碳納米管水泥基復合機敏材料的性能研究.pdf

1、結構健康監(jiān)測是一種利用現(xiàn)場的無損傳感技術，用于研究結構的內部系統(tǒng)特性，檢測結構退化、損傷等變化。碳納米管水泥基復合材料(MWNT/CC)，作為一種新型的導電復合材料具有良好的機敏性能，是一種較為理想的機敏材料，適用于結構工程中的健康監(jiān)測。在實際工程中，環(huán)境變化和環(huán)境耦合作用對復合材料的導電性和機敏性有很大的影響。因此，為了更好的將復合材料應用到混凝土結構的實時監(jiān)測中，研究不同環(huán)境因素影響下復合材料機敏性的變化規(guī)律具有重要的意義。

2、　　針對這種復合材料，本課題主要進行了以下內容的研究:碳納米管分散性研究及力學性能研究。研究了不同的表面活性劑種類、濃度情況下碳納米管的分散情況，分析了碳納米管的摻入對水泥基復合材料力學性能的影響。試驗結果表明:十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)作為表面活性劑且SDBS∶MWNTs=4∶1時，碳納米管的分散率高達91％; MWNT的摻量從0增加至0.1％時，復合材料的抗壓強度從58.2MPa增加到60.1MPa，提高了3.26％，抗折強度從1

3、0.2MPa增加到12.3MPa，提高了20％。
　　復合材料的導電性能、機敏性能研究:分析了不同溫度、濕度以及耦合作用條件下、凍融疲勞條件作用下的導電性能和機敏性能變化。通過室內試驗分析不同溫度、濕度條件下復合材料電阻率、機敏性變化規(guī)律，觀察復合材料的靈敏度和可逆性。試驗結果表明:水泥基材料的電阻率為8.8*104Ω.cm，摻入碳納米管后復合材料的電阻率降至3.2*103Ω.cm; MWNT摻量為0.1％時，復合材料電阻變化率最