新型導(dǎo)電填料復(fù)合水泥基材料的壓敏性研究.pdf

1、應(yīng)用自感知機(jī)敏水泥基復(fù)合材料研制嵌入式壓敏水泥基應(yīng)力/應(yīng)變傳感元件，并構(gòu)建相應(yīng)的智能混凝土結(jié)構(gòu)系統(tǒng)為實(shí)現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測(cè)與安全評(píng)定提供了一種新的途徑。
　　為研制具有靈敏度高、穩(wěn)定性好、力學(xué)性能和耐久性優(yōu)異的壓敏水泥基傳感元件提供理論和物質(zhì)基礎(chǔ)，本文對(duì)新型導(dǎo)電填料復(fù)合水泥基材料的制備、測(cè)試方法，導(dǎo)電性，壓敏性及其產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行了研究，主要內(nèi)容如下：
　　1.選取了水泥基復(fù)合材料制備所需要的基體組分和幾種新型導(dǎo)電填料(包括磨

2、細(xì)炭纖維、乙炔炭黑、噴霧炭黑和三種鎳粉)，制定了各種導(dǎo)電填料單摻及復(fù)摻水泥基復(fù)合材料的配比方案并提出了相應(yīng)的制備方法。
　　2.提出了水泥基復(fù)合材料的電極和試件模具設(shè)計(jì)方法，并驗(yàn)證了基于埋入式環(huán)狀電極的四電極法測(cè)試復(fù)合材料體積電阻的可行性；結(jié)合四電極法，建立了兩套復(fù)合材料電阻信號(hào)測(cè)試的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：基于USB-6009采集卡的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和無線數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)。
　　3.測(cè)試了單摻導(dǎo)電填料和復(fù)摻導(dǎo)電填料水泥基復(fù)合材料的靜態(tài)電

3、阻率及加載時(shí)的電阻率變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)乙炔炭黑、噴霧炭黑、鎳粉以及復(fù)摻噴霧炭黑和鎳粉在摻量適當(dāng)時(shí)，復(fù)合材料均具有較好的壓敏性，其中乙炔碳黑、鎳粉兩種導(dǎo)電填料的復(fù)合效果更為優(yōu)異。
　　4.通過對(duì)不同種類、不同體積摻量的鎳粉水泥基復(fù)合材料的靜態(tài)電阻率和壓敏性靈敏度的比較，發(fā)現(xiàn)復(fù)合材料的導(dǎo)電性和壓敏性與鎳粉的形態(tài)及體積摻量密切相關(guān)。
　　5.探討了測(cè)試條件對(duì)乙炔炭黑和球狀鎳粉水泥基復(fù)合材料壓敏性的影響，發(fā)現(xiàn)兩種復(fù)合材料的壓敏性基本不受