钢渣对碳纤维水泥基材料温敏性能的影响.pdf

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1、粉煤灰综合利用2014NO．3FLYASHCoMPREHENSⅣEUTILIZATIoN钢渣对碳纤维水泥基材料温敏性能的影响EfectsofSteelSlagonTemperatureSensibilityofCarbonFiberCementComposites夏强，左俊卿(同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室，上海201804)摘要：通过试验研究了钢渣对碳纤维水泥基材料在升温和降温过程中的Seebeck系数及电阻率的影响。研究结果表明：在碳纤维水泥基材料中掺入钢渣，可以提高水泥基材料Seebeck系数，随着钢渣掺量的增加，碳纤

2、维水泥基材料的Seebeck系数先增大后减小；电阻率随着钢渣掺量的增加而减小，并且存在渗流现象。关键词：钢渣；碳纤维水泥基材料；Seebeck系数；电阻率中图分类号：TQ172．781文献标识码：A文章编号：1005-8249(2014)03-0006-03XIAQiang．ZUOJun-qingKeyLaboratoryofAdvancedCivilEngineeringMaterials(TongjiUniversity)，MinistryofEducation，Shanghai201804Abstract：Effectsofst

3、eelslagonSeebeckcoefficientintheheatingandcoolingprocessandresistivityofc~bonfibercementcompositeswereinvestigated．TheresultsshowedthatadditionofsteelslagcouldimpmveSeebeckcoefficientandassteelslagincreased，theSeebeckcoefficientincreasedatfirstandthendecreased．Resistivi

4、tydecreasedwithmoresteelslagandthepercolationphenomenonwasobserved．Keywords：steelslag；carbonfibercementcomposites；Seebeckcoefficient；resistivity水泥基材料的温敏性包括温阻性和热电效应等，成本，而且还可以提高水泥基材料的耐久性和力学热电效应就是指由于材料内部存在温度梯度而引起载性能。流子从高温端流向低温端，从而产生电动势。碳纤维本文以钢渣作为碳纤维水泥基材料的热电增强水泥基材料热电效应的研究已经

5、有许多报道。孙明清相，研究钢渣掺量对碳纤维水泥基材料Seebeck系数等⋯于1998年首次报道了碳纤维水泥基复合材料具和电阻率的影响，并探讨了钢渣／碳纤维水泥基材料热有Seebeck效应，并提出碳纤维水泥基复合材料中存电效应的机理，对水泥基热电材料应用于钢筋混凝土在离子导电、空穴导电和电子导电。美国纽约州立大阴极防护和作为温度传感器用于混凝土大体积混凝土学Chung等¨2也对碳纤维水泥基材料的热电效应进结构温度自监控等工程有重要的参考价值。行研究，发现碳纤维对水泥基材料的温差电动势率的1试验提高贡献不大，但可使得体系的Seebeck效

6、应由非线性滞回特性变为线性特性，并且具有良好的可逆性。1．1原材料Chung等还报道了在碳纤维中掺人溴元素，可提高试验采用上海碳素有限公司生产的PAN基高性了体系空穴浓度，进而提高了温差电动势率。唐祖全能碳纤维，长度为3mm～5ram，其物理性能参数见表等_4研究了钢渣混凝土的Seebeck效应，发现钢渣混1；采用甲基纤维素作为碳纤维分散剂，并采用磷酸三凝土具有良好的热电效应。丁酯作为消泡剂。水泥为南京海螺水泥厂生产的32．5利用水泥基材料的热电效应能够将混凝土结构的型复合硅酸盐水泥，硅灰由Elken公司提供，试验中拌温度变化转变为可

7、测的电信号，不需要其他传感器而合水为去离子水。试验用钢渣为上海宝钢集团公司生实现昆凝土结构的温度自监测』，不仅可以降低工程产转炉风淬钢，比表面积为430m。／kg，其化学组成见表2。根据x射线衍射结果(见图1)可知钢渣的矿物收稿日期：2013—07—08组成主要为cs，c。A以及铁的化合物。·6·粉煤灰综合利用FLYASHCoMPREHENSⅣEUTILIZATIoN2014NO．31．3试验方法及测试表1碳纤维的物理性能1．3．1热电性能测试将与试样中不锈钢网电极平行的两端用砂纸打磨光滑，并涂上一层导电银浆，再用铝箔将铜线与涂有银浆

8、的表面包裹起来，铜线作为导线，制作成外电极。将试样的一端置于水浴加热系统上，试样另一端置于空气中，使该端电极温度维持在室温，并用K型热电偶测试试样两端温度，采用数字万用表直接与试样两端的外电极相连以测试试样的温差电动势，