一、碳纤维水泥基复合材料导电性能研究（论文文献综述）
宁涛[1]（2021）在《严寒环境石墨烯复相导电混凝土的制备及其融雪行为研究》文中指出我国幅员辽阔,严寒地区占国土面积的40%左右,然而半数以上的寒区在冬季存在严重的道路积雪结冰问题,给该地区人民的日常出行带来极大的不便。导电混凝土无需中断交通,且绿色环保、节能高效,是解决寒区道路积雪结冰问题的有效途径之一。本文采用新型纳米材料石墨烯,制备了石墨烯复相导电混凝土。并基于道路融雪除冰对混凝土的路用和电热性能的要求,研究了混凝土在不同石墨烯掺量下的力学和导电性能。通过对电极间距和输入电压的优化改进了石墨烯复相导电混凝土的融雪效率和融雪能耗。研究结果将为严寒环境下融雪用导电混凝土的性能提升与评估提供理论依据,促进石墨烯复相导电混凝土在道路融雪工程中的推广和应用。具体研究内容如下:（1）本试验选取物理法原位多层石墨烯（ISMG）、碳纤维（CF）、钢纤维（SF）为导电相制备了石墨烯复相导电混凝土。为达到严寒环境融雪用导电混凝土的目标强度,研究了ISMG掺量为水泥质量分数的0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%混凝土28 d龄期的抗压、抗折强度。研究结果得出ISMG掺量为0.4%时,混凝土28 d龄期强度为最佳值,抗压强度为45.0 MPa,抗折强度5.7MP。采用扫描电镜（SEM）分析了石墨烯复相导电混凝土界面过渡区微观形貌变化,探明ISMG可以通过增强致密性的方式提高混凝土抗压强度,通过增强韧性的方式提高抗折强度。（2）为达到设计电阻率,通过分散剂正交试验的结果确定使用十二烷基苯磺酸钠为石墨烯分散剂,分散剂的掺量为ISMG质量的2倍;通过对比万用表和108 V交流电的电阻率测试结果,得到使用108 V交流电测试混凝土的电阻率得到的结果更加精准,可靠;通过测试ISMG掺量为0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%时混凝土28 d、56 d、90 d、180 d、360 d龄期的电阻率,得到当ISMG掺量为0.4%时,混凝土28 d龄期电阻率为最佳值12.66?·m;且混凝土的长龄期电阻率比较稳定。采用扫描电镜（SEM）观察了石墨烯复相导电混凝土界面过渡区的导电网络,发现ISMG可以和碳纤维、钢纤维形成三相复合导电网络提升混凝土的导电性能。（3）利用能量守恒定律和热力学理论对于导电混凝土的融雪过程进行了分析。提出通过优化电阻,增加混凝土导热系数,施加绝热层,适当的降低混凝土的板厚的方式提高导电混凝土的融雪效率,节约融雪能耗。并测试了ISMG掺量为0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%时混凝土28d龄期的导热系数,发现随着石墨烯掺量的增加,导电混凝土的导热系数逐渐增加,当石墨烯掺量为1.0%时,导电混凝土的导热系数为3.7W/（m·K）。（4）使用冰柜模拟严寒环境进行了室内融雪试验,研究了电极间距10cm、18cm、28 cm以及输入电压为108V、156V、220V对混凝土融雪效率、融雪能耗的影响。经优化,最佳电极间距为10cm,最佳输入电压为156V。初始环境温度为-15℃,风速20 km/h,板厚5cm,电极间距10 cm,输入电压156V,经优化的石墨烯复相导电混凝土板在2 h内可融化21 cm厚的积雪,融雪过程中的平均能耗密度为6.6 kW·h/m2。
王亚伟[2]（2021）在《导电炭黑Super-P对水泥基复合材料性能影响的研究》文中研究指明导电水泥基复合材料作为智能工程材料的重要组成部分,其性能和应用的研究受到广泛的关注。本文系统研究了导电相材料的掺入对水泥基复合材料工作性能、力学性能（抗压、抗折强度）、抗渗性能、导电性能和温敏性能影响的规律,并利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和能谱分析（EDS）分析其作用机理。本文所用导电相材料为导电炭黑Super-P（Conductive carbon black Super-P,简称CBSP）,属于纳米导电炭黑材料,具备优异的导电性能。研究结果表明:随着CBSP的掺加,水泥基复合材料的工作性能下降。随着CBSP掺量的增加,水泥基复合材料的力学性能和抗渗性能先提高后降低。随着混凝土和砂浆水灰比的增大,其工作性能提高,力学性能和抗渗性能降低。当掺量较小时,对材料整体的导电性影响不大,当掺量较大时,其导电性能迅速提高,掺量再次增加,形成稳定的导电网络后,电阻率变化较小。掺量较大时,不同养护条件对混凝土和砂浆的电阻率影响较小,导电性能较稳定。随着温度的变化,混凝土和砂浆呈现出负温度系数效应,且在掺量较大时,电阻率变化很小,导电性能较稳定。通过对净浆和砂浆的XRD分析可知,CBSP的掺入没有改变水泥水化产物的物质组成,少量的CBSP掺入能够抑制氢氧化钙晶体的生成,而掺量较大时则相反。通过对净浆、砂浆和混凝土的SEM表征可知,CBSP对水泥基复合材料的作用机理为填充效应、与水化产物结合改善内部结构、包裹水泥阻止水化和隧道导电效应。通过对净浆和砂浆的EDS分析可知,水泥水化产物的钙硅比随着掺量的增加而先降低后提高。
石丽娜[3]（2021）在《水泥基复合材料导电性能及电热性能试验研究》文中研究说明随着科学技术的进步,人们对材料复合技术的认识也在不断提高,因而对水泥基复合材料提出了更多功能性要求。水泥基复合材料的导电性能及其因导电性能而衍生出了压敏性能、温敏性能和电热性能等,其电热性能应用于道路桥梁的融雪除冰,具有高效、快速、对环境无污染等优点。本文选择适宜导电组分,对单掺、复掺导电材料水泥基复合材料的力学性能、导电性能、电热性能及微观结构进行试验研究和机理探讨。本文主要研究内容如下:（1）导电水泥基复合材料力学性能试验研究。选择适宜纤维状、颗粒状导电材料,其中碳纤维掺量0.05Vol.%～0.50Vol.%、碳纳米管掺量0.025Vol.%～0.300Vol.%、钢纤维掺量0.2Vol.%～1.0Vol.%、石墨掺量2Vol.%～10Vol.%,并优选掺量进行复掺;制备单掺、复掺导电材料水泥基复合材料,测试其抗折强度和抗压强度,探究导电材料的不同掺量及组合方式对水泥基复合材料力学性能的影响。结果表明:1)碳纤维可提高水泥基复合材料的抗折强度,掺量为0.20Vol.%～0.35Vol.%时对水泥基复合材料的抗折强度提高明显,继续增加碳纤维掺量,抗折强度的增长幅度减小;碳纤维可提高水泥基复合材料的抗压强度,掺量为0.45Vol.%～0.50Vol.%时对其抗压强度略有降低。2)碳纳米管在较低掺量时可略微提高水泥基复合材料的强度,适宜掺量的碳纳米管可显着提高其强度,当碳纳米管掺量较高时,对水泥基复合材料的抗折强度稍有提高,而抗压强度呈降低趋势。3)钢纤维可以较大幅度地提高水泥基复合材料的抗折强度和抗压强度。4)石墨掺量为2Vol.%～4Vol.%时可略微提高水泥基复合材料的抗折强度,继续增大掺量会降低其抗折强度;水泥基复合材料的抗压强度随石墨掺量的增加而降低。5)与单掺导电材料相比,复掺导电材料可进一步提高水泥基复合材料的抗折强度,对其抗压强度则略有降低。各优选掺量导电材料对水泥基复合材料力学性能的作用效果为:钢纤维>碳纤维>碳纳米管>石墨。（2）导电水泥基复合材料导电性能试验研究。选择适宜纤维状、颗粒状导电组分,导电材料掺量同（1）,制备单掺、复掺导电材料水泥基复合材料;利用电化学阻抗测试仪,测试导电水泥基复合材料的交流阻抗,分析频率-阻抗关系及其等效电路,探究导电材料的不同掺量及组合方式对水泥基复合材料导电性能及导电机制的影响。结果表明:1)导电材料的加入对电极与试件界面储备电荷的能力影响较小,但可明显降低界面电阻值,随着导电材料掺量的增大及复掺优化,界面电容值变化幅度较小、电阻值有不同程度的降低;2)导电材料的加入对水泥基体导电路径的影响较大,随着导电材料掺量的增大及复掺优化,水泥基体总体的电容值增大、电阻值降低,表明水泥基体的导电路径得到明显改善;3)随着导电材料掺量的增大,导电材料所形成导电路径的电容值增大或略有波动、电阻值有不同程度的降低,导电材料形成的导电网络逐渐趋于完善。以上导电路径的共同作用,使得水泥基复合材料的导电性能得到大幅度的提升。综合分析导电材料的价格以及各电路元件数值突变所对应的导电材料掺量及组合类别,得出碳纤维最佳掺量为0.35Vol.%、碳纳米管最佳掺量为0.175Vol.%、钢纤维最佳掺量为0.6Vol.