【技术实现步骤摘要】
本专利技术为具有摩擦纳米发电特征的水泥基复合材料及其制备方法。
技术介绍
1、随着物联网技术的蓬勃发展，基建工程中大量传感设备与微纳设备逐渐涌现，为结构健康监测、工程智能化带来了前所未有的效率。然而，这些设备的巨大需求也对供能策略提出了新的挑战。水泥作为基建工程的大宗材料，在交通建筑等应用场景中分布广泛，具有巨大的能量收集及转化潜能。相较于聚合物材料，水泥基材料呈现出抗压强度高、耐磨性优、耐久性好、成本低等优势，使其在用于工程场景下的储能材料研发中具有较高的可行性与适配性。
2、目前，水泥基压电材料、热电材料、湿度发电材料，以及超级电容器被广泛研发，并取得了良好成果。然而，上述储能方式往往存在对低频、低荷载机械能不敏感、能量转化效率较低，抑或发电效率限于温湿度环境条件的问题。此外，过量的碱或金属盐电解质等外掺材料亦会对混凝土的力学强度和耐久性带来挑战，极大限制了水泥基储能材料的应用与推广。
3、基建场景中往往存在大量无序、低频的机械能，例如车轮摩擦、水气流扰动、结构震动等。利用水泥基材料的独特优势，可以开发出新型...
【技术保护点】
1.一种具有摩擦纳米发电特征的水泥基复合材料，包括水泥基体和设置在水泥基体内的电极层，其特征在于，所述水泥基体内复掺高介电常数纳米材料，形成摩擦层；所述电极层为低熔点合金/高分子复合材料，电极层设置在摩擦层内。
2.根据权利要求1所述的水泥基复合材料，其特征在于，所述高介电常数纳米材料的添加量为水泥质量的0.1％-1.5％；
3.根据权利要求1所述的水泥基复合材料，其特征在于，所述高介电常数纳米材料的介电常数大于10，优选为纳米二氧化钛、纳米二氧化铝、纳米钛酸钡或纳米钛酸锶中的至少一种；
4.根据权利要求3所述的水泥基复合材料，其特...
【技术特征摘要】
1.一种具有摩擦纳米发电特征的水泥基复合材料，包括水泥基体和设置在水泥基体内的电极层，其特征在于，所述水泥基体内复掺高介电常数纳米材料，形成摩擦层；所述电极层为低熔点合金/高分子复合材料，电极层设置在摩擦层内。
2.根据权利要求1所述的水泥基复合材料，其特征在于，所述高介电常数纳米材料的添加量为水泥质量的0.1％-1.5％；
3.根据权利要求1所述的水泥基复合材料，其特征在于，所述高介电常数纳米材料的介电常数大于10，优选为纳米二氧化钛、纳米二氧化铝、纳米钛酸钡或纳米钛酸锶中的至少一种；
4.根据权利要求3所述的水泥基复合材料，其特征在于，所述高分子材料为聚乙烯醇、聚乙二醇、聚酰亚胺、羟甲基纤维素或聚丙烯酰胺类高分子材料中的至少一种；
5.根据权利要求1所述的水泥基复合材料，其特征在于，所述低熔点合金/高分子复合材料中低熔点合金为微纳米级颗粒，低熔点合金外部包裹着高分子溶液，具有流振动势svp。
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