System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种导电混凝土掺加料及其制备方法技术_技高网

一种导电混凝土掺加料及其制备方法技术

技术编号:43356886 阅读:14 留言:0更新日期:2024-11-19 17:42
本发明专利技术公开了一种导电混凝土掺加料及其制备方法,该方法引入碳纳米管和铜颗粒组装体,具体制备方法如下:步骤一,将碳纳米管粉末与铜颗粒按照比例1:(0.5~2)的比例添加至PVA的水溶液中,加入胆酸钠,然后超声,超声后将溶液置于‑5~‑1度下4~5h,然后冻干;步骤二,将冻干后的气凝胶在50~100度下进行干燥,然后压制;步骤三,将压制后的气凝胶与混凝土掺加料进行球磨,干燥后得到导电混凝土掺加料。本发明专利技术碳纳米管和铜颗粒的组合能够形成高效的导电网络,使混凝土具有优异的导电性,满足防静电、防雷电及智能结构等应用需求。碳纳米管不仅提供导电性,还能够增强混凝土的抗压强度和抗拉强度,提高其整体力学性能和耐久性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及建筑材料,具体涉及一种导电混凝土掺加料及其制备方法


技术介绍

1、随着科技的发展和建筑工程对材料性能要求的提高,传统混凝土在某些特殊应用领域已经无法满足需求。导电混凝土作为一种新型功能材料,因其在防静电、防雷击、传感和加热等方面的优异性能,受到了广泛关注和研究。

2、现有的导电混凝土通常通过掺入导电纤维、金属颗粒或碳基材料来实现其导电功能。然而,这些方法存在一些不足之处。例如,导电纤维易于断裂,导致导电性能不稳定;金属颗粒在混凝土中易于腐蚀,影响耐久性;而碳基材料如石墨和碳黑虽然具有良好的导电性,但在混凝土中的分散性较差,难以形成均匀的导电网络。

3、近年来,碳纳米管(cnts)因其优异的电学、机械和化学性能,成为导电混凝土研究中的热点材料。碳纳米管不仅具有高导电性,还能显著提高混凝土的力学性能。然而,由于其极易团聚和分散性差,制约了其在混凝土中的广泛应用。


技术实现思路

1、为了解决上述问题,本专利技术提供一种导电混凝土掺加料及其制备方法,通过优化组分配比和工艺参数,确保碳纳米管在混凝土中均匀分散,同时加入铜颗粒从而形成稳定的导电网络,显著提升导电混凝土的综合性能。

2、本专利技术在第一方面提供了一种导电混凝土掺加料的制备方法,引入碳纳米管和铜颗粒组装体,具体制备方法如下:

3、步骤一,将碳纳米管粉末与铜颗粒按照比例1:(0.5~2)的比例添加至pva的水溶液中,加入胆酸钠,然后超声,超声后将溶液置于-5~-1度下4~5h,然后冻干;

4、步骤二,将冻干后的气凝胶在50~100度下进行干燥,然后压制;

5、步骤三,将压制后的气凝胶与混凝土掺加料进行球磨,干燥后得到导电混凝土掺加料。

6、优选地,步骤一中,pva水溶液的溶解度为20~40%,加入的粉体质量为溶液的20~50%,胆酸钠的质量为粉体质量的2~8%,超声功率为2~5kw,时间为12~36h,冻干温度为-60~-20度,冻干时间为3~12h。

7、优选地,步骤二中,干燥温度为40~100度,干燥时间为1~4h,压制的压力为20~60mpa,压制时间为0.5~2h。

8、优选地,步骤三中,球磨转速为200~500rpm,球磨时间为4~8h,干燥温度为60~90度,干燥时间为4~6h。

9、本专利技术在第二方面提供了由本专利技术在第一方面的制备方法制得的导电混凝土掺加料。

10、与现有技术相比,本专利技术的有益效果:

11、1.碳纳米管和铜颗粒的组合能够形成高效的导电网络,使混凝土具有优异的导电性,满足防静电、防雷电及智能结构等应用需求。碳纳米管不仅提供导电性,还能够增强混凝土的抗压强度和抗拉强度,提高其整体力学性能和耐久性。

12、2.通过优化制备工艺,包括超声处理和冻干等步骤,有效解决了碳纳米管在混凝土中的分散性问题,确保导电掺加料在混凝土中均匀分布。

13、3.本专利技术的方法采用水溶液体系,避免了有机溶剂的使用,符合环保要求,同时制备过程中的温度和压力控制在较低范围内,能耗较低。本专利技术制备的导电掺加料适用于各种类型的混凝土,可以根据实际工程需求灵活调整掺加料的成分和用量,具有广泛的应用前景。

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【技术保护点】

1.一种导电混凝土掺加料的制备方法,其特征在于:引入碳纳米管和铜颗粒组装体,具体制备方法如下:

2.根据权利要求1所述的导电混凝土掺加料的制备方法,其特征在于,步骤一中,PVA水溶液的溶解度为20~40%,加入的粉体质量为溶液的20~50%,胆酸钠的质量为粉体质量的2~8%,超声功率为2~5KW,时间为12~36h,冻干温度为-60~-20度,冻干时间为3~12h。

3.根据权利要求1所述的导电混凝土掺加料的制备方法,其特征在于,步骤二中,干燥温度为40~100度,干燥时间为1~4h,压制的压力为20~60MPa,压制时间为0.5~2h。

4.根据权利要求1所述的导电混凝土掺加料的制备方法,其特征在于,步骤三中,球磨转速为200~500rpm,球磨时间为4~8h,干燥温度为60~90度,干燥时间为4~6h。

5.由权利要求1至4中任一项所述的制备方法制得的导电混凝土掺加料。

【技术特征摘要】

1.一种导电混凝土掺加料的制备方法,其特征在于:引入碳纳米管和铜颗粒组装体,具体制备方法如下:

2.根据权利要求1所述的导电混凝土掺加料的制备方法,其特征在于,步骤一中,pva水溶液的溶解度为20~40%,加入的粉体质量为溶液的20~50%,胆酸钠的质量为粉体质量的2~8%,超声功率为2~5kw,时间为12~36h,冻干温度为-60~-20度,冻干时间为3~12h。

3.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:张新杰
申请(专利权)人:山东孔明文化传媒有限公司
类型:发明
国别省市:

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