%、石墨最佳掺量为4Vol.%;复掺导电材料水泥基复合材料中B00175D04、A0035D04、C006D04、A0035C006D04、B00175C006D04导电性能较优异。（3）导电水泥基复合材料微观结构试验研究。在单掺和复掺导电材料水泥基复合材料的基础上选择优选配比,制备扫描电镜试样,通过微结构形貌分析,研究导电材料在水泥基复合材料内部的形态、分布及搭接情况。结果表明:1)碳纤维在水泥基复合材料内部呈现单丝状态且分散均匀,出现相互搭接或距离较近有利于形成隧道效应的状态,有利于改善其导电路径;碳纤维还可提高水泥基复合材料的抗折强度。2)碳纳米管在水泥基复合材料中呈现乱向分布、分散良好,有利于改善其导电性能,与碳纤维一样可提高其抗折强度。3)掺加石墨与素水泥基复合材料相比,其断裂面更加光滑、内部结构更为密实。4)导电材料复掺与单掺时相比,可使导电水泥基复合材料导电网络得到进一步优化。（4）导电水泥基复合材料电热性能试验研究。在复掺导电材料水泥基复合材料的基础上,制备导电水泥基复合材料小板,通过测试导电水泥基复合材料室内升温和降温试验,模拟电热性能在工程中的应用。结果表明:导电水泥基复合材料施加电压后试件表面及内部温度均有较大幅度上升。水泥基复合材料通电初期的升温速率明显高于后期,升温效果明显优于素水泥基复合材料。关闭电源后导电水泥基复合材料的温度下降明显,降温初期的降温速率明显高于后期,关闭电源500min后表面及内部各点温度值趋于一致并接近于室温。综合分析导电水泥基复合材料的力学性能、导电性能及微观结构,选择复掺碳纳米管、钢纤维、石墨水泥基复合材料作为最优配比,各导电材料的掺量分别为0.175Vol.%、0.6Vol.%、4Vol.%,复掺导电材料水泥基复合材料良好的电热性能可应用于道路桥梁路面冬季的融冰化雪。
周志亮[4]（2020）在《环境因素对纳米碳纤维-水泥基导电功能材料电阻率性能的影响及耐久性研究》文中研究说明近几十年来,使用导电水泥基材料制备智能混凝土建筑备受人们关注。智能建筑主要包括智能压阻感应材料,健康监测材料以及自除冰材料等等。智能材料能够极大地改善人们的生活质量。然而目前智能水泥基材料的应用非常有限,主要原因如下:首先,智能混凝土的制备需要高成本;其次,智能混凝土的功能性尚未达到实际服役的高标准;再者,智能材料的功能性极易受到动态环境的干扰。在实际服役环境中,智能压力、结构监测材料长期处于空气温度/湿度剧烈波动的环境中,因此,其监测结果受到严重干扰。与此同时,动态环境导致混凝土长期遭受因温度/湿度分布不均而引起的热应力破坏,导致水泥结构产生永久性损伤。然而目前,关于动态环境因素对智能材料的结构以及电阻率性能的影响探究较少。为使智能混凝土能够在实际服役环境中稳定输出、高效工作,首先,本研究使用高长径比、高导电性的纳米碳纤维（CNF）制备了导电水泥基材料,并且探究了CNF掺量、含水量、龄期、测试电压及环境温度对电阻率的影响,研究发现嵌入的纤维网络、离子通道及隧道导电通道均是水泥基体中主要的导电通路。其次,探究了焦耳热效应对CNF-智能材料导电性能的影响。研究表明,焦耳热效应能够决定隧道效应的渗流现象。此外,探究了在动态环境中,智能监测材料的电阻率稳定性以及自除冰材料的升温能力。研究表明,当服役于降温环境中时,智能材料的功能性受到焦耳热效应及环境效应的协同影响。最后,对实际服役环境中的智能材料的功能性进行了疲劳测试。研究发现,随着测试次数的增加,智能材料的导电性能不断衰减。主要原因是热应力、冻融循环破坏。结果表明,疲劳测试致使水泥基材料出现严重、不可逆的结构损伤,造成耐久性不良。本研究主要探究了CNF-水泥基复合材料的结构以及电阻率性能在实际服役环境中的变化,有助于制备出能够在波动环境中稳定、高效工作的智能材料,为智能材料的实际应用提供理论基础,此外,通过对智能监测材料和自除冰材料进行疲劳测试,有利于评估智能材料的耐久性,对提高智能材料的服役年限具有重要意义。
钱怡帆[5]（2020）在《纤维增强地聚合物复合材料电磁屏蔽与热学性能研究》文中研究指明地聚合物（GP）材料资源丰富,在性能上具有环境适应性强、承载强度高、稳定性好和耐久性优异等优点。随着对环境保护意识的加强,使用GP代替部分普通硅酸盐水泥建设房屋和铺设路面已经逐渐走进大众的视野。伴随着科技的发展、人们对建筑材料电磁屏蔽功能的需求越来越强烈,提高建筑材料电磁屏蔽性能已经成为GP材料研究的新方向。GP材料同样已经被应用于建设机场跑道和道路上,冬季遇到强降雪、积雪等恶劣情况下,由于GP本身的导热性能较差,使用GP材料不能达到除冰融雪的要求。因此,开发具有优异电磁屏蔽性能和导热性能的GP材料,对于防止建筑内部电子设备向外产生电磁辐射和加快道路除冰融雪、减少经济损失将具有重要的意义。本论文的研究目的是制备具有电磁屏蔽和导热性能的GP复合材料,并对其电磁屏蔽和导热机理进行研究。首先,选用碳纳米管（CNT）作为功能填料,并对CNT进行酸化处理,制得a-CNT。其次,根据GP的化学结构,对a-CNT表面进行二氧化硅（SiO2）包覆,获得SiO2@CNT。随后制备不同体积分数的a-CNT/GP与SiO2@CNT/GP复合材料,研究其对GP复合材料电磁屏蔽性能和导热性能的影响及相应机理。最后,通过手糊成型工艺制备碳纤维增强GP复合材料（CFRGP）,对制备的CFRGP/a-CNT与CFRGP/SiO2@CNT复合材料的综合性能进行研究。具体研究内容如下:（1）通过酸化和表面包覆SiO2的方法对CNT进行表面改性,得到a-CNT和SiO2@CNT。采用FESEM、TEM、FT-IR、TGA等方法对a-CNT和SiO2@CNT进行表观形貌、微观结构、热稳定性的表征。研究结果表明:SiO2被成功引入到CNT的表面,包覆含量约为52.7%。（2）制备不同体积分数（1 vol%、3 vol%、5 vol%）的a-CNT/GP和SiO2@CNT/GP复合材料。使用FESEM观察CNT的分散情况,测试GP复合材料的导电性能和电磁屏蔽性能,研究其电磁屏蔽机理。FESEM的观察结果表明:在相同添加量下,由于SiO2层与GP基体的碱激发剂发生化学反应,使得SiO2@CNT比a-CNT在GP基体中的分散效果好。但随着添加量的增加,由于体系粘度的增大,SiO2@CNT同样会出现一定程度的团聚。导电性能测试表明:随着添加量的增加,a-CNT/GP复合材料的体积电阻率逐渐减小。1 vol%的SiO2@CNT的体积电阻率比相同体积分数的a-CNT的体积电阻率降低了近10倍。但随着体积分数的增加,体系的粘度增大,SiO2不能充分地与碱激发剂发生反应,阻碍了CNT导电网络的形成,导致导电性能下降。电磁屏蔽性能测试表明:GP的电磁屏蔽效能（SE）在X波段约为4.3 dB,含有5 vol%a-CNT/GP的平均SE可达到约为32dB。当加入SiO2@CNT,随着含量的增加,复合材料的SE呈现出先增大后降低的趋势。添加1 vol%SiO2@CNT复合材料的SE约为9.2dB,与相同含量的a-CNT相比,提高了近39.4%。SiO2@CNT的添加量增加到3 vol%,复合材料的SE约为14.1 dB,这个数值与a-CNT/GP的电SE值相差不大,当添加量进一步增加到5 vol%时,复合材料的SE约为20.1 dB,相比于a-CNT/GP的SE降低了近37.2%。这主要是由于随着SiO2@CNT含量的增加,体系粘度增大,SiO2层不能与碱激发试剂充分反应,SiO2层的存在阻碍了导电网络的形成,进而影响到其电磁屏蔽性能。通过对GP复合材料电磁屏蔽机理分析得出:GP复合材料的电磁屏蔽主要以反射为主。（3）制备不同体积分数（1 vol%、3 vol%、5 vol%）的a-CNT/GP和SiO2@CNT/GP。并对GP、a-CNT/GP和SiO2@CNT/GP的导热性能进行测试分析,研究其导热机理。导热性能测试表明:GP的导热系数为0.33 W/（m·K）,随着从1 vol%增加到5 vol%,在相同体积分数下SiO2@CNT/GP的导热系数比a-CNT/GP分别提高了74%、67%和43%。主要原因包括:（1）SiO2包覆层在GP固化过程中与碱激发剂发生化学反应,促进了CNT的分散;（2）SiO2层与GP基体具有良好的相容性,增强了GP与CNT之间的界面作用,降低了界面热阻;（3）SiO2层作为GP和CNT之间的过渡层增加了CNT与GP之间的模量匹配度。（4）以1 vol%含量的a-CNT/GP和SiO2@CNT/GP为浆料,四层碳纤维为增强体,通过手糊法制备CFRGP复合材料板,并对其弯曲性能、导电性能、电磁屏蔽性能及热学性能进行测试分析。力学性能测试表明:相比较于CFRGP复合材料,CFRGP/a-CNT和CFRGP/SiO2@CNT的弯曲强度分别提高了12.6%和20.1%;弯曲模量分别提高了30%和43.5%。导电性能测试表明:与CFRGP相比,CFRGP/a-CNT和CFRGP/SiO2@CNT的体积电阻率分别下降了59%、38%。电磁屏蔽性能测试表明:与CFRGP相比,CFRGP/a-CNT和CFRGP/SiO2@CNT复合材料的SE分别提高了5.2%、30.8%,CFRGP/SiO2@CNT复合材料的SE约为62.8 dB。导热性能测试表明:与CFRGP相比,CFRGP/a-CNT与CFRGP/SiO2@CNT的导热系数分别提高10.5%和31.3%。CFRGP/SiO2@CNT复合材料的导热系数比CFRGP/a-CNT复合材料的导热系数提高了18.9%,电磁屏蔽性能和导热性能的提高是因为CNT增加了碳纤维层与层之间的连接促进了整个体系导电网络和导热通路的形成。
