【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无机粉体材料表面处理，具体涉及一种基于负载导电相纤维的导电水泥基复合材料及制备方法。
技术介绍
1、碳纤维(carbon fiber)和聚乙烯醇纤维(pvafiber)具有优异的物理化学性能，其中碳纤维是由有机纤维经过预氧化、高温碳化等热处理制备得到的含碳量90％以上的无机纤维状材料，具有低密高强、耐高温、耐磨损、耐腐蚀、耐疲劳、低电阻等一系列优异性能，而pva纤维具有高强度，高模量的特点，加入水泥基材料后能有效控制混凝土及水泥砂浆的塑性收缩等非结构裂缝的产生和发展，有效阻碍骨料的离析，阻碍沉降裂缝的形成，提高混凝土的抗渗，抗冲击能力，增加混凝土的韧性和耐磨性，从而使建筑物的寿命延长。但碳纤维和pva纤维也存在一定的缺点，普通碳纤维质轻不及水泥比重的一半，碳纤维直径比水泥颗粒粒径小得多，所以两者混匀具有一定的难度，而且碳纤维表面具有疏水性，导致碳纤维在水泥浆体中分散困难；相较于碳纤维，pva纤维分散性更好一些，与水泥基体的亲和性更好，但本身不具备导电性。
2、碳纤维作为导电相加入到水泥基材料中能够降低水泥基材料的电阻率，提升其导电性能，但同时也面临分散困难，导电效果受限等问题，因而有必要对碳纤维进行一定的处理。目前碳纤维的表面处理方法主要有氧化法和非氧化法两大类，氧化法按氧化介质和反应类型的不同，可分为气相氧化法、液相氧化法、气液双效法、电化学氧化法，非氧化法则可分为气相沉积法、电聚合法、偶联剂涂层法、晶须法、等离子体法等。这些处理方法通常存在工艺时间较长，成本较高，设备苛刻等问题。
3、在
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述技术不足，提供一种基于负载导电相纤维的导电水泥基复合材料及制备方法，解决现有技术中导电相加入到水泥基材料中分散困难或用量高的技术问题。
2、为达到上述技术目的，本专利技术提供的技术方案是：
3、第一方面，本专利技术提供一种基于负载导电相纤维的导电水泥基复合材料的制备方法，包括以下步骤：将载体纤维或载体纤维悬浮液加入到纳米级导电相悬浮液中，得到混合液；其中，所述载体纤维为pva纤维或氧化处理后的碳纤维；混合液中，去离子水、载体纤维和纳米级导电相的质量比为100：(0.5～3)：(0.05～0.15)；混合液进行加热反应，反应结束后经过冷却、抽滤和干燥，得到负载导电相纤维；将负载导电相纤维加入到水泥中，搅拌均匀后加水拌匀得到水泥净浆，所述水泥净浆经过浇筑、固化并脱模养护，得到导电水泥基复合材料。
4、第二方面，本专利技术提供一种上述制备方法制得的基于负载导电相纤维的导电水泥基复合材料。
5、与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：
6、本专利技术采用简单的水热加热方式使得纳米导电相牢固分散负载在pva/碳纤维上，在不影响纤维本身性能的同时提高了纳米导电相在水泥基材料中的分散性，使得纳米导电相在水泥基复合材料中电学性能和力学性能得到充分发挥，微米级纤维和纳米级导电相协同，有利于大幅降低材料的电阻率。极少量的碳纳米管或石墨烯负载之后的纤维可显著提高水泥基材料的导电性，改善纤维与水化产物界面的微观力学性能，而且工艺简单，有利于大规模推广利用。
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1.一种基于负载导电相纤维的导电水泥基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于负载导电相纤维的导电水泥基复合材料的制备方法，其特征在于，氧化处理后的碳纤维是将碳纤维原料加入到强氧化性酸溶液中，常温下超声分散处理30～60min后，抽滤并洗涤至中性，再烘干得到的。
3.根据权利要求2所述的基于负载导电相纤维的导电水泥基复合材料的制备方法，其特征在于，碳纤维原料与强氧化性酸溶液的质量体积比为1g:(50～500)mL；强氧化性酸溶液是体积比为1：(0～2)的浓硝酸和浓硫酸混合溶液；烘干是在30～50℃烘箱干燥18～30h。
4.根据权利要求1所述的基于负载导电相纤维的导电水泥基复合材料的制备方法，其特征在于，PVA纤维或氧化处理后的碳纤维的长度为1mm～10mm。
5.根据权利要求1所述的基于负载导电相纤维的导电水泥基复合材料的制备方法，其特征在于，纳米级导电相悬浮液是将纳米级导电相加入到去离子水中，超声分散30～60min得到的。
6.根据权利要求1所述的基于负载导电相纤维的导电水泥基复
7.根据权利要求1所述的基于负载导电相纤维的导电水泥基复合材料的制备方法，其特征在于，纳米级导电相包括石墨烯或碳纳米管。
8.根据权利要求1所述的基于负载导电相纤维的导电水泥基复合材料的制备方法，其特征在于，所述加热反应中，加热温度为60～80℃，反应时间为1～12h。
9.根据权利要求1所述的基于负载导电相纤维的导电水泥基复合材料的制备方法，其特征在于，所述负载导电相纤维的用量为水泥质量的0.5％～2％。
10.如权利要求1-9任一项所述制备方法制得的基于负载导电相纤维的导电水泥基复合材料。
...【技术特征摘要】
1.一种基于负载导电相纤维的导电水泥基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于负载导电相纤维的导电水泥基复合材料的制备方法，其特征在于，氧化处理后的碳纤维是将碳纤维原料加入到强氧化性酸溶液中，常温下超声分散处理30～60min后，抽滤并洗涤至中性，再烘干得到的。
3.根据权利要求2所述的基于负载导电相纤维的导电水泥基复合材料的制备方法，其特征在于，碳纤维原料与强氧化性酸溶液的质量体积比为1g:(50～500)ml；强氧化性酸溶液是体积比为1：(0～2)的浓硝酸和浓硫酸混合溶液；烘干是在30～50℃烘箱干燥18～30h。
4.根据权利要求1所述的基于负载导电相纤维的导电水泥基复合材料的制备方法，其特征在于，pva纤维或氧化处理后的碳纤维的长度为1mm～10mm。
5.根据权利要求1所述的基于负载导电相纤维的导电水泥基复...
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