粉煤灰综合利用 2014NO.3 FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION 专题研究 钢渣对碳纤维水泥基材料温敏性能的影响 Effects of Steel Slag on Temperature Sensibility of Carbon Fiber Cement Composites 夏强，左俊卿 (同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室，上海201804) 摘要：通过试验研究了钢渣对碳纤维水泥基材料在升温和降温过程中的Seebeck系数及电阻率的影响.研究结 果表明：在碳纤维水泥基材料中掺人钢渣，可以提高水泥基材料Seebeck系数，随着钢渣掺量的增加，碳纤维水泥基材料 的Seebeck系数先增大后减小；电阻率随着钢渣掺量的增加而减小，并且存在渗流现象. 关键词：钢渣；碳纤维水泥基材料；Seebeck系数；电阻率 中图分类号：TQ172.78*1 文献标识码：A 文章编号：1005-8249(2014)03-0006-03 XIA Qiang ZUO Jun-qing Key Laboratory of Advanced Civil Engineering Materials (Tongji University) Ministry of Education Shanghai 201804 Abstract:Effects of steel slag on Seebeck coefficient in the heating and cooling process and resistivity of carbon fiber cement posites were investigated.The results showed that addition of steel slag could improve Seebeck coefficient and as steel slag increased the Seebeck coefficient increased at first and then decreased.Resistivity decreased with more steel slag and the percolation phenomenon was observed. Key words:steel slag:carbon fiber cement posites Seebeck coefficient;resistivity 水泥基材料的温敏性包括温阻性和热电效应等，成本，而且还可以提高水泥基材料的耐久性和力学 热电效应就是指由于材料内部存在温度梯度而引起载性能. 流子从高温端流向低温端，从而产生电动势.碳纤维 本文以钢渣作为碳纤维水泥基材料的热电增强 水泥基材料热电效应的研究已经有许多报道.孙明清 相，研究钢渣掺量对碳纤维水泥基材料Seebeck系数 等11于1998年首次报道了碳纤维水泥基复合材料具 和电阻率的影响，并探讨了钢渣/碳纤维水泥基材料热 有Seebeck效应，并提出碳纤维水泥基复合材料中存 电效应的机理，对水泥基热电材料应用于钢筋混凝土 在离子导电、空穴导电和电子导电.美国纽约州立大 阴极防护和作为温度传感器用于混凝土大体积混凝土 学Chung等[2也对碳纤维水泥基材料的热电效应进 结构温度自监控等工程有重要的参考价值. 行研究，发现碳纤维对水泥基材料的温差电动势率的 1试验 提高贡献不大，但可使得体系的Seebeck效应由非线 性滞回特性变为线性特性，并且具有良好的可逆性.1.1原材料 Chung等3还报道了在碳纤维中掺入溴元素，可提高 试验采用上海碳素有限公司生产的PAN基高性 了体系空穴浓度，进而提高了温差电动势率.唐祖全 能碳纤维，长度为3mm~5mm 其物理性能参数见表 等研究了钢渣混凝土的Seebeck效应，发现钢渣混 1;采用甲基纤维素作为碳纤维分散剂，并采用磷酸三 凝土具有良好的热电效应. 丁酯作为消泡剂.水泥为南京海螺水泥厂生产的32.5 利用水泥基材料的热电效应能够将混凝土结构的 型复合硅酸盐水泥，硅灰由Elken公司提供，试验中拌 温度变化转变为可测的电信号，不需要其他传感器而 合水为去离子水.试验用钢渣为上海宝钢集团公司生 实现混凝土结构的温度自监测，不仅可以降低工程 产转炉风淬钢，比表面积为430m2/kg 其化学组成见 表2.根据X射线衍射结果（见图1）可知钢渣的矿物 收稿日期：2013-07-08 组成主要为C2S C3A以及铁的化合物. 6 万方数据 粉煤灰综合利用 FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION 2014NO.3 专题研究 1.3试验方法及测试 表1碳纤维的...
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