陈胜宇[6]（2020）在《单壁碳纳米管和碳纤维对导电砂浆的性能影响研究》文中研究表明导电水泥基复合材料（在水泥基体中添加导电组分,赋予水泥基材料电学性能的同时又不失其基本特性）作为一种智能型建筑功能材料,可应用于除雪去冰、建筑采暖、智能监测等。单壁碳纳米管和碳纤维碳纳米管的优良性能无疑是为人们在改善水泥基复合材料性能上提供了一种更有效的方法,因此,本课题在制备满足工作性能要求的导电砂浆前提下,研究单壁碳纳米管和碳纤维对导电砂浆性能的综合影响并分析相关作用机理,为导电水泥基复合材料的研发与应用提供参考。主要工作内容及结论如下:（1）工作性能研究,通过迷你坍落扩展度试验,制备满足工作性能要求的导电砂浆,并且分析影响其工作性能的因素。相比碳纤维,单壁碳纳米管使砂浆工作性能明显降低,而高效减水剂的加入能有效补偿砂浆工作性能的降低。（2）电学性能研究,通过体积电阻率和表面电阻试验发现,水灰比、湿度、龄期、导电掺料对砂浆的导电性能均有影响。其中,碳纤维能较好地降低砂浆体积电阻率,但是对表面电阻的降低效果不明显,而单壁碳纳米管能更好地降低砂浆的体积电阻率和表面电阻,其渗流阈值为0.05%～0.15%。在一定掺量下,复掺两者对改善砂浆电学性能有叠加效应。根据不同的电阻要求,该导电水泥基复合材料可应用于静电消散,发热,电磁屏蔽等。（3）力学性能研究,通过抗压抗折强度试验发现,适量的单壁碳纳米管能提升砂浆的力学性能,而碳纤维能提高砂浆的抗折强度,但对抗压强度的增强作用不明显。在一定掺量下,复掺两者对增强砂浆力学性能有协同作用,即“1+1>2”的超叠加效应。（4）尺寸稳定性研究,通过180天干缩试验发现,单壁碳纳米管和碳纤维均可以有效地降低砂浆收缩应变,尤其是早期收缩应变,还可以延缓收缩应变的发展,对防止水泥基复合材料的开裂有着重要意义。复掺两者对降低砂浆收缩应变有叠加作用。另外,降低水灰比也能降低砂浆收缩应变。（5）作用机理分析,通过扫描电镜试验发现,适量的单壁碳纳米管基于其纳米填充作用和纤维桥联作用,可以改善砂浆的各项性能。碳纤维则主要是通过纤维桥联作用改善砂浆的性能。复掺两者能多尺寸,多维度,综合地改善砂浆的微观结构。但是,在过高的掺量下,由于单壁碳纳米管和碳纤维的团聚现象,砂浆性能会有所下降,存在使性能最佳的优掺量。
王榕[7]（2020）在《导电聚合物水泥基材料除湿防腐蚀效能研究》文中进行了进一步梳理发展绿色功能化建筑材料是建筑行业未来发展方向,地下与沿海建筑结构内部抗渗、除湿和防腐蚀一直是土木工程领域的技术难题,随着建筑空间使用性能优化和多功能需求提升,对地下建筑结构内湿度控制的要求逐步提升。含盐等腐蚀介质的水汽分子渗透在混凝土毛细孔道内,长期作用下,侵蚀着钢筋和混凝土组分,造成钢筋锈蚀和混凝土腐蚀剥落,结构耐久性下降,劣化内部空间使用性能,甚至导致结构失效。本论文研发了用于长期受潮地下构筑物的建筑材料和能够有效降低结构湿度和腐蚀介质含量的技术,创新性地开发了导电砂浆的除湿性能并建立湿敏性,对导电材料的绿色发展和建筑结构的智能化具有重要的理论和应用价值。本文以多种聚合物乳液、导电CF、导电CB、硅灰、水泥及外加剂为原材料,制备了性能优良的导电聚合物水泥基材料。在优化其导电、力学、韧性及防水性能等基本性能基础上,重点探究了不同材料组分对材料除湿防腐性能的影响,并进一步探究了作用机理,最后利用有限元软件对试件不同状态下的温度和湿度场进行了模拟论证,主要研究内容如下:研究了多种聚合物乳液及导电填料对导电净浆及砂浆性能的影响,主要指标为流动度、电阻率、折压比及吸水率。首先通过单因素试验从四种聚合物乳液中选定了性能优良的聚合物H和聚合物R;其次,通过二次正交试验将两种聚合物乳液复掺,确定了满足导电净浆各性能要求的最佳配比,为1.2%导电填料含量（导电CB对导电CF代替率50%）和15%聚合物乳液含量（聚合物R对聚合物H代替率34%）;最后,在净浆研究结论基础上研究了各组分对导电砂浆性能的影响,并通过SEM、XRD和比表面积分析等微观测试手段分析了导电材料及聚合物乳液对导电复合材料性能的影响机理。在制备完成导电聚合物水泥基材料的基础上,研究了试件的除湿防腐性能,包括结构表面电热除湿性能、试件分别在浸水和浸氯盐条件下的电渗除湿性能、试件在浸氯盐后的电渗除氯性能及试件在电热电渗综合作用下的除湿和除氯性能。试验将不同配比的导电聚合物砂浆试件与普通砂浆试件做了对照,关注了除湿过程中的温度、电阻率和湿度变化,并且建立了导电聚合物砂浆湿度与电阻变化率间的湿敏性关系。在电热电渗综合作用下,试件在60v直流电压下电渗180min后,灰砂比1:3的砂浆终点相对湿度降至56.1%,较对照组降低33.6%,砂浆阴极最高相对除氯度24.02%,较对照组提高113%。本文通过ABAQUS和COMSOL Multiphysics软件分别模拟了导电聚合物砂浆在干燥状态下的通电生热能力和在湿状态下的电渗后湿度场分布,并与试验结果进行了对比分析,误差均在5%以内。
李冬[8]（2019）在《纤维增强水泥基材料中的纤维分散量化及优化研究》文中提出碳纤维在水泥基材料中构筑网络均匀性决定了碳纤维水泥砂浆复合材料各项性能的优异。碳纤维网络的均匀性与纤维空间位置分布息息相关。研究和工程运用工作需要能够精确地表达碳纤维空间相对位置的分散评价方法,量化地指导碳纤维分散与材料性能分析,优化碳纤维的分散系数且提高碳纤维利用率。本文通过最近邻近距离统计方法评价碳纤维在水泥基中的分布情况,建立平均距离分散系数和平均距离均匀系数协同比较碳纤维的分散均匀性。基于分散系数,本文探索了不同分散时间、分散剂、粗硅砂体积比和硅灰掺量对于碳纤维分散影响差异。具体研究结论如下:（1）研发表达碳纤维空间相对位置的分散量化算法,建立平均距离分散系数和平均距离均匀系数,并通过不同分散时间试验的结果,验证该方法在评价碳纤维在水泥基材料中分散的适用性。（2）比较不同的分散时间对于碳纤维分散均匀性的影响,结果表明:硅砂、水泥、碳纤维混合3分钟干分散,加入减水、剂消泡剂混合溶液继续分散3分钟的工艺电阻率、电阻率增长值、平均距离分散系数和平均距离均匀系数最优。（3）通过分散量化方法比较1.5g/L浓度的羧甲基纤维素钠、甲基纤维素和羟乙基纤维素碳纤维分散作用效果,得出甲基纤维素的分散系数最优,且优于羧甲基纤维钠,优于羟乙基纤维素。但是,电阻率和电阻率增长值变化表明三种分散剂表面改变碳纤维表面亲水性提高碳纤维分散,同时引起碳纤维介面电阻发生增加,降低碳纤维网络的导电作用形式。（4）粗硅砂与细硅砂体积比增加,平均距离分散系数提高,平均距离均匀系数降低。而且,电阻率和电阻率稳定性同样表明碳纤维分散效果增加,在粗硅砂完全替换细硅砂时结果最优。对比抗压强度和抗折强度变化,强度与材料密实均一性联系更紧密。（5）水泥质量5%的硅灰优化碳纤维的平均距离分散系数和平均距离均匀系数,同时提高抗折抗压强度。5%硅灰和粗硅砂碳纤维水泥砂浆的导电和力学性能优化最明显。
