郑立霞
,
李卓球
,
宋显辉
,
朱四荣
功能材料
修补和加固的在役混凝土结构需要有效的手段来监测和评定其安全状况.研究了连续碳纤维增强水泥基复合材料三点弯曲梁在不同加载方式下,其电阻与变形之间的变化规律,探究连续碳纤维增强水泥基复合材料的传感特性.结果表明,连续碳纤维增强水泥基复合材料试样的应变-电阻敏感度高于电阻应变片,线性度、滞后性较好,蠕变小,稳定性较好.据此,可将连续碳纤维增强水泥基复合材料用来制作感知结构损伤的传感器,实现对大型土木结构的在线健康监测.如果将其用作修补材料,那么在修补加固破损结构的同时,还可利用其应变-电阻敏感性长期在线动态监测结构的损伤及修补质量.
关键词:
连续碳纤维
,
水泥基
,
复合材料
,
传感特性
郑立霞
,
李卓球
,
宋显辉
,
吕泳
功能材料
碳纤维是一种十分重要的新型材料,是先进复合材料中最重要的增强材料之一,同时又是一种功能材料. 研究了连续碳纤维单丝的应变电阻效应,分析了在拉应力作用下其电阻率的变化规律.结果表明:连续碳纤维单丝的电阻应变灵敏系数为1.38,比常用电阻应变片的要低,原因是碳纤维的电阻率在拉应力作用下是减小的.另外连续碳纤维受拉时,其电阻的变化由纤维几何尺寸及电阻率的变化引起,但主要是由几何尺寸的变化而引起的.同时,测试了连续碳纤维单丝的力学性能.
关键词:
连续碳纤维
,
应变
,
电阻
,
灵敏系数
范晓明
,
李凌
,
文红艳
,
刘生发
,
李卓球
材料保护
doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2005.05.014
为了研究热浸温度、时间及硅含量对HT200热浸渗铝的影响, 用称重法分析了未镀、浸镀和浸镀加扩散退火处理铸铁的高温抗氧化能力, 用金相显微镜和XRD分析了渗层组织结构.结果表明:镀层厚度随温度升高和时间延长而增大,本试验中浸镀温度740～810 ℃,浸镀时间5～10 min较佳.硅抑制渗层的生长,当镀液硅含量为2%,6%和9%时,镀层厚度分别为384,200 μm和121 μm.渗层结构由外镀层和中间扩散层(以Fe3Al为主)组成,经扩散退火后,渗层主要为Fe2Al5相.浸铝和浸铝且扩散退火处理后的铸铁抗氧化能力提高2～8倍, 耐蚀性显著改善.
关键词:
热浸渗铝
,
铸铁表面处理
,
抗氧化性
郑华升
,
朱四荣
,
李静
,
李卓球
,
张小玉
功能材料
自制装置构造构件的平面纯剪切变形,将薄层状的树脂基碳纤维复合材料（CFRP）粘贴在构件的纯剪切区域表面,在弹性范围内分析了CFRP的电阻对平面纯剪切变形的响应。实验结果表明,剪应变导致单向连续碳纤维增强的CFRP的纵向电阻变化不明显,其剪切力阻效应灵敏度约为0.16;碳纤维毡增强的CFRP具有显著的剪切力阻效应,其电阻表现出随剪应变线性的可恢复的增加,其剪切力阻效应灵敏度约为2.58。结合线应变致力阻效应产生机制,并通过CFRP细观结构的分析得出,纤维的随机乱向分布及纤维搭接形态的多样性是碳纤维毡增强的CFRP存在剪切力阻效应的主要原因。
关键词:
CFRP
,
平面纯剪切
,
力阻效应
王小英
,
孙明清
,
侯作富
,
龙曦
,
李卓球
功能材料
研究了纳米炭黑水泥砂浆的导电性和电热特性.研究表明,当炭黑掺量＜2.5%时,随着炭黑掺量的增加,电阻率下降明显;炭黑掺量为2.5%时,炭黑水泥砂浆电阻率可达到102Ω·cm;而炭黑掺量＞2.5%时,电阻率下降趋缓.在炭黑掺量为5%左右电阻率基本不变,电阻率在30～40Ω·cm之间.与石墨粉相比,纳米炭黑做导电相只需较小掺量,就可制备满足电热功能应用的导电混凝土.当炭黑掺量＞1%时,龄期对电阻率影响小,其电阻比较稳定.炭黑水泥砂浆板电功率稳定、电热功能重复性好.
关键词:
纳米炭黑
,
导电性
,
电热效应
,
电阻率
孙明清
,
张晖
,
李卓球
,
宋显辉
功能材料
研究四电极法中电极位置、电流大小、交直流等对碳纤维水泥基复合材料(CFRC)圆柱试样电阻率测试的影响.研究表明,四电极法测CFRC电阻率时,只有当电流电极离电压电极不小于两电压电极之间的距离时,电流电极的位置不影响电阻率的测试结果.当电流小于1 mA时,电流大小对电阻率测试结果影响较小.采用交流电流测得的电阻率比用直流测得的值小;采用两电极法时,CFRC不同部位间的电阻不满足叠加关系,而用四电极法测试时则满足叠加关系.CFRC在密实成型过程中,碳纤维在水泥石中沿高度不均匀分布.
关键词:
碳纤维水泥
,
电阻率
,
四电极法
宋显辉
,
吕泳
,
张小玉
,
李卓球
新型炭材料
通过对炭毡进行拉伸、循环加载等试验,研究了其电阻随变形而改变的规律.结果表明:在弹性范围内,拉伸加载时,电阻值呈可逆性增加;卸载时,电阻值则为可逆性减小.炭毡具有良好的电阻-变形敏感性,且有满意的线性度和良好的重复性.炭毡通电处理后,其电阻值更加稳定,在循环载荷下,重复性比未通电前好.炭毡作为一种新型的传感元件,可用于监测工程结构的服役状况.
关键词:
炭毡
,
传感特性
,
四电极法
,
循环加载
刘冬
,
李卓球
,
宋显辉
,
朱四荣
物理测试
大型钢结构发展迅猛，但经过长期服役，一旦发生破坏，后果十分严重，因此开展钢结构健康监测具有重大意义。以普通Q235钢板为研究对象，在其下表面铺设自制的碳纤维智能层，并对其进行3点弯曲试验，试验过程中钢板下表面的智能层的电阻变化率的变化与钢板下表面的平均应变的变化呈现很好的一致性。智能层的电阻变化率随钢板应变线性变化，灵敏度高，且具有很好的重复性。试验结果表明：根据碳纤维智能层的良好传感特性，可以实现钢结构服役过程中应变场的监测。
关键词:
碳纤维智能层
,
电阻变化率
,
灵敏度
,
重复性
