一种PZT/CNT水泥基压电复合材料制造技术

一种PZT/CNT水泥基压电复合材料，其技术方案要点为：以无水乙醇为分散剂，将PZT、CNT、水泥的以75:1:24质量比，采用超声分散、干燥的方式制备成PZT/CNT水泥基压电复合材料。该复合材料易极化，且与建筑材料有良好的相容性。

【技术实现步骤摘要】
一种PZT/CNT水泥基压电复合材料
本专利技术涉智能材料
，具体涉及一种PZT/CNT水泥基压电复合材料。
技术介绍
随着经济的发展和科学技术的进步，许多大型复杂工程结构得以兴建，如超大跨桥梁、用于大型体育赛事的超大跨空间结构、超高层建筑、大型水利工程、海洋平台结构以及核电站建筑等，它们的使用期长达几十年、甚至上百年，环境侵蚀、材料老化和荷载的长期效应、疲劳与突变等灾害因素的耦合作用将不可避免地导致结构和系统的损伤积累和抗力衰减，从而在极端情况下引发灾难性的突发事故。为了保障结构的安全、可靠，许多在役重大工程结构和基础设施急需采用有效的手段监测和评定其安全状况；新建的大型结构和基础设施在总结过去经验的基础上增设了长期健康监测系统，以监测结构的服役安全状况。结构健康监测已成为国际土木工程领域的前沿研究方向。PZT是一种具有较高的的居里温度、压电系数，易于掺杂改性，具有较好的稳定性的压电陶瓷材料，是在结构健康监测重点考虑的使用材料之一。但是，难以极化的工艺特点以及与建筑材料的相容性极大地制约其在结构健康监测的应用。CNT则是一种具有良好的热力学性质、场发射特性、电学性能、化学与电化学性能的纳米材料；水泥是建筑中应用的最广泛的的胶凝材料材料之一；不能预计，PZT、CNT、水泥复合所形成的复合材料将拥有许多结构健康监测需要的特性，这也将是智能材料一个重要发展的方向。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种工艺简单、与建筑结构相容性良好的智能材料。为了实现上述目的，本专利技术技术方案是：PZT/CNT水泥基压电复合材料的PZT、CNT、水泥的质量比为75:1:24。进一步优选，PZT是由醋酸铅、硝酸氧锆以及钛酸丁酯为原料，采用溶胶-凝胶法制备而成。进一步优选，CNT需要经过质量分数为69％的硝酸溶液和质量分数为36.5％的盐酸以1:3的体积比配置而成混酸溶液羧基化处理。进一步优选，水泥采用硫铝酸盐水泥。本专利技术具有以下有益效果：PZT/CNT水泥基压电复合材料具有制备工艺简单、与建筑结构相容性良好的特性。具体实施方式接下来对本专利技术的实施方式做具体说明，但不应该将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本专利技术上述内容实现的技术均属于本专利技术的范围。1.PZT的制备首先，按照醋酸铅、硝酸氧锆、钛酸丁酯将醋酸铅以1:0.52：0.48物质的量比，称取原料，并醋酸铅、硝酸氧锆溶于50ml的蒸馏水中，在磁力搅拌器中搅拌0.5h形成先驱体溶液；其次，以15％的质量浓度配置出钛酸丁酯的乙二醇溶液；再次，将钛酸丁酯的乙二醇溶液倒入先驱体溶液在磁力搅拌器中持续搅拌2h形成PZT溶胶；最后，将PZT溶胶烘干形成干凝胶，干凝胶在800℃条件下煅烧2h形成PZT。2.CNT的处理首先，将质量分数为69％的硝酸溶液和质量分数为36.5％的盐酸以1:3的体积比配置而成混酸溶液；其次，在100ml混酸溶液加入0.5g的CNT，并在超声搅拌2h；再次，将含有CNT的混酸溶液反复过滤、稀释直至含有CNT的溶液PH值呈中性；最后，将CNT的溶液烘干形成CNT粉体。3.PZT、CNT与水泥的混合将PZT、CNT、水泥以75:1:24的质量比称取5g，以无水乙醇为分散剂，将PZT、CNT、水泥在60℃条件下超声干燥直至无水乙醇完全蒸发形成PZT/CNT水泥基压电复合材料。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种PZT/CNT水泥基压电复合材料，其特征是：该复合材料PZT、CNT、水泥的质量比为75:1:24。

【技术特征摘要】
1.一种PZT/CNT水泥基压电复合材料，其特征是：该复合材料PZT、CNT、水泥的质量比为75:1:24。2.根据权利要求1所述的PZT/CNT水泥基压电复合材料，其特征是，所述的PZT是采用溶胶-凝胶法，以醋酸铅、硝酸氧锆以及钛酸丁酯为原料制备而成。3.根据权利要求1所述的PZT/CNT水泥基压电复合材...

【专利技术属性】
技术研发人员：张美玲，
申请(专利权)人：张美玲，
类型：发明
国别省市：山东,37