导电材料的制备方法和导电材料技术

本发明专利技术公开了一种导电材料的制备方法，包括：将水、琼脂粉、纳米炭黑、KOH、Al2O3和Ca(OH)2按预设的化学溶液的原材料组分的质量比配置化学溶液；将黏土陶粒加入所述化学溶液中并进行搅拌，制得导电陶粒；将NaOH、水玻璃和水按预设的碱激发剂的原材料组分的质量比配置碱激发剂；将粉煤灰、矿渣、所述碱激发剂和所述导电陶粒按导电材料的原材料组分的质量比配置浆体；将所述浆体成型养护，得到所述导电材料。本发明专利技术提高了材料的导电性能、抗渗性能和耐腐蚀性能，节能环保。

Preparation methods and conductive materials of conductive materials

The invention discloses a preparation method of conductive material, including configuring chemical solution of water, agar powder, nano carbon black, KOH, Al2O3 and Ca (OH) 2 by the quality ratio of the raw material component of the preset chemical solution; adding clay ceramsite into the chemical solution and mixing it to produce conductive ceramsite; and NaOH, water glass and water glass. Water according to the quality of the raw material component of the preset alkali activator is configured with the alkali activator; the pulverized coal ash, the slag, the alkali activator and the conductive ceramsite are arranged according to the mass ratio of the raw material of the conductive material; the slurry is formed and maintained and the conductive material is obtained. The invention improves the electrical conductivity, impermeability and corrosion resistance of the material, and is energy saving and environmental protection.