张新[9]（2019）在《环氧树脂改性碳纤维增强水泥基复合材料的导电性及压敏性》文中研究表明碳纤维水泥基复合材料不仅具有优异的力学性能,而且具有良好的导电性、压敏性、温敏性及电磁屏蔽等性能,在交通、道路、混凝土等结构设施的内部损伤监测、桥梁变形自调节、冬季路面融雪化冰以及工业防静电等方面应用广泛。但碳纤维水泥基复合材料的导电性能随龄期增长衰减较快,其长期导电性能不稳定及压敏灵敏性较差是制约工程应用的关键问题。本文首先在水泥基材料中掺加适量的环氧树脂制备树脂水泥基体,将短切碳纤维掺入树脂水泥基体中制备环氧树脂改性碳纤维增强水泥基复合材料（Epoxy Resin Modified Carbon Fiber Reinforced Cement Composites,简称RMCFRC）。研究树脂掺入对RMCFRC导电性及导电稳定性的影响规律,结合交流阻抗谱分析碳纤维和树脂掺量对RMCFRC导电性的影响及其导电机理。同时探究树脂掺入对RMCFRC力学性能及抗弯韧性的影响,研究树脂掺入对RMCFRC在应力作用下电阻变化率的影响,从而建立起单调荷载和循环荷载作用下树脂与RMCFRC电阻变化率的关系。得到的结论如下:（1）为保证最佳的RMCFRC导电性及导电稳定性,选用乙酸乙酯对环氧树脂预处理,同时乙酸乙酯与树脂比例不宜过大或过小,应控制其比例为0.5,此时复合材料的导电稳定性最佳。（2）适量树脂和碳纤维的掺入可以提高RMCFRC的导电性能,对强度发展无不利影响,但树脂和纤维掺量不宜过大,应分别控制在8%和0.4%（渗流阈值）以内;在此范围内,RMCFRC电阻率随树脂和碳纤维掺量的增加而降低;同时水灰比对RMCFRC的导电性能也有较大影响,水灰比控制在0.3时导电性能最佳。（3）通过对不同碳纤维和树脂掺量下RMCFRC的交流阻抗谱分析,验证了碳纤维掺量的渗流阈值在0.4%左右,树脂最佳掺量在8%左右;复合材料阻抗曲线随树脂掺量的增加逐渐左移,当树脂掺量超过8%后,阻抗曲线随树脂掺量的进一步增加反而会右移。（4）通过应力—电阻变化关系试验证明:RMCFRC具有良好的韧性及压敏特性,对其施加单调荷载时,电阻变化率随树脂掺量的增加先增大后减小,树脂和碳纤维掺量分别为8%和0.4%时,RMCFRC电阻变化率最大,压敏性最佳;对其施加循环荷载时,树脂的掺入可以显着提高RMCFRC的压敏稳定性,小应力循环荷载作用下,掺有树脂的复合材料的压敏性较为稳定。
汪兴[10]（2019）在《水泥基复合接地材料杆塔降阻适用性研究》文中提出经济的发展极大地促进了我国对用电量的需求,输变电工程量的激增也导致了输电走廊的紧张,复杂的地形及土壤情况加大了技术和施工上的困难。诸如接地电阻等接地参数如果无法满足安全要求,降低了接地工程的安全性,导致发生安全事故,给国家带来许多不必要的损失。因此,为了保证接地工程可靠性与稳定,有必要对接地网接地降阻进行研究,改善接地网降阻方法,解决复杂情况下降阻问题,保证输变电工程安全稳定运行前提下尽量提高接地效果、降低施工难度与成本。接地系统在保证接地效果的前提下,至少还要满足使用年限与经济性的要求,但以往关于高土壤电阻率接地系统的研究中很难比较好的兼顾这两方面的要求。价格相对较低的降阻剂法等化学方法虽然效果较好,但遇上多雨天气或是地下水影响,效果持续时间往往大大折扣,并且接地金属腐蚀速度也会被加剧;爆破接地、深井接地等物理方法对施工区域地形条件要求较高,成本及施工难度也相对高很多。所以可以寻找一种新的材料或方法,兼顾经济性、耐久性。虽已有许多不同种类复合材料被应用于电力系统,但目前还鲜有关于水泥基复合材料应用于改善高阻地区输电杆塔接地效果的研究。本文主要研究工作如下:（1）建立了输电杆塔接地模型以及水泥基复合接地材料应用模型。根据施工标准借助CDEGS仿真软件,搭建了针对100-4000Ω·m范围土壤电阻率的输电杆塔接地网模型。并从降阻原理出发,分析了水泥基复合材料的仿真可行性,提出了局部包裹和全面敷设两种复合材料应用模型。然后,在MALZ模块中验证了水泥基复合接地材料降阻效果并提出了一种局部包裹与水平放射极结合的降阻方式。从降阻效果、地网电位改善两个方面考虑综合选择材料应用模型,针对结合降阻方式进行实验,研究其适用范围。（2）制备试件并进行水泥基复合接地材料防腐蚀实验,验证其防腐蚀性能。首先,以水泥、细砂、石墨、不锈钢纤维、镀锌钢以及Q235碳钢为主料进行试件制备,并从电学性能和力学性能两方面对试件进行检测。在确认试件合格之后,制定电化学腐蚀实验方案,从开路电位、动电位极化和电化学阻抗谱三个角度对试件进行试验,研究接地金属在水泥基复合接地材料中的腐蚀情况。
二、碳纤维水泥基复合材料导电性能研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、碳纤维水泥基复合材料导电性能研究（论文提纲范文）
（1）严寒环境石墨烯复相导电混凝土的制备及其融雪行为研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 石墨烯混凝土 |
| 1.2.2 导电混凝土的制备及其导电性能研究 |
| 1.2.2.1 导电混凝土制备的研究 |
| 1.2.2.2 混凝土的导电性能研究 |
| 1.2.3 导电混凝土的融雪试验研究 |
| 1.3 研究内容与研究目标与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究目标 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 试验方案 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.1.1 导电相材料 |
| 2.1.2 其他材料 |
| 2.2 配合比设计及试件的成型与养护 |
| 2.2.1 配合比设计 |
| 2.2.2 试件成型与养护 |
| 2.2.2.1 力学性能测试 |
| 2.2.2.2 导电性能测试 |
| 2.2.2.3 SEM试验 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 石墨烯对复相导电混凝土力学性能的影响研究以及机理分析 |
| 3.1 石墨烯掺量对混凝土抗压强度的影响研究 |
| 3.2 石墨烯掺量对混凝土抗折强度的影响研究 |
| 3.3 机理分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 石墨烯复相导电混凝土的导电性能研究 |
| 4.1 分散剂的掺量对石墨烯复相导电混凝土电阻率的影响 |
| 4.2 测试电压对石墨烯复相导电混凝土电阻率的影响 |
| 4.3 石墨烯的掺量对石墨烯复相导电混凝土电阻率的影响 |
| 4.4 长龄期对石墨烯复相导电混凝土电阻率的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 石墨烯复相导电混凝土的热力学理论与性能研究 |
| 5.1 导电混凝土的融雪原理 |
| 5.2 导电混凝土的热力学性质 |
| 5.2.1 比热容 |
| 5.2.2 导热系数 |
| 5.3 导电混凝土的传热方式 |
| 5.3.1 热对流 |
| 5.3.2 热传导 |
| 5.3.3 热辐射 |
| 5.4 本章总结 |
| 6 严寒环境下石墨烯复相导电混凝土板的融雪试验研究 |
| 6.1 石墨烯复相导电混凝土板参数的设计 |
| 6.2 石墨烯复相导电混凝土板室内融雪试验的设计 |
| 6.3 不同电极间距布置的复相导电混凝土板的融雪试验研究 |
| 6.3.1 电极间距对于复相导电混凝土板的融雪效率影响研究 |
| 6.3.2 电极间距对于复相导电混凝土板的融雪能耗影响研究 |
| 6.4 不同输入电压的复相导电混凝土板的融雪试验研究 |
| 6.4.1 输入电压对于复相导电混凝土板的融雪效率影响研究 |
| 6.4.2 输入电压对于复相导电混凝土板的融雪能耗影响研究 |
| 6.5 本章总结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间研究成果 |
| 致谢 |
（2）导电炭黑Super-P对水泥基复合材料性能影响的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第2章 导电炭黑概述及CBSP微观表征 |
| 2.1 导电炭黑制备 |
| 2.2 导电炭黑性质 |
| 2.2.1 导电炭黑的粒径和比表面积 |
| 2.2.2 导电炭黑的结构性 |
| 2.2.3 导电炭黑的化学性质 |
| 2.2.4 导电炭黑的导电性能 |
| 2.2.5 导电炭黑的分散性 |
| 2.2.6 导电复合材料的导电机理 |
| 2.3 导电炭黑的用途 |
| 2.4 CBSP的 SEM微观表征 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 原材料及试验测试方案 |
| 3.1 原材料 |
