【碩士】內(nèi)摻CCCW的水泥基機(jī)敏材料電學(xué)性能研究

內(nèi)容簡介

　　【碩士】內(nèi)摻CCCW的水泥基機(jī)敏材料電學(xué)性能研究　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位：武漢理工大學(xué)　　學(xué)位年度：2009　　內(nèi)摻碳纖維、石墨等導(dǎo)電相的水泥基機(jī)敏材料除了具有優(yōu)越的力學(xué)性能外，還具有良好的電學(xué)性能，在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測、交通監(jiān)測、電磁屏蔽等方面有著廣泛的應(yīng)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(yàn)機(jī)測試材料的力學(xué)性能和進(jìn)行試塊的壓阻試驗(yàn)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(jié)構(gòu)。通過摻入含活性化學(xué)物質(zhì)CCCW材料(水泥基滲透結(jié)晶防水材料)及使用經(jīng)過濃硝酸浸泡的短切碳纖維，有效提高了水泥基機(jī)敏材料電學(xué)性能的穩(wěn)定性。主要研究內(nèi)容及結(jié)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(shí)水泥凈漿試塊的壓阻性能差異產(chǎn)生的原因。結(jié)果表明：當(dāng)適量地?fù)饺胩祭w維時(shí)，試塊的電阻變化率和壓應(yīng)力存在較好的對應(yīng)關(guān)系。碳纖維摻量為水泥質(zhì)量的1．096～1．2％時(shí)，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(xué)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(qiáng)度的影響。結(jié)果表明：碳纖維摻量為加入水泥質(zhì)量的3．096～4．O％時(shí)，試塊的壓阻性能較好；碳纖維摻量為水泥質(zhì)量的1．4％時(shí)，抗壓強(qiáng)度達(dá)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(qiáng)度的影響。結(jié)果表明：試塊的電阻變化率和壓應(yīng)力也存在較好的對應(yīng)關(guān)系。在碳纖維含量為所加水泥質(zhì)量分?jǐn)?shù)的1．0％，石墨摻量為2096～30％時(shí)，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(qiáng)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(qiáng)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(yīng)，有效提高測試試塊的電阻穩(wěn)定性；此外，對碳纖維表面進(jìn)行氧化處理后，大大增強(qiáng)了其在水泥基體中的分散性，也有益于試塊電學(xué)性能的穩(wěn)定?！　?5)對機(jī)敏材料滲流現(xiàn)象機(jī)理、極化現(xiàn)象機(jī)理進(jìn)行了討論，提出了滲流現(xiàn)象的有效介質(zhì)模型，并對機(jī)敏材料的壓阻機(jī)理進(jìn)行了理論分析。　　

專題推薦