导电沥青混凝土石墨烯电极的制备与应用
发布时间：2021-01-06 02:34
导电沥青混凝土融冰化雪作为一种新型的道路除冰雪方法具有融雪效率高,无污染等优点具有广阔的应用前景。但是由于目前导电沥青混凝土所用电极体积大,耐腐蚀性差等缺点,必须将其埋设在路面面层内部,导致导电沥青混凝土升温速率低,融冰雪过程中能量损耗大等缺点。本文将采用石墨烯作为导电沥青混凝土用电极材料,利用石墨烯良好的导电性、力学性能和耐腐蚀性能,开发一种设置在道路表面层、布设合理、使用性能良好的导电沥青混凝土电极方案,从而达到提高导电沥青混凝土的热效率,降低热量传递过程中的能量损耗的目的。考虑到道路沥青混凝土电极大面积、低成本的特点,采用氧化还原法制备石墨烯薄膜。用改进的Hummers法制备氧化石墨烯溶液,用涂覆法制备氧化石墨烯膜,采用化学还原法和热还原法对氧化石墨烯膜进行还原得到石墨烯膜。研究还原过程中膜的厚度、反应时间及还原温度对石墨烯膜力学性能和电学性能的影响规律。对两种还原方式进行对比,确定石墨烯电极材料的制备工艺。采用仿真模拟结合室内升温实验的方法确定电极的布设方案。用多物理场耦合仿真模拟软件COMSOL Multiphysics建立石墨烯电极导电沥青混凝土电热模型;制备石墨烯电极,通...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
石墨烯结构示意图
图 1-2 HI 与 GO 反应机理图[33]烯电极的应用好的电学特性和力学特性，石墨烯薄膜作为良好的柔性电极材的领域中去。如发光二极管、太阳能电池、超级电容器、锂离石墨烯的太阳能电池，由于石墨烯对光的高透过率和良好的导上提高了电池的光电转化率。此外，石墨烯材料优秀的化学惰比，提高了使用寿命，降低了成本。在超级电容器方面，因为学性能、高比表面积和相对较低的成本，因此具有巨大的优势石墨烯，由于其巨大的比表面积，比其他材料相比具有不可比混凝土中电极材料与布设形式选材、布设是导电混凝土制备过程中的必要环节。在导电混凝，导电线不能与混凝土直接连接，必须通过电极将导电线和导才能施加外部电压，电极的布设形式直接影响到导电混凝土的
及到的材料有环氧树脂和石英砂。石英砂采用树脂采用汉中（上海）公司的双组份水性环氧浅色粘稠液体，牌号为 E41；B 组份为固化剂，230。两组分按照 A：B=1：1.5~2 的比例充分搅达最大强度。试方法试石墨烯膜的电阻进行测试，由于二电极法测试生接触电阻导致测试的值偏大。为减小接触电燥后）的导电银浆将铜导线粘接在石墨烯膜试用导致电阻测量导致的误差，需要将石墨烯膜cm 0.5cm 的试件，每个样品制备 3 个平行件 2-2。
【参考文献】：
期刊论文
[1]拉曼光谱表征石墨烯结构的研究进展[J]. 郝欢欢,刘晶冰,李坤威,汪浩,严辉. 材料工程. 2018(05)
[2]石墨烯结构性能及其应用[J]. 江文,陈玉祥. 化工设计通讯. 2017(08)
[3]喷涂法制备石墨烯功能层及性能研究（英文）[J]. 王小菊,徐如祥,敦涛,祁康成,曹贵川,林祖伦. 电子科技大学学报. 2017(01)
[4]机场用导电混凝土热融除冰雪能耗优化研究[J]. 李龙海,仝晔. 混凝土. 2016(04)
[5]石墨烯薄膜的制备及性能分析[J]. 侯朝霞,周银,李光彬,李思明,王美涵,胡小丹. 沈阳大学学报(自然科学版). 2015(01)
[6]氧化还原法制备石墨烯工艺参数的研究[J]. 陈皮伟,邹鹏,黄德欢. 炭素技术. 2014(06)
[7]拉曼光谱在石墨烯结构表征中的应用[J]. 吴娟霞,徐华,张锦. 化学学报. 2014(03)
[8]石墨烯外延生长及其器件应用研究进展[J]. 王霖,田林海,尉国栋,高凤梅,郑金桔,杨为佑. 无机材料学报. 2011(10)
[9]钢筋电极发热混凝土的长期电阻性能研究[J]. 侯作富,李卓球,王建军. 混凝土. 2009(11)
[10]导电沥青混凝土融雪化冰热输出功率计算方法[J]. 涂瓛,陈辉,吴少鹏,磨炼同,王虹. 武汉理工大学学报. 2009(13)
博士论文
[1]导电沥青混凝土的导电特性与工程应用研究[D]. 唐宁.武汉理工大学 2014
硕士论文
[1]石墨烯还原方式对其结构及电学性能的影响[D]. 谢宇琪.哈尔滨工业大学 2016
[2]基于电热性能的导电混凝土制备研究[D]. 邓斐.重庆交通大学 2016
[3]氧化石墨烯制备石墨膜及其导热性能研究[D]. 冯林敏.哈尔滨工业大学 2015
[4]石墨碳纤维导电沥青混凝土的制备及性能研究[D]. 杨振华.长沙理工大学 2015
[5]三相复合导电混凝土用于道路及桥面融雪化冰的研究[D]. 刘建国.长安大学 2014
[6]导电沥青混凝土的导电机理及路用性能研究[D]. 陈忠良.南昌大学 2013
[7]柔性石墨烯复合电极的制备及其结构与性能的研究[D]. 刘洋.上海师范大学 2012
[8]导电沥青混凝土应用技术的研究[D]. 米轶轩.武汉理工大学 2011
[9]石墨水泥砂浆注浆钢纤维混凝土融雪及有限元模拟[D]. 龚龙.大连理工大学 2009
[10]混凝土结构表面对流换热研究[D]. 刘照球.同济大学 2006
本文编号：2959763
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
石墨烯结构示意图
图 1-2 HI 与 GO 