| 3.1.1 水泥 |
| 3.1.2 骨料 |
| 3.1.3 拌合水 |
| 3.1.4 CBSP分散液的制备 |
| 3.1.5 不锈钢电极 |
| 3.2 试验测试方案 |
| 3.2.1 净浆性能测试 |
| 3.2.2 砂浆性能测试 |
| 3.2.3 混凝土性能测试 |
| 3.2.4 水泥基复合材料XRD分析 |
| 3.2.5 水泥基复合材料SEM和 EDS分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 CBSP对净浆性能的影响 |
| 4.1 净浆试验设计 |
| 4.1.1 净浆配合比设计 |
| 4.1.2 净浆试块的制备和养护 |
| 4.2 净浆试验结果与分析 |
| 4.2.1 CBSP对净浆扩展度的影响 |
| 4.2.2 CBSP对净浆力学性能的影响 |
| 4.2.3 净浆XRD分析 |
| 4.2.4 净浆SEM分析 |
| 4.2.5 净浆EDS分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 CBSP对砂浆性能的影响 |
| 5.1 砂浆实验设计 |
| 5.1.1 砂浆配合比设计 |
| 5.1.2 砂浆试块的制备和养护 |
| 5.2 砂浆试验结果与分析 |
| 5.2.1 CBSP对砂浆稠度的影响 |
| 5.2.2 CBSP对砂浆力学性能的影响 |
| 5.2.3 CBSP对砂浆导电性能的影响 |
| 5.2.4 CBSP对砂浆温敏性能的影响 |
| 5.2.5 砂浆XRD分析 |
| 5.2.6 砂浆SEM分析 |
| 5.2.7 砂浆EDS分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 CBSP对混凝土性能的影响 |
| 6.1 混凝土实验设计 |
| 6.1.1 混凝土配合比设计 |
| 6.1.2 混凝土试块的制备和养护 |
| 6.2 混凝土试验结果与分析 |
| 6.2.1 CBSP对混凝土坍落度的影响 |
| 6.2.2 CBSP对混凝土力学性能的影响 |
| 6.2.3 CBSP对混凝土抗渗性能的影响 |
| 6.2.4 CBSP对混凝土导电性能的影响 |
| 6.2.5 CBSP对混凝土温敏性能的影响 |
| 6.2.6 混凝土SEM分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（3）水泥基复合材料导电性能及电热性能试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 导电水泥基复合材料研究综述 |
| 1.2.1 导电水泥基复合材料概念 |
| 1.2.2 导电水泥基复合材料导电机理 |
| 1.2.3 导电水泥基复合材料国内外研究现状 |
| 1.3 本文研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第2章 试验方案 |
| 2.1 试验原材料 |
| 2.2 水泥基复合材料配合比 |
| 2.3 水泥基复合材料试件制备 |
| 2.3.1 水泥基复合材料试件设计 |
| 2.3.2 水泥基复合材料搅拌工艺 |
| 2.4 试验仪器与试验方法 |
| 2.4.1 水泥基复合材料强度试验 |
| 2.4.2 水泥基复合材料交流阻抗试验 |
| 2.4.3 水泥基复合材料电热性能试验 |
| 2.4.4 水泥基复合材料扫描电镜试验 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 水泥基复合材料试验结果与分析 |
| 3.1 单掺导电材料水泥基复合材料强度试验结果与分析 |
| 3.1.1 碳纤维掺量对水泥基复合材料强度的影响试验结果与分析 |
| 3.1.2 碳纳米管掺量对水泥基复合材料强度的影响试验结果与分析 |
| 3.1.3 钢纤维掺量对水泥基复合材料强度的影响试验结果与分析 |
| 3.1.4 石墨掺量对水泥基复合材料强度的影响试验结果与分析 |
| 3.2 单掺导电材料水泥基复合材料交流阻抗试验结果与分析 |
| 3.2.1 引言 |
| 3.2.2 碳纤维水泥基复合材料交流阻抗试验结果与分析 |
| 3.2.3 碳纳米管水泥基复合材料交流阻抗试验结果与分析 |
| 3.2.4 钢纤维水泥基复合材料交流阻抗试验结果与分析 |
| 3.2.5 石墨水泥基复合材料交流阻抗试验结果与分析 |
| 3.3 复掺导电材料水泥基复合材料强度试验结果与分析 |
| 3.3.1 双掺导电材料水泥基复合材料强度试验结果与分析 |
| 3.3.2 三掺导电材料水泥基复合材料强度试验结果与分析 |
| 3.4 复掺导电材料水泥基复合材料交流阻抗试验结果与分析 |
| 3.4.1 双掺导电材料水泥基复合材料交流阻抗试验结果与分析 |
| 3.4.2 三掺导电材料水泥基复合材料交流阻抗试验结果与分析 |
| 3.5 水泥基复合材料微观结构试验结果与分析 |
| 3.5.1 碳纤维水泥基复合材料扫描电镜图像分析 |
| 3.5.2 碳纳米管水泥基复合材料扫描电镜图像分析 |
| 3.5.3 石墨水泥基复合材料扫描电镜图像分析 |
| 3.5.4 双掺导电材料水泥基复合材料扫描电镜图像分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 水泥基复合材料电热性能试验结果与分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 水泥基复合材料融雪化冰机理 |
| 4.3 水泥基复合材料升温试验结果与分析 |
| 4.3.1 水泥基复合材料表面温度测试结果与分析 |
| 4.3.2 水泥基复合材料内部不同高度处的温度测试结果与分析 |
| 4.3.3 水泥基复合材料降温过程红外图像分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 基本结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（4）环境因素对纳米碳纤维-水泥基导电功能材料电阻率性能的影响及耐久性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 智能混凝土概述 |
| 1.2.1 压阻自感应材料 |
| 1.2.2 无损结构健康监测材料 |
| 1.2.3 自发热除冰道路 |
| 1.3 导电混凝土概述 |
| 1.3.1 金属类导电混凝土 |
| 1.3.2 碳类导电混凝土 |
| 1.4 导电混凝土导电机理、影响因素 |
| 1.4.1 导电相掺量的渗流理论 |
| 1.4.2 离子水通道 |
| 1.4.3 隧道效应导电通道 |
| 1.4.4 温度 |
| 1.5 本文研究内容和意义 |
| 1.5.1 目前研究的局限性 |
| 1.5.2 本文的研究内容 |
| 1.5.3 本文的创新点 |
| 第二章 原材料、仪器设备及实验方法 |
| 2.1 原材料与仪器设备 |
| 2.1.1 原材料分析 |
| 2.1.2 仪器设备 |
| 2.2 测试方法 |
| 2.2.1 试样的制备 |
| 2.2.2 实验测试方法 |
| 第三章 CNF-水泥基复合材料导电性能的影响因素及机理研究 |
| 3.1 CNF含量对水泥基材料电阻率性质的影响 |
| 3.2 养护龄期对水泥基材料电阻率性质的影响 |
| 3.3 含水量对水泥基材料电阻率性质的影响 |
| 3.4 电压对材料电阻率性质的影响 |
| 3.5 试样温度对材料电阻率性能的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 焦耳热效应对CNF-水泥基复合材料电性能的影响 |
| 4.1 室温下,焦耳热效应对CNF-试样电阻率-温度系数的影响 |
| 4.1.1 焦耳热效应对阈值试样电阻率-温度系数的影响 |
| 4.1.2 焦耳热效应对非阈值试样电阻率-温度系数的影响 |
| 4.1.3 CNF含量对隧道效应渗流现象的影响 |
| 4.2 低温下,焦耳热效应对阈值样品电阻率-温度系数的影响 |
| 4.2.1 0℃静态环境 |
| 4.2.2 -7℃静态环境 |
| 4.2.3 -15℃静态环境 |
| 4.3 焦耳热效应对智能材料的影响 |
| 4.3.1 智能压力、结构损伤监测材料 |