【技术实现步骤摘要】
导电材料的制备方法和导电材料
本专利技术涉及导电材料的
，尤其涉及一种导电材料的制备方法和导电材料。
技术介绍
导电混凝土是一种具有一定电性能和力学性能的特种混凝土。因其具备导电性和机敏性等,使得它不仅能作为一种建筑承载材料使用,而且在电磁干扰屏蔽、工业防静电、金属防腐阴极保护技术、建筑地面采暖和除冰融雪等方面发挥重要作用。传统导电混凝土以普通硅酸盐水泥为主要胶凝材料，与砂，石，水及导电材料(如石墨、碳纤维等)按一定比例混合而成。普通硅酸盐水泥其化学成分包括硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和铁铝酸四钙与水反应后硬化形成一个固—液—气三相多孔体系，其中液相水及溶于水中的电解质离子使水泥石具有一定的导电性能。导电混凝土要求在满足强度、电阻率等性能指标的同时，应具有良好的导电性能。导电混凝土因其制作工艺简单、材料容易获取，造价低等优点不断的取代传统导电材料应用在实际工程中。然而本专利技术人经过研究发现，基于水泥为胶凝材料的导电混凝土存在以下缺点：(1)随着水泥水化反应的进行，体系中的自由水会逐步转化为化学结合水，自由水的减少会极大降低了体系的导电性能，据文献报道，普通水泥混凝土的导电性主要取决于硬化水泥浆体的导电性和所占的体积分数，而在常温常湿状态下，水泥混凝土的电阻率达到6.7*106Ω·m。为提高其导电性，采用较大水灰比的水泥混凝土其早期力学性能会极大降低，无法满足实际施工要求；(2)混凝土中的骨料一般为不良导体。其中，作为混凝土粗骨料的石头，铁含量少，在一般情况下为绝缘体，只有在超高温下才具有导电性。经过测试发现，石英砂是一种性能相对稳定的绝缘体材料。而骨料占了混凝土体积的绝大部分，这使混凝土导电性能大幅度降低；(3)水泥生产制备工艺复杂，且需用到大量的能源和资源，其生产和使用对环境造成严重的污染和破坏。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种导电材料的制备方法和导电材料，提高了材料的导电性能、抗渗性能和耐腐蚀性能，节能环保。为实现上述目的，本专利技术实施例提供一种导电材料的制备方法，包括：将水、琼脂粉、纳米炭黑、KOH、Al2O3和Ca(OH)2按预设的化学溶液的原材料组分的质量比配置化学溶液；将黏土陶粒加入所述化学溶液中并进行搅拌，制得导电陶粒；将NaOH、水玻璃和水按预设的碱激发剂的原材料组分的质量比配置碱激发剂；将粉煤灰、矿渣、所述碱激发剂和所述导电陶粒按导电材料的原材料组分的质量比配置浆体；将所述浆体成型养护，得到所述导电材料。进一步的，所述预设的化学溶液原材料组分的质量比为：水：琼脂粉：纳米炭黑：KOH：Al2O3:Ca(OH)2＝100:(3～6):(4～6):(1～2):(3.5～5):(7.5～9)。进一步的，所述碱激发剂的原材料组分的质量比为：NaOH：水玻璃：水＝1:10.72：(14.21～16.82)，其中，所述水玻璃的模数范围为0.8～2.0，所述水玻璃中的Na2O含量范围为3％～6％；进一步的，所述导电材料的原材料组分的质量比为：粉煤灰：矿渣：碱激发剂：导电陶粒＝1：(0.11～0.25)：(0.55～0.62)：(0.53～1.26)。进一步的，所述将粉煤灰、矿渣、所述碱激发剂和所述导电陶粒按导电材料的原材料组分的质量比配置浆体具体包括：按导电材料的原材料组分的质量比称取粉煤灰、矿渣、所述碱激发剂和所述导电陶粒；将所述粉煤灰和所述矿渣进行搅拌，得到第一搅拌体；在所述第一搅拌体中加入所述碱激发剂后进行搅拌，得到第二搅拌体；在所述第二搅拌体中加入所述导电陶粒后进行搅拌，得到所述浆体。进一步的，所述第一搅拌体和所述碱激发剂的搅拌时间为30s，所述第二搅拌体和所述导电陶粒的搅拌时间为120s。进一步的，所述碱激发剂的原材料中的水与灰体质量比为0.35～0.45，其中，所述灰体包括所述粉煤灰和所述矿渣。进一步的，所述将所述浆体成型养护，得到所述导电材料包括：将所述浆体注入模具成型，将注入中的模具所述浆体养护预设时间后拆模，制得所述导电材料；其中，所述浆体养护的环境温度为20℃±2℃，湿度为95％以上；在所述将所述浆体注入模具成型的过程中还包括：采用电极网对注入模具中的浆体进行振捣，以消除所述浆体中的气泡；进一步的，所述粉煤灰为II级粉煤灰，其中，所述粉煤灰中的SiO2、Al2O3和Fe2O3的含量之和大于50％，所述粉煤灰中的SO3的含量不大于3％，所述粉煤灰中的CaO的含量不大于4％，所述粉煤灰的细度不大于25％，所述细度以45μm方孔筛筛余表示，所述粉煤灰的需水量不大于105％，所述粉煤灰的烧数量不大于8％；所述矿渣为S95级矿渣，其中，所述矿渣中的CaO、SiO2、Al2O3和MgO的含量之和大于95％，所述矿渣的SO3含量不大于4％，所述矿渣的氯离子含量不大于0.02％，所述矿渣的玻璃体含量不小于85％，所述矿渣的含水量不大于1.0％，所述矿渣的比表面积不小于350m2/Kg，所述矿渣的7天和28天活性指数技术要求分别不小于75％和95％。所述黏土陶粒的粒径为2-5mm，所述黏土陶粒的表观密度不大于1.20g/cm3，所述黏土陶粒的吸水率6.5％以上。相应的，本专利技术实施例还提供一种导电材料，通过上述本专利技术任一实施例所提供的导电材料的制备方法制备所得。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种导电材料的制备方法的步骤示意图；图2是本专利技术实施例提供的一种导电材料的制备方法的工艺流程图；图3是碱激发硅铝酸盐凝胶的化学结构图；图4是实施例1和2基于粉煤灰/矿渣的碱激发导电胶凝材料与传统水泥胶凝材料电阻率与养护龄期关系图。图5是实施例3和实施例4用基于粉煤灰/矿渣的碱激发导电材料制备砂浆和轻骨料混凝土电阻率与养护龄期关系图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。参见图1，是本专利技术实施例提供的一种导电材料的制备方法的步骤示意图；包括：S1、将水、琼脂粉、纳米炭黑、KOH、Al2O3和Ca(OH)2按预设的化学溶液的原材料组分的质量比配置化学溶液；S2、将黏土陶粒加入所述化学溶液中并进行搅拌，制得导电陶粒；其中，所述黏土陶粒为经过烘干后的黏土陶粒；S3、将NaOH、水玻璃和水按预设的碱激发剂的原材料组分的质量比配置碱激发剂；S4、将粉煤灰、矿渣、所述碱激发剂和所述导电陶粒按导电材料的原材料组分的质量比配置浆体；S5、将所述浆体成型养护，得到所述导电材料。进一步的，所述预设的化学溶液原材料组分的质量比为：水：琼脂粉：纳米炭黑：KOH：Al2O3:Ca(OH)2＝100:(3～6):(4～6):(1～2):(3.5～5):(7.5～9)。进一步的，所述碱激发剂的原材料组分的质量比为：NaOH：水玻璃：水＝1:10.72：(14.21～16.82)，其中，所述水玻璃的模数范围为0.8～2.0，所述水玻璃中的Na2O含量范围为3％～6％；进一步的，所述导电材料的原材料组分的质量比为：粉煤灰：矿渣：碱激发剂：导电陶粒＝1：(0.11～0.25)：(0.55～0.62)：(0.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导电材料的制备方法，其特征在于，包括：将水、琼脂粉、纳米炭黑、KOH、Al2O3和Ca(OH)2按预设的化学溶液的原材料组分的质量比配置化学溶液；将黏土陶粒加入所述化学溶液中并进行搅拌，制得导电陶粒；将NaOH、水玻璃和水按预设的碱激发剂的原材料组分的质量比配置碱激发剂；将粉煤灰、矿渣、所述碱激发剂和所述导电陶粒按导电材料的原材料组分的质量比配置浆体；将所述浆体成型养护，得到所述导电材料。

