環(huán)境因素對(duì)氧化石墨烯水泥基復(fù)合材料導(dǎo)電、壓敏性能的影響

編號(hào)：CYYJ04282

篇名：環(huán)境因素對(duì)氧化石墨烯水泥基復(fù)合材料導(dǎo)電、壓敏性能的影響

作者：梁政顯 夏海廷 索玉霞 顏峰 郭榮鑫

關(guān)鍵詞： 水泥復(fù)合材料 氧化石墨烯 導(dǎo)電性能 壓敏性能 含水量 溫度

機(jī)構(gòu)： 昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院 云南省土木工程防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 云南省綠色建造與智慧運(yùn)維國(guó)際聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室 昆明理工大學(xué)民航與航空學(xué)院 華北水利水電大學(xué)土木與交通學(xué)院

摘要： 制備水泥基傳感器,實(shí)現(xiàn)水泥基體的自感應(yīng),是目前結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)領(lǐng)域極具發(fā)展前景的研究方向之一。將氧化石墨烯(GO)摻入水泥,制備氧化石墨烯水泥基材料(GO/CCs),能改善水泥基體的力學(xué)性能及壓敏性能。因此,GO/CCs受到了學(xué)者們的廣泛關(guān)注。由于水泥基傳感器會(huì)受環(huán)境因素影響,環(huán)境的變化會(huì)使水泥復(fù)合材料的溫度及含水量發(fā)生變化,這將影響水泥基傳感器的實(shí)際使用。目前,環(huán)境因素對(duì)GO/CCs性能的影響研究較少,尤其是環(huán)境因素對(duì)GO/CCs導(dǎo)電性能、壓敏性能的影響。本工作通過超聲波與聚羧酸減水劑結(jié)合的方法,制備了不同GO摻量的GO/CCs試件,研究了含水量和溫度對(duì)GO/CCs導(dǎo)電性能的影響,測(cè)試了含水量對(duì)不同GO摻量試件壓敏性能的影響。通過SEM及電化學(xué)阻抗譜(EIS)測(cè)試分析了GO/CCs的微觀形貌及導(dǎo)電機(jī)理。結(jié)果表明,含水量及溫度對(duì)GO/CCs的導(dǎo)電性能有較大影響,水分的提升使GO/CCs離子導(dǎo)電增強(qiáng)。溫度敏感系數(shù)(TC)隨GO摻量增加先增大后減小。不同含水量狀態(tài)的GO/CCs提升其壓敏性能的最佳摻量不同。0.1%摻量的GO能使水飽合狀態(tài)的GO/CC試件內(nèi)部的電接觸更加穩(wěn)定。本研究為進(jìn)一步推進(jìn)水泥基傳感器在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用提供了指導(dǎo)。