| 4.3.2 自发热除冰材料 |
| 4.4 本章小结及应用展望 |
| 第五章 环境因素对CNF-水泥基功能材料电性能的影响 |
| 5.1 环境因素和焦耳热效应对电阻率-温度系数的协同作用 |
| 5.1.1 室温到0℃动态环境 |
| 5.1.2 室温到-7℃动态环境 |
| 5.1.3 室温到-15℃动态环境 |
| 5.1.4 本节小结 |
| 5.2 环境因素和焦耳热的协同作用对智能材料功能性的影响 |
| 5.2.1 智能压力、结构损伤监测材料 |
| 5.2.2 焦耳热获取能力 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 环境因素对CNF-水泥基材料耐久性的影响 |
| 6.1 智能压力、结构损伤监测材料 |
| 6.1.1 静态环境中(-7℃) |
| 6.1.2 动态环境中(室温到-7℃) |
| 6.2 智能自除冰材料 |
| 6.2.1 稳定环境中(-7℃) |
| 6.2.2 动态环境中(室温到-7℃) |
| 6.3 小结及展望 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（5）纤维增强地聚合物复合材料电磁屏蔽与热学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 背景介绍 |
| 1.2 地聚合物材料的概述 |
| 1.2.1 地聚合物的定义 |
| 1.2.2 地聚合物反应机理 |
| 1.2.3 地聚合物的基本性能 |
| 1.2.4 地聚合物国内外的研究现状 |
| 1.3 电磁屏蔽材料 |
| 1.3.1 电磁屏蔽概述 |
| 1.3.2 电磁屏蔽测试技术 |
| 1.3.3 单组份电磁屏蔽材料 |
| 1.3.4 电磁屏蔽复合材料 |
| 1.3.5 电磁屏蔽建筑结构材料的研究现状 |
| 1.4 导热材料 |
| 1.4.1 导热概述 |
| 1.4.2 导热测试技术 |
| 1.4.3 单组份导热材料 |
| 1.4.4 导热复合材料 |
| 1.4.5 导热建筑结构材料的研究现状 |
| 1.5 课题的研究意义与内容 |
| 1.5.1 课题研究的意义 |
| 1.5.2 课题研究的内容 |
| 第二章 碳纳米管表面改性及其地聚合物复合材料的制备与表征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验原料与仪器设备 |
| 2.2.2 CNT的表面酸化改性 |
| 2.2.3 CNT表面包覆二氧化硅(SiO2)改性 |
| 2.2.4 改性CNT在碱性溶液中的分散 |
| 2.2.5 地聚合物复合材料的制备 |
| 2.3 测试与表征 |
| 2.3.1 场发射扫描电子显微镜(FESEM) |
| 2.3.2 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.3.3 傅里叶红外光谱(FT-IR) |
| 2.3.4 热降解行为分析(TGA) |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 改性CNT在碱性溶液中的分散 |
| 2.4.2 微观形貌表征 |
| 2.4.3 结构表征 |
| 2.4.4 热降解行为分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 地聚合物复合材料的电磁屏蔽性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原料与仪器设备 |
| 3.2.2 地聚合物复合材料的制备 |
| 3.3 测试与表征 |
| 3.3.1 场发射扫面电子显微镜(FESEM) |
| 3.3.2 导电性能测试 |
| 3.3.3 电磁屏蔽性能测试 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 地聚合物复合材料形貌表征 |
| 3.4.2 地聚合物复合材料的导电性能 |
| 3.4.3 地聚合物复合材料的电磁屏蔽性能 |
| 3.4.4 地聚合物复合材料的电磁屏蔽机理研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 地聚合物复合材料的导热性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验原料与仪器设备 |
| 4.2.2 地聚合物复合材料的制备 |
| 4.3 测试与表征 |
| 4.3.1 导热性能测试 |
| 4.3.2 红外热像仪表征 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 地聚合物复合材料的导热性能 |
| 4.4.2 地聚合物复合材料的导热机理研究 |
| 4.4.3 地聚合物复合材料的红外热像分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 碳纤维增强地聚合物复合材料性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验材料与仪器设备 |
| 5.2.2 碳纤维增强地聚合复合材料板的制备 |
| 5.3 测试与表征 |
| 5.3.1 弯曲性能测试 |
| 5.3.2 导电性能测试 |
| 5.3.3 电磁屏蔽性能测试 |
| 5.3.4 导热性能测试 |
| 5.4 结果与讨论 |
| 5.4.1 复合材料的弯曲性能 |
| 5.4.2 复合材料的导电性能 |
| 5.4.3 复合材料的电磁屏蔽性能 |
| 5.4.4 复合材料的导热性能 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
（6）单壁碳纳米管和碳纤维对导电砂浆的性能影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 碳纳米管水泥基复合材料的研究现状 |
| 1.2.2 碳纤维水泥基复合材料的研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 创新点 |
| 第二章 试验方案设计及砂浆工作性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试验原材料 |
| 2.3 配合比方案设计与制定 |
| 2.3.1 配合比方案设计 |
| 2.3.2 配合比方案制定 |
| 2.4 新拌砂浆工作性能研究 |
| 2.4.1 坍落扩展度 |
| 2.4.2 高效减水剂 |
| 2.5 .试件制作与养护 |
| 2.5.1 砂浆拌制 |
| 2.5.2 试件制作 |
| 2.5.3 试件养护 |
| 2.6 研究技术路线 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 单壁碳纳米管和碳纤维对砂浆电学性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验方法 |
| 3.2.1 试验准备 |
| 3.2.2 试件制作 |
| 3.2.3 电学性能测试试验 |
| 3.2.4 扫描电镜观测试验 |
| 3.3 试验结果和分析 |
| 3.3.2 体积电阻率 |
| 3.3.3 表面电阻 |
| 3.3.4 复掺单壁碳纳米管和碳纤维对砂浆电学性能的综合影响 |
| 3.4 单壁碳纳米管和碳纤维改善砂浆电学性能的作用机理 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 单壁碳纳米管和碳纤维对砂浆力学性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验方法 |
| 4.2.1 抗折强度试验 |
| 4.2.2 抗压强度试验 |
| 4.2.3 扫描电镜观测试验 |
| 4.3 试验结果与分析 |
| 4.3.1 抗折强度 |
| 4.3.2 抗压强度 |
| 4.3.3 折压比 |
| 4.3.4 复掺单壁碳纳米管与碳纤维对砂浆强度的综合影响 |
| 4.4 单壁碳纳米管与碳纤维改善砂浆力学性能的作用机理 |
