阻率仅80Ω·m,掺入至40%趋于稳定,28 d净浆强度达到基准水泥净浆强度的76%。     

碳系导电材料对水泥净浆导电性能及微观机理的影响

研究了石墨、炭黑替代碳纤维对水泥净浆电阻率的影响,并通过SEM对其导电机理进行了微观分析.结果表明,石墨、炭黑分别替代10％、25％、40％、50％和60％的碳纤维时,水泥净浆的电阻率呈现波浪式变化,石墨最优替代比例约为40％,炭黑的最优替代比例为25％～40％;碳纤维掺量为1.0％时,碳纤维在水泥基材料中相互搭接形成良好的导电网络;石墨、炭黑适量替代碳纤维,可改善水泥净浆的导电性能,且碳系导电材料自身没有发生变化.     

导电沥青混凝土的导电机理研究

在普通沥青混凝土中掺入导电相材料,可以制备出导电性能优良,用于路面融雪除冰的沥青路面材料。以不同导电相(石墨、碳纤维、炭黑)作为导电材料,以沥青混合料为基体,配置导电沥青混凝土路面材料,研究其导电机理。试验研究表明导电沥青混凝土的电阻率随着导电相材料种类以及掺量的不同而变化,可以用于融化路面冰雪,有效地抵制冰雪灾害对于交通运输的不利影响。     

导电砂浆及其性能稳定性研究

利用单因素实验与正交实验研究了焦炭末、碳纤维及氯化镁对导电砂浆电阻率和结构的影响。实验结果表明,砂浆电阻率随焦炭末、碳纤维及氯化镁加量的增大而减小。采用导电物质碳纤维为0.5%,焦炭末为14%,氯化镁为3%的优选配比,电阻率能达到75Ω.cm,通电发热对导电砂浆的力学性能及内部结构没有影响。     

石墨烯基导电墨水的制备及性能

为了提高碳基导电墨水的综合性能,以量产石墨烯为导电填料,和环氧树脂共混制备了导电墨水并测试其性能。采用扫描电子显微镜分析、X射线衍射分析、热重分析、机械性能测试、红外光谱分析和电阻测试研究了导电墨水固化后的微观形貌、晶体结构、热稳定性、力学性能、固化状态及导电性能。TGA和FTIR结果显示:导电墨水具有良好的耐热性能并且达到了良好的固化状态;导电墨水的力学性能良好,当石墨烯质量分数为12%时,导电墨水的断裂强度为34 MPa;对导电墨水的电阻率与石墨烯质量分数之间的关系研究结果表明,当石墨烯质量分数为24%时,导电墨水的电阻率为5.23Ω·cm。     

导电超薄抗滑磨耗层长期性能试验研究

采用加速加载试验、冻融循环试验测试了导电超薄抗滑磨耗层在冻融、水压及重复荷载等因素作用下的导电和抗滑性能的长期耐久性.结果表明:导电超薄抗滑磨耗层初始电阻率为4.18×10-3Ω·m,3次冻融循环后变为4.15×10-3Ω·m,经冻融与100万轴次累积荷载耦合作用和50万轴次浸水加速加载后电阻率分别增大5.0%与2.5%;导电超薄抗滑磨耗层初始摩擦摆值为65~67BPN,经冻融与100万轴次累积荷载耦合作用和50万轴次浸水加速加载后摩擦摆值分别衰减10.0%与6.0%,即导电超薄抗滑磨耗层在导电和抗滑性能方面均具有良好的耐久性;在36V供电条件下,导电超薄抗滑磨耗层发热功率为427.7 W/m2(电极间距2m),可满足路面融冰雪需要.     

石墨导电混凝土的制备及在接地工程中的应用

为解决某接地工程中要求降阻材料同时具有低电阻率和一定抗压强度特性的难点,制备了石墨导电混凝土,研究了电阻率和28d抗压强度随石墨掺量变化的情况,确定了石墨掺量的渗滤阈值.利用自然失重法测量了镀锌扁钢在石墨导电混凝土中的腐蚀速率为0.0072 mm/a.工程选用石墨掺量为10%的导电混凝土,使得接地装置的工频接地电阻均不大于0.5Ω,符合设计要求.     

