石墨烯作為一種新型的二維碳基納米材料,具有優(yōu)異的力、電、熱等性能,將其引入水泥基復(fù)合材料中,改善其水化作用和粘結(jié)效應(yīng)具有顯著的影響,可改善水泥基復(fù)合材料的宏觀性能以促進(jìn)建筑的可持續(xù)性發(fā)展。但存在分散性差等關(guān)鍵問題,并存在摻合型導(dǎo)電閾值,限制了其在水泥基材料中的應(yīng)用。3D打印技術(shù)又稱增材制造工藝,是以一種數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),基于精確物理物質(zhì)和快速成型的工藝。通過逐層打印的方式來構(gòu)造宏觀物體的技術(shù),且兼具規(guī)�；苽�、形狀可控、結(jié)構(gòu)化可精確剪裁設(shè)計(jì)等優(yōu)勢(shì),已有大量的研究者開始將其應(yīng)用于石墨烯功能材料研究領(lǐng)域。因此,本論文基于3D打印“增材”技術(shù)構(gòu)筑的三維石墨烯碳基導(dǎo)電相,具有豐富的孔隙結(jié)構(gòu)、超高的導(dǎo)電率、應(yīng)變可恢復(fù)（＞90%）、輕質(zhì)和穩(wěn)定的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),提高了水泥基材料的導(dǎo)電能力并使其獲得自感知能力和良好的機(jī)敏性,實(shí)現(xiàn)了三維石墨烯導(dǎo)電功能相在水泥基材料中的結(jié)構(gòu)、功能一體化可控構(gòu)筑,為水泥基復(fù)合材料的多功能和智能化構(gòu)建研究提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支撐。研究的主要內(nèi)容如下:（1）采用超聲輔助和添加聚羧酸類高效減水劑等方式實(shí)現(xiàn)對(duì)水泥凈漿的流變特性調(diào)控,結(jié)合3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)電功能相-三維石墨烯材料的可... 

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)
    1.3 課題來源與主要研究?jī)?nèi)容
    1.4 研究思路
第二章 3D石墨烯基水泥復(fù)合材料的制備及結(jié)構(gòu)分析
    2.1 引言
    2.2 3D打印石墨烯的可控制備
        2.2.1 可控制備流程
        2.2.2 GO墨水的流變特性
        2.2.3 3DGA的力學(xué)性能
        2.2.4 3DGA的導(dǎo)電性能
    2.3 水泥凈漿的調(diào)控
        2.3.1 超聲輔助時(shí)間的影響
        2.3.2 減水劑摻量的影響
        2.3.3 水泥凈漿對(duì)不同孔徑石墨烯骨架的可灌性測(cè)試
    2.4 3D打印石墨烯基水泥復(fù)合材料的制備
    2.5 材料結(jié)構(gòu)表征
        2.5.1 3DGA的 SEM形貌
        2.5.2 水泥的SEM形貌
        2.5.3 3DGACC的 SEM和 EDS分析
    2.6 本章小結(jié)
第三章 3D打印石墨烯-水泥復(fù)合材料的自感應(yīng)和機(jī)敏性性能研究
    3.1 引言
    3.2 3DGA摻量對(duì)電學(xué)性能的影響
    3.3 水化過程對(duì)電學(xué)性能的影響
    3.4 含水率對(duì)電學(xué)性能的影響
    3.5 3D打印石墨烯基智能水泥復(fù)合材料的溫阻特性研究
        3.5.1 溫阻特性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        3.5.2 3DGACC的溫度信號(hào)響應(yīng)特性
        3.5.3 溫阻疲勞特性
    3.6 3D打印石墨烯基-水泥復(fù)合材料的壓敏性研究
        3.6.1 全應(yīng)變壓阻特征
        3.6.2 加載速率對(duì)3DGACC壓敏性影響
        3.6.3 壓阻疲勞特性研究
        3.6.4 壓阻響應(yīng)機(jī)制
    3.7 本章小結(jié)
第四章 3D打印石墨烯-水泥復(fù)合材料的電-熱與熱-電特性研究
    4.1 引言
    4.2 焦耳熱效應(yīng)研究
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        4.2.2 不同功率的焦耳熱效應(yīng)
        4.2.3 電-熱循環(huán)穩(wěn)定性
        4.2.4 焦耳效應(yīng)熱成像
    4.3 熱-電性能研究
        4.3.1 熱電效應(yīng)原理
        4.3.2 3DGA的熱電性能
        4.3.3 3DGACC的熱電性能
        4.3.4 不同還原溫度對(duì)3DGACC熱電性能的影響
        4.3.5 GA骨架密度對(duì)熱電性能的影響
        4.3.6 制備過程對(duì)3DGACC的熱電性能的影響
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 主要結(jié)論
    5.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間的研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]導(dǎo)電混凝土及其在道路工程中的應(yīng)用綜述[J]. 劉數(shù)華,湯婉.  混凝土世界. 2017(04)
[4]碳纖維水泥基復(fù)合材料Seebeck效應(yīng)研究現(xiàn)狀[J]. 魏劍,趙莉莉,張倩,聶證博.  材料導(dǎo)報(bào). 2017(01)
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[7]3D打印材料及研究熱點(diǎn)[J]. 孫聚杰.  絲網(wǎng)印刷. 2013(12)
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博士論文
[1]三維石墨烯基多功能材料可控制備與性能研究[D]. 張強(qiáng)強(qiáng).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016

碩士論文
[1]石墨烯智能材料3D打印可控制備與傳感特性研究[D]. 王玉.蘭州大學(xué) 2019
[2]基于碳納米纖維紙高效熱源的路面自融雪化冰系統(tǒng)的研究[D]. 張強(qiáng)強(qiáng).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[3]自密實(shí)超高韌性水泥基復(fù)合材料試驗(yàn)研究[D]. 田艷華.大連理工大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3729486