【技术特征摘要】
1.一种导电材料的制备方法，其特征在于，包括：将水、琼脂粉、纳米炭黑、KOH、Al2O3和Ca(OH)2按预设的化学溶液的原材料组分的质量比配置化学溶液；将黏土陶粒加入所述化学溶液中并进行搅拌，制得导电陶粒；将NaOH、水玻璃和水按预设的碱激发剂的原材料组分的质量比配置碱激发剂；将粉煤灰、矿渣、所述碱激发剂和所述导电陶粒按导电材料的原材料组分的质量比配置浆体；将所述浆体成型养护，得到所述导电材料。2.如权利要求1所述的一种导电材料的制备方法，其特征在于，所述预设的化学溶液原材料组分的质量比为：水：琼脂粉：纳米炭黑：KOH：Al2O3:Ca(OH)2＝100:(3～6):(4～6):(1～2):(3.5～5):(7.5～9)。3.如权利要求1所述的一种导电材料的制备方法，其特征在于，所述碱激发剂的原材料组分的质量比为：NaOH：水玻璃：水＝1:10.72：(14.21～16.82)，其中，所述水玻璃的模数范围为0.8～2.0，所述水玻璃中的Na2O含量范围为3％～6％。4.如权利要求1所述的一种导电材料的制备方法，其特征在于，所述导电材料的原材料组分的质量比为：粉煤灰：矿渣：碱激发剂：导电陶粒＝1：(0.11～0.25)：(0.55～0.62)：(0.53～1.26)。5.如权利要求1所述的一种导电材料的制备方法，其特征在于，所述将粉煤灰、矿渣、所述碱激发剂和所述导电陶粒按导电材料的原材料组分的质量比配置浆体具体包括：按导电材料的原材料组分的质量比称取粉煤灰、矿渣、所述碱激发剂和所述导电陶粒；将所述粉煤灰和所述矿渣进行搅拌，得到第一搅拌体；在所述第一搅拌体中加入所述碱激发剂后进行搅拌，得到第二搅拌体；在所述第二搅拌体中加入所述导电陶粒后进行搅拌，得到所述浆体。6.如权利要求5所述的一种导电材料的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：马玉玮，邓丽思，胡捷，郭文昊，傅继阳，刘爱荣，吴玖荣，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：广东,44