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。     

风淬钢渣用于制备导电混凝土的试验研究

考虑到风淬钢渣含有较多的导电组分以及具有较好的颗粒特征,将其用于配制导电混凝土,并探讨其相关的电学性能和力学性能．研究结果表明,用风淬钢渣配制的混凝土具有较低的体积电阻率和优异的力学强度,且其体积电阻率随龄期的增长保持了比较好的稳定性．     

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。     

Ag/玻纤布导电织物的制备与性能研究

为改善玻璃纤维织物的导电性,以玻纤布为基底,采用化学镀法制备了Ag/玻纤布导电复合材料。使用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、X-射线衍射(X-ray diffraction,XRD)和对复合材料体积电阻率的测试,研究了硝酸银和氢氧化钠用量对复合材料形貌、结构和导电性的影响。实验结果表明:随着氢氧化钠和硝酸银用量的增加,玻纤布表面的金属镀层逐渐趋于完整,当氢氧化钠和硝酸银过量时,镀层变粗糙;复合材料的体积电阻率随氢氧化钠和硝酸银用量的增加呈先下降、后上升的趋势。当氢氧化钠和硝酸银的用量分别为0.3g和0.8g时,在纤维布表面包覆了1层均匀且致密的面心立方结构的Ag镀层,而且所制备的复合材料具有良好的导电性,其体积电阻率为6.42×10-4Ω·cm。该复合材料具有优异的导电性,在导电填料、电磁屏蔽、医疗等领域具有潜在的应用前景。     

三相导电混凝土拌和工艺及配合比试验研究

选取碳纤维、石墨和钢纤维为导电相材料制备接地特性良好的三相导电混凝土,对其拌和工艺、配合比及接地特性进行了试验研究。结果表明,三相导电混凝土的最优配合比为:碳纤维掺量0.4%、石墨掺量2%、钢纤维掺量0.8%,按此配比制备的三相导电混凝土28 d抗折、抗压强度分别为6.1、36.5 MPa,电阻率为1.97Ω·m,符合接地材料力学性能和导电性能要求。电阻率在-10～60℃范围内的变化幅度为0.56Ω·m,随环境湿度变化电阻率的变化幅度为0.28Ω·m,具有优良的电阻稳定性。     

国外导电混凝土的研究和应用

导电混凝土是一种特种混凝土,它既有导电性能,又有结构材料的特点。本文概述了导电混凝土的发展和应用,介绍了其导电相材料、种类、主要技术指标以及测试方法。     

石墨和碳纤维对混凝土导电性能的影响及机理分析

采用石墨和碳纤维作为导电相材料制备了导电混凝土,研究了导电相材料的掺量和掺入方式、水胶比、养护龄期以及施加电压对导电混凝土导电性能的影响。结果表明：单掺时,随着石墨或碳纤维掺量的增加,试件的电阻率降低,导电性能提高;复掺石墨与碳纤维试件的电阻率比单掺石墨或碳纤维的试件更低,导电性能更好,最佳复掺比例为石墨6%+碳纤维1.0%;试件的电阻率随着水胶比、施加电压的增加而减小,随着养护龄期的增加而增大;与单掺组试件相比,复掺组试件的电阻率受水胶比、施加电压和养护龄期的影响相对较小。     

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。     

导电混凝土的研究

一、导电混凝土的用途干燥状态的混凝土的电阻率为6.54～11.4kΩm,是良好的绝缘体。但混凝土是一种多孔材料,在混凝土的内部存在着各种尺寸的孔隙,当这些孔缝中充满水时,混凝土的导电性能就会大大地增加。处于潮湿状态的混凝土,其电阻率为25～45Ω·m,这时的混凝土就     

掺碳纤维水泥基导电材料的物理性能研究

本文对掺碳纤维或石墨和聚合物或减水剂的水泥基材料进行了研究。得到渗碳纤维水泥基材料与掺碳纤维和石墨水泥基材料的表观密度、抗压强度和体积电阻随碳纤维或石墨纤维掺量的变化规律，以及随聚合物或减水剂的加入对上述物理性能的影响，上述水泥基材料的体积电阻可在１０＾７￣１０＾°Ω·ｃｍ之间变化，应用领域广泛。