掺入石墨烯气凝胶混凝土的性能研究

发布时间：2023-04-05 13:11

　　石墨烯气凝胶是以石墨烯作为结构的基本单元,各片层之间通过弯曲反卷,堆积折叠的方式形成的一种三维立体式的结构。它具有自重轻、密度小,高孔隙率以及较高的杨氏模量、高电子迁移率等特点,在物理化学等各个领域都有广阔的应用。本文通过试验设计不同的气凝胶还原反应时间及热处理温度,对制作完成的气凝胶进行压敏性试验,测得不同制作工艺对石墨烯气凝胶试件压敏性能的影响,得出具有最佳性能的石墨烯气凝胶传感器制作工艺,确定了还原温度为800℃,还原反应时间为24h。得出石墨烯气凝胶传感器的压敏性能规律曲线。通过多次压缩石墨烯气凝胶传感器,并测试其电阻的方法来测试循环次数对石墨烯气凝胶传感器压敏性能的影响规律,其不仅拥有良好的受压回弹性,压敏性也不会因多次变形而发生改变。本文还研究了石墨烯气凝胶传感器在混凝土内部的工作性能。将其埋置于掺加钢纤维混凝土以及掺加玄武岩纤维网格布混凝土之中,设置不同的气凝胶长径比和埋置深度,探究其在混凝土内部的工作性能,不同埋置深度的石墨烯气凝胶传感器在混凝土中的电阻变化曲线大体相同,均呈现下降速率逐渐增加的趋势。不同长径比的石墨烯气凝胶传感器在混凝土内部受力变化曲线规律大致相同,其...

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 石墨烯概述
        1.2.1 石墨烯的发现
        1.2.2 石墨烯的特性
        1.2.3 石墨烯的制备方法
    1.3 石墨烯气凝胶概述
        1.3.1 石墨烯气凝胶
        1.3.2 石墨烯气凝胶的制作方法
        1.3.3 石墨烯气凝胶的用途
    1.4 石墨烯气凝胶的应用研究
        1.4.1 国外研究现状
        1.4.2 国内研究现状
        1.4.3 综合分析
    1.5 课题研究的目的及主要研究内容
        1.5.1 课题研究目的和意义
        1.5.2 主要研究内容
第2章 原材料及试验方案
    2.1 原材料
    2.2 配合比
    2.3 试验方法
        2.3.1 抗压强度试验方法
        2.3.2 抗折强度试验方法
        2.3.3 抗冲击性能试验方法
    2.4 试验方案
第3章 石墨烯气凝胶的制备及压敏性能研究
    3.1 石墨烯气凝胶的制备
        3.1.1 试验原材料及仪器设备
        3.1.2 氧化石墨烯的制备工艺
        3.1.3 石墨烯气凝胶传感器的制备工艺
    3.2 石墨烯气凝胶传感器的压敏性研究
        3.2.1 还原温度对石墨烯气凝胶传感器压敏性的影响
        3.2.2 长径比对石墨烯气凝胶压敏性的影响
        3.2.3 长径比和还原温度对石墨烯气凝胶电阻的影响
        3.2.4 循环次数对气凝胶压敏性的影响
        3.2.5 石墨烯气凝胶的压敏拟合曲线
    3.3 本章小结
第4章 埋置石墨烯气凝胶混凝土压敏性能研究
    4.1 埋置石墨烯气凝胶混凝土压缩试验压敏性能研究
        4.1.1 长径比对掺石墨烯气凝胶混凝土压敏性能影响
        4.1.2 埋置深度对掺石墨烯气凝胶混凝土压敏性能影响
        4.1.3 石墨烯气凝胶对应变测试效果分析
    4.2 埋置石墨烯气凝胶混凝弯曲试验中压敏性能研究
        4.2.1 埋置位置对埋入石墨烯气凝胶传感器混凝土压敏特性的研究
        4.2.2 纤维种类对埋入石墨烯气凝胶传感器混凝土压敏性能影响
    4.3 本章小结
第5章 埋入石墨烯气凝胶传感器混凝土的力学性能
    5.1 埋入石墨烯气凝胶传感器混凝土的抗压强度
    5.2 埋入石墨烯气凝胶传感器混凝土的抗折强度
    5.3 埋入石墨烯气凝胶传感器混凝土的抗冲击性能
    5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3783474