一种导电骨料制备方法及其应用技术

一种导电骨料制备方法及其应用，它涉及智能水泥基复合材料技术领域，本发明专利技术的目的是为了解决直接引入碳基纳米材料在水泥基体中分散困难，以及开发的智能型水泥基复合材料通常以牺牲工作性能和力学性能为代价的问题。本发明专利技术的方法包括给细骨料表面嫁接钙离子，然后将其和氧化石墨烯溶液在加热条件下持续拌合，得到表面包裹氧化石墨烯的细骨料；将其经高温还原处理以及微波还原处理，将氧化石墨烯原位还原成石墨烯，得到石墨烯包裹骨料。最后将导电石墨烯骨料、水泥和水拌合，在水泥基复合材料中形成稳定的导电骨料结构。本发明专利技术制备的导电水泥基复合材料，在使用极低掺量纳米材料的情况下，克服了力学性能和电学性能不可兼得的技术障碍。本发明专利技术应用于导电水泥基材料领域。本发明专利技术应用于导电水泥基材料领域。本发明专利技术应用于导电水泥基材料领域。

【技术实现步骤摘要】
一种导电骨料制备方法及其应用


[0001]本专利技术涉及智能水泥基复合材料
，尤其涉及一种导电骨料制备方法及基于纳米界面改性的智能水泥基复合材料的应用。

技术介绍

[0002]近几十年来，水泥基材料逐渐向智能化方向发展，尤其是将原本几乎为绝缘体的水泥基材料转化为半导体/导体，将赋予其多功能性，在现代土木工程领域发挥举足轻重的地位，例如，导电水泥基复合材料可用于结构健康监测、电固化、电磁屏蔽、道面除/融冰雪、道路称重以及交通量监测等。水泥基材料上述多功性能/智能性特征将有助于提升结构物的可靠度、安全性以及生命周期内的维护/养护成本，具有重要的经济和环境价值。
[0003]在过去几十年里，科研人员通过向水泥基体中添加各种各样的导电相，例如，炭黑(零维材料)、碳纳米管/碳纳米纤维(一维材料)以及石墨烯(二维材料)，从而使水泥基材料的电阻率大幅降低几个数量级(即提升电导率)。需要注意的是，水泥基材料电阻率的降低幅度主要取决于导电通路的搭建品质，即引入导电相的掺量及其分散质量。通常，引入低掺量的导电相很难在水泥基体中形成良好的导电通路，而导本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种导电骨料的制备方法，其特征在于它是按照以下步骤进行的：步骤一、将细骨料与氢氧化钙水溶液混合后，过滤，收集固相物，然后将细骨料烘干，得到表面嫁接钙离子的细骨料；步骤二、将氧化石墨烯原液与去离子水混合，在磁力搅拌和超声分散辅助作用下得到均匀分散的氧化石墨烯溶液；步骤三、将所述氧化石墨烯溶液和表面嫁接钙离子的细骨料混合，然后加热条件下持续机械搅拌，得到表面均匀包裹氧化石墨烯的细骨料，干燥后备用；步骤四、将所述表面均匀包裹氧化石墨烯的细骨料进行原位的热还原和微波处理，最终得到表面包裹石墨烯的细骨料，即导电骨料。2.根据权利要求1所述的一种导电骨料的制备方法，其特征在于所述的表面嫁接钙离子的细骨料，具体制备方法如下：将细骨料与氢氧化钙水溶液混合20
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24h后，过滤，收集固相物，然后将细骨料在烘箱中烘干24
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72h，以得到表面嫁接钙离子的细骨料；其中，所述细骨料为多孔陶粒、河砂或机制砂；细骨料与氢氧化钙水溶液的质量体积比为1:5
‑
1:10。3.根据权利要求1或2所述的一种导电骨料的制备方法，其特征在于所述的细骨料粒径为75μm
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2.36mm，24h的吸水率大于1.0％。4.根据权利要求1或2所述的一种导电骨料的制备方法，其特征在于将细骨料与氢氧化钙水溶液搅拌混合30
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60min。5.根据权利要求1所述的一种导电骨料的制备方法，其特征在于所述的氧化石墨烯溶液，具体制备方法如下：将氧化石墨烯原液与去离子水混合，并稀释至0.5
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2mg/mL；先在磁力搅拌器下搅拌10
‑
20min，再用工业超声波仪器持续超声30
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60min，得到均匀分散的氧化石墨烯溶液；其中，氧化石墨烯原液的浓度为5
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15mg/mL；磁力搅拌的转速为300
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400rpm；超声波功率为100
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200W。6.根据权利要求1或5所述的一种导电骨料的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟晶，卢东，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：