| 4.5 砂浆强度与导电性的并发关系 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 单壁碳纳米管和碳纤维对砂浆尺寸稳定性的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试验方法 |
| 5.2.1 试验准备 |
| 5.2.2 试件制作 |
| 5.2.3 干缩试验 |
| 5.3 试验结果与分析 |
| 5.3.1 收缩应变 |
| 5.3.2 收缩半衰期及收缩率 |
| 5.3.3 复掺单壁碳纳米管和碳纤维对砂浆尺寸稳定性的综合影响 |
| 5.4 单壁碳纳米管和碳纤维改善砂浆尺寸稳定性的作用机理 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 全文结论 |
| 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
（7）导电聚合物水泥基材料除湿防腐蚀效能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 导电材料在基体中分散问题研究 |
| 1.2.2 导电水泥基材料力-电-热研究 |
| 1.2.3 水泥基构筑物除湿防腐方法研究 |
| 1.2.4 聚合物水泥基材料研究 |
| 1.3 目前研究中主要存在问题 |
| 1.4 本文研究内容与技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第二章 试验原材料和方法 |
| 2.1 主要原材料 |
| 2.1.1 胶凝材料 |
| 2.1.2 砂 |
| 2.1.3 外加剂 |
| 2.1.4 聚合物乳液 |
| 2.1.5 功能填料 |
| 2.2 主要仪器与设备 |
| 2.3 试验方法 |
| 2.3.1 试件制备 |
| 2.3.2 性能测试 |
| 第三章 导电聚合物复合材料制备与性能研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 聚合物乳液选取研究 |
| 3.2.1 聚合物对水泥净浆物理性能影响 |
| 3.2.2 聚合物对水泥净浆力学与韧性影响 |
| 3.2.3 聚合物对水泥净浆导电性能影响 |
| 3.2.4 聚合物对水泥净浆防水性能影响 |
| 3.3 聚合物改性水泥净浆初步设计研究 |
| 3.3.1 试验方案 |
| 3.3.2 一次正交极差分析 |
| 3.3.3 各组分对基本性能影响研究 |
| 3.4 聚合物改性水泥净浆优化设计研究 |
| 3.4.1 试验方案 |
| 3.4.2 二次正交极差分析 |
| 3.4.3 其余影响因素研究 |
| 3.5 聚合物改性水泥砂浆性能研究 |
| 3.5.1 聚合物改性水泥砂浆增韧性能研究 |
| 3.5.2 聚合物改性水泥砂浆导电性能研究 |
| 3.5.3 聚合物改性水泥砂浆防水性能研究 |
| 3.6 导电聚合物水泥基材料微观分析 |
| 3.6.1 SEM扫描电镜分析 |
| 3.6.2 X射线衍射分析 |
| 3.6.3 孔结构分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 导电聚合物砂浆除湿防腐蚀效能研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 导电复合材料结构表面电热除湿性能研究 |
| 4.2.1 导电复合材料电热除湿效率研究 |
| 4.2.2 导电复合材料温湿性能研究 |
| 4.2.3 导电复合材料温敏性研究 |
| 4.3 导电复合材料电渗除湿防腐性能研究 |
| 4.3.1 导电复合材料水环境下电渗除湿 |
| 4.3.2 导电复合材料氯盐环境下电渗除湿 |
| 4.3.3 导电复合材料电渗下氯离子迁移分析 |
| 4.4 导电复合材料双效除湿防腐性能研究 |
| 4.4.1 导电复合材料双效电除湿效率研究 |
| 4.4.2 导电复合材料双效电除湿温湿-电阻率研究 |
| 4.4.3 导电复合材料双效电作用氯离子迁移研究 |
| 4.5 导电复合材料除湿防腐机理研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 导电砂浆温湿度场数值模拟研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 导电复合材料温度场有限元分析 |
| 5.2.1 有限元模拟前处理 |
| 5.2.2 导电砂浆温度场数值模拟 |
| 5.2.3 试验与模拟结果比对分析研究 |
| 5.3 导电复合材料湿度场有限元分析 |
| 5.3.1 有限元模拟前处理 |
| 5.3.2 导电砂浆湿度场数值模拟 |
| 5.3.3 试验结果与模拟结果比对分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论和展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（8）纤维增强水泥基材料中的纤维分散量化及优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 碳纤维水泥基复合材料 |
| 1.2.2 碳纤维分散技术 |
| 1.2.3 碳纤维分散评定方法 |
| 1.2.4 最近邻近距离统计法 |
| 1.2.5 图像处理及算法 |
| 1.2.6 背散射样品制作 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第2章 试验原料、测试分析方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试验原料 |
| 2.2.1 水泥 |
| 2.2.2 碳纤维 |
| 2.2.3 硅砂 |
| 2.2.4 硅灰 |
| 2.2.5 减水剂和消泡剂 |
| 2.2.6 分散剂 |
| 2.3 试验方法 |
| 2.3.1 碳纤维水泥砂浆制备 |
| 2.3.2 电阻率测试方法 |
| 2.3.3 强度测试 |
| 2.3.4 背散射样品制备 |
| 2.3.5 背散射拍摄图像 |
| 2.4 最近邻近距离法 |
| 第3章 最近邻近距离法分散量化分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 背散射图像处理 |
| 3.3 碳纤维个体识别和统计 |
| 3.3.1 识别碳纤维 |
| 3.3.2 统计粒子质心 |
| 3.3.3 计算碳纤维粒子间最短距离 |
| 3.4 均匀分布模拟 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 碳纤维在水泥砂浆中的分散评定 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 碳纤维分散试验工艺 |
| 4.2.1 碳纤维体积掺量 |
| 4.2.2 物理及化学分散工艺 |
| 4.3 分散系数、性能结果与分析 |
| 4.3.1 物理分散工艺的分散系数和性能分析 |
| 4.3.2 化学分散工艺的分散系数和性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 碳纤维分散系数优化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 优化试验工艺 |
| 5.2.1 硅砂级配分散试验 |
| 5.2.2 硅灰质量分散试验 |
| 5.3 碳纤维分散系数优化分析 |
| 5.3.1 硅砂级配优化碳纤维分散 |
| 5.3.2 硅灰优化碳纤维分散 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（9）环氧树脂改性碳纤维增强水泥基复合材料的导电性及压敏性（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 导电水泥基复合材料概述 |
| 1.1.1 导电水泥基复合材料的种类 |
| 1.1.2 碳纤维水泥基复合材料的导电机理 |
| 1.2 碳纤维水泥基复合材料研究现状及应用进展 |
| 1.2.1 碳纤维水泥基复合材料的导电特性 |
| 1.2.2 碳纤维水泥基复合材料的压敏特性 |
| 1.2.3 碳纤维水泥基复合材料导电性改进现状 |
