碳纖維水泥基復合材料纖維分散性及導電性能試驗研究.pdf

1、碳纖維水泥基復合材料（CFCC）是在普通水泥基材料中摻入一定量的短切碳纖維復合而成的具有機敏特性的智能材料。在CFCC的制備中，碳纖維能否均勻分散是決定 CFCC導電性能及機敏特性能否穩(wěn)定的關鍵因素之一。此外，碳纖維的摻入會影響水泥基材料的力學性能。因此，本文主要針對碳纖維在水泥基體中的分散性、CFCC的導電性能及相關力學性能進行深入的試驗研究，以期得到分散性、導電性能及相關力學性能耦合良好的碳纖維水泥基復合材料。主要研究內(nèi)容包括：

2、r>　?。?）采用新拌料漿法和硬化試件電阻測試法研究了三種分散劑（ MC、CMC、HEC）及其摻量對碳纖維在水泥基體中分散性的影響，試驗結果表明HEC分散劑對碳纖維的分散效果最好，其最佳摻量為0.6％。
　　（2）采用兩種氧化溶劑（濃硝酸和次氯酸鈉溶液）分別對碳纖維表面進行氧化處理，研究碳纖維表面氧化處理對碳纖維形貌、碳纖維分散性、碳纖維水泥砂漿（CFRM）內(nèi)部界面結合特性和CFRM力學性能的影響。試驗結果表明：經(jīng)過兩種溶液氧化處

3、理后的碳纖維表面含氧官能團均有所增加，浸潤性均得到提高；另外，由濃硝酸處理、次氯酸鈉溶液處理、不處理三種狀態(tài)下的碳纖維制得CFRM試件中，濃硝酸處理的CFRM抗折強度值最大，其次是次氯酸鈉溶液。即纖維表面氧化處理一方面能提高纖維表面浸潤性及碳纖維的分散性能，另一方面能提高CFRM的抗折強度。
　?。?）在碳纖維分散性研究的基礎上，研究了砂灰比、養(yǎng)護齡期、干濕環(huán)境等因素對 CFRM導電性能的影響。最后研究了粗骨料最大粒徑對碳纖維混凝