編號：CYYJ03108
篇名：碳纖維-鋼纖維水泥基復(fù)合材料電學(xué)性能試驗(yàn)研究
作者：王聰聰 杜紅秀 石麗娜 樊祺
關(guān)鍵詞： 水泥基復(fù)合材料 碳纖維 鋼纖維 交流阻抗譜 導(dǎo)電性能 微觀結(jié)構(gòu) 電熱性能
機(jī)構(gòu)： 太原理工大學(xué)土木工程學(xué)院
摘要： 為優(yōu)化水泥基復(fù)合材料的電學(xué)性能,以碳纖維(CF)和鋼纖維(SF)為導(dǎo)電材料,通過抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)、交流阻抗測試、掃描電鏡測試和升溫試驗(yàn),研究了碳纖維和鋼纖維的體積摻量對水泥基復(fù)合材料抗壓強(qiáng)度和電學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,碳纖維-鋼纖維水泥基復(fù)合材料的抗壓強(qiáng)度隨碳纖維摻量增大呈先增大后減小的趨勢。碳纖維、鋼纖維的滲濾閾值分別為0.35%和0.6%(均為體積分?jǐn)?shù)),復(fù)摻碳纖維和鋼纖維使水泥基復(fù)合材料的導(dǎo)電性能大幅增強(qiáng),產(chǎn)生了明顯的正向混雜效應(yīng),碳纖維和鋼纖維體積摻量達(dá)到滲濾閾值后,繼續(xù)增大纖維摻量對導(dǎo)電性能的提升作用不大。用ZSimp Win軟件擬合得到等效電路各電路元件數(shù)值,并結(jié)合SEM照片分析了導(dǎo)電機(jī)制。碳纖維-鋼纖維水泥基復(fù)合材料具有良好的電熱性能,當(dāng)輸入功率為7.9 W,通電30 min、60 min、90 min后,其平均溫度可達(dá)到33℃、43℃、50℃,通過曲線擬合得到了溫度隨時(shí)間變化的回歸方程。
