多层石墨烯/水泥复合材料的制备及压敏性能研究

作者：张翼; 张庭瑜^*

来源：功能材料, 2020, 51(10): 10089-10151.

• 多层石墨烯
• 水泥
• 复合材料
• 压敏性能

按照一定配合比,制备了多层石墨烯/水泥复合材料,通过SEM和XPS分析了多层石墨烯的形貌与结构,通过抗压/抗弯强度测试研究了多层石墨烯添加量对复合材料力学性能的影响,通过导电性能测试及压敏性能测试探讨了添加多层石墨烯对复合材料电阻及压敏性能的影响,并分析了水化时间对复合材料电阻性能的影响。结果表明,多层石墨烯的微观结构呈多层堆叠分布,多层石墨烯中C和O原子比为4.5左右;添加适量的多层石墨烯可以显著改善复合材料的力学性能,添加多层石墨烯可使复合材料的抗压强度和抗弯强度最大提高30.1%和11.6%;随着水泥水化时间的增加,复合材料的电阻均呈上升趋势;但随着多层石墨烯含量的增加,复合材料的电阻均呈下降趋势,当多层石墨烯的含量<1.2%(质量分数)时,多层石墨烯的含量对复合材料的电阻的影响不大;当多层石墨烯的含量从1.2%(质量分数)增加到1.6%(质量分数)时,复合材料的电阻显著降低;在水泥中加入多层石墨烯后,会增大复合材料的电阻变化程度(R-R0)/R0,使其具有压敏性能,当多层石墨烯的添加量为1.6%(质量分数)时,复合材料压敏性能最优。

• 单位
  长安大学; 陕西省土地工程建设集团有限责任公司