| 1.2.4 高分子聚合物改性水泥基复合材料研究现状 |
| 1.3 本论文的研究意义和内容 |
| 1.3.1 本论文的研究目的及意义 |
| 1.3.2 本论文主要研究内容 |
| 2 原材料及试验方法 |
| 2.1 原材料 |
| 2.2 试验方法 |
| 2.2.1 环氧树脂的处理方法 |
| 2.2.2 RMCFRC试件制备 |
| 2.2.3 电阻率测试 |
| 2.2.4 抗压与抗折强度测试 |
| 2.2.5 流变性能测试 |
| 2.2.6 扫描电镜测试 |
| 2.2.7 交流阻抗谱测试 |
| 2.2.8 压敏特性测试 |
| 3 环氧树脂改性碳纤维增强水泥基材料导电性能及机理分析 |
| 3.1 环氧树脂对RMCFRC导电性的影响 |
| 3.1.1 不同环氧树脂处理方法对导电性的影响 |
| 3.1.2 稀释剂用量对导电性的影响 |
| 3.2 导电性能的影响因素研究 |
| 3.2.1 碳纤维掺量和纤维长度对导电性的影响 |
| 3.2.2 水灰比对导电性的影响 |
| 3.2.3 水化龄期对导电性的影响 |
| 3.3 环氧树脂对RMCFRC力学性能的影响 |
| 3.3.1 环氧树脂掺量对抗压强度的影响 |
| 3.3.2 环氧树脂掺量对抗折强度的影响 |
| 3.4 环氧树脂对流变性的影响 |
| 3.5 RMCFRC交流阻抗谱及导电机理分析 |
| 3.5.1 碳纤维掺量对RMCFRC交流阻抗谱的影响 |
| 3.5.2 稀释剂用量对RMCFRC交流阻抗谱的影响 |
| 3.5.3 环氧树脂掺量对交流阻抗谱的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 环氧树脂改性碳纤维增强水泥基材料压敏性能研究 |
| 4.1 环氧树脂对RMCFRC韧性及压敏性的影响(全应力加载) |
| 4.1.1 环氧树脂掺量对RMCFRC韧性的影响 |
| 4.1.2 环氧树脂掺量对RMCFRC压敏性的影响 |
| 4.2 单调荷载下RMCFRC的压敏特性 |
| 4.2.1 碳纤维掺量对压敏性的影响 |
| 4.2.2 环氧树脂掺量对压敏性的影响 |
| 4.2.3 养护龄期对压敏性的影响 |
| 4.3 循环荷载下RMCFRC的压敏特性 |
| 4.3.1 碳纤维掺量对压敏性的影响 |
| 4.3.2 环氧树脂掺量对压敏性的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A 作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| B 作者在攻读硕士学位期间参与的科研成果 |
| C 学位论文数据集 |
| 致谢 |
（10）水泥基复合接地材料杆塔降阻适用性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景及意义 |
| 1.2 接地研究现状 |
| 1.3 接地网降阻方式 |
| 1.4 水泥基材料在降阻方面的应用 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第二章 复合材料杆塔降阻及防腐性能基础研究 |
| 2.1 水泥基复合接地材料性能 |
| 2.1.1 降阻性能 |
| 2.1.2 防腐蚀性能 |
| 2.1.3 力学性能 |
| 2.2 水泥基复合接地材料性能影响因素 |
| 2.2.1 导电相种类及用量 |
| 2.2.2 混料均匀程度 |
| 2.3 输电杆塔接地网型式及标准 |
| 2.4 高土壤电阻率接地降阻方式 |
| 2.5 接地电阻仿真软件 |
| 2.6 接地金属腐蚀原理 |
| 2.6.1 微电池腐蚀机理 |
| 2.6.2 电解腐蚀机理 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 水泥基复合材料杆塔降阻模型的建立 |
| 3.1 建模工具的选择 |
| 3.2 杆塔接地网的模型 |
| 3.2.1 模型分析 |
| 3.2.2 模型设计 |
| 3.3 复合材料的应用模型 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 水泥基复合材料杆塔接地降阻性能研究 |
| 4.1 降阻效果评价指标 |
| 4.1.1 接地电阻 |
| 4.1.2 地网电位分布 |
| 4.2 效果验证及降阻方式选择 |
| 4.2.1 接地电阻降低效果 |
| 4.2.2 地网电位分布改善效果 |
| 4.2.3 复合材料与放射级结合降阻方式选择 |
| 4.3 复合材料杆塔接地降阻适用范围 |
| 4.3.1 土壤电阻率500-1000Ω·m内适用范围 |
| 4.3.2 土壤电阻率1000-2000Ω·m内适应范围 |
| 4.3.3 土壤电阻率2000-4000Ω·m内适应范围 |
| 4.3.4 其他 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 水泥基复合材料防腐蚀实验试件制备 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 原料与仪器 |
| 5.2.1 水泥基复合材料防腐蚀实验试件制备使用主要原料和试剂 |
| 5.2.2 水泥基复合材料防腐蚀实验试件制备使用主要仪器和设备 |
| 5.3 试件制作要求与步骤 |
| 5.3.1 试件制作要求 |
| 5.3.2 试件制作步骤 |
| 5.4 试件评价方法 |
| 5.4.1 电阻率测试 |
| 5.4.2 干密度测定 |
| 5.5 试件分类制备及检验 |
| 5.5.1 不同导电相含量试件制备 |
| 5.5.2 试件检验 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 水泥基复合材料防腐蚀性能研究 |
| 6.1 水泥基复合材料防腐蚀性能衡量方法 |
| 6.1.1 稳态极化曲线测量 |
| 6.1.2 慢扫描法测定稳态极化曲线 |
| 6.1.3 电化学阻抗谱法 |
| 6.1.4 电化学阻抗测量技术 |
| 6.2 腐蚀速度测量方法选择及实验步骤 |
| 6.2.1 极化曲线实验方法选择 |
| 6.2.2 极化曲线实验操作步骤 |
| 6.2.3 阻抗谱法实验方法选择 |
| 6.2.4 阻抗谱法实验操作步骤 |
| 6.3 Q235 碳钢在复合材料中的腐蚀电化学行为 |
| 6.3.1 开路电位监测 |
| 6.3.2 动电位极化曲线测试 |
| 6.3.3 电化学阻抗谱测试 |
| 6.4 镀锌钢在复合材料中的腐蚀电化学行为 |
| 6.4.1 开路电位监测 |
| 6.4.2 动电位极化曲线测试 |
| 6.4.3 电化学阻抗谱测试 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历 在读期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
四、碳纤维水泥基复合材料导电性能研究（论文参考文献）
- [1]严寒环境石墨烯复相导电混凝土的制备及其融雪行为研究[D]. 宁涛. 常州大学, 2021(01)
- [2]导电炭黑Super-P对水泥基复合材料性能影响的研究[D]. 王亚伟. 燕山大学, 2021(01)
- [3]水泥基复合材料导电性能及电热性能试验研究[D]. 石丽娜. 太原理工大学, 2021(01)
- [4]环境因素对纳米碳纤维-水泥基导电功能材料电阻率性能的影响及耐久性研究[D]. 周志亮. 济南大学, 2020(01)
- [5]纤维增强地聚合物复合材料电磁屏蔽与热学性能研究[D]. 钱怡帆. 东华大学, 2020(01)
- [6]单壁碳纳米管和碳纤维对导电砂浆的性能影响研究[D]. 陈胜宇. 广东工业大学, 2020(06)
- [7]导电聚合物水泥基材料除湿防腐蚀效能研究[D]. 王榕. 南京航空航天大学, 2020
- [8]纤维增强水泥基材料中的纤维分散量化及优化研究[D]. 李冬. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
- [9]环氧树脂改性碳纤维增强水泥基复合材料的导电性及压敏性[D]. 张新. 重庆大学, 2019(01)
- [10]水泥基复合接地材料杆塔降阻适用性研究[D]. 汪兴. 华东交通大学, 2019(03)