黄世峰
,
徐东宇
,
徐荣华
,
常钧
,
芦令超
,
程新
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2006.04.017
以普通硅酸盐水泥为基体材料,以碳纤维为功能组分,采用压力成型法制备了碳纤维增强水泥基复合材料(CFRC).用SEM和孔结构分析仪对复合材料的微观结构进行了分析,同时研究了其机敏特性.结果表明:较大成型压力制备的复合材料孔隙率明显低于较小成型压力制备的复合材料.不同成型压力制备的复合材料电阻率均随温度升高而呈先增大后减小的趋势.较小成型压力制备的CFRC,其临界温度为75～100℃;较大成型压力制备的CFRC,其临界温度为100～120℃.循环载荷下,碳纤维水泥基复合材料电阻的相对变化与载荷之间呈现明显的一一对应关系,较大成型压力制备的CFRC在每个循环过程中电阻相对变化的幅度明显大于较小成型压力制备的CFRC,更适合应用于结构的实时、动态的健康监测和损伤评估.
关键词:
碳纤维
,
水泥基复合材料
,
微观特性
,
温敏性
,
压敏性
黄世峰
,
叶正茂
,
王守德
,
徐东宇
,
常钧
,
程新
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2007.01.021
采用切割-浇注法,以硫铝酸盐水泥为基体,制备了1-3型水泥基压电复合材料.详细阐述了1-3型水泥基压电复合材料的制备过程;研究了0.375Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.375PbTiO3-0.25PbZrO3压电陶瓷柱的宽厚比w/t对1-3型水泥基压电复合材料的压电性能、介电性能和声阻抗的影响.结果表明: 压电陶瓷柱的宽厚比w/t对1-3型水泥基压电复合材料性能有很大影响,随着w/t的增加,其压电应变常数d33、机电耦合系数Kp与Kt、机械品质因数Qm、介电常数εr和介电损耗tan δ均随着w/t的增加而减小,而压电电压常数g33值几乎不受w/t的影响.在压电陶瓷体积分数仅为22.72%的条件下,调节压电陶瓷柱的宽厚比w/t至0.130,可使复合材料的声阻抗与混凝土的声阻抗十分接近,从而有效地解决了智能材料在土木工程中的声阻抗相容性问题.
关键词:
1-3型水泥基压电复合材料
,
压电性能
,
介电性能
,
机电耦合系数
,
声阻抗
黄世峰
,
郭丽丽
,
刘亚妹
,
徐东宇
,
程新
复合材料学报
采用切割-浇注法, 以聚合物改性硫铝酸盐水泥为基体, 铌锂锆钛酸铅(简称P(LN)ZT)为功能体制备了1-3型聚合物改性水泥基压电复合材料. 研究了P(LN)ZT陶瓷体积分数对复合材料的压电和介电性能的影 响. 结果表明: 随着P(LN)ZT陶瓷体积分数的增加, 压电应变常数d_(33)、相对介电常数εr和声阻抗率Z呈现明显的增大趋势;而压电电压常数g_(33)和介电损耗tanδ则呈现下降趋势. 与P(LN)ZT陶瓷相比较, 1-3型压电复合材料厚度方向振动增强, 机械品质因素明显降低, 当P(LN)ZT陶瓷体积分数为30. 86%时, 其声阻抗率为8. 24×10~6N·s/m~3, 接近于混凝土的声阻抗率9. 0×10~6 N·s/m~3, 适用于制作混凝土超声无损检/监测换能器.
关键词:
聚合物改性水泥
,
1-3型压电复合材料
,
压电性能
,
介电性能
,
机电性能
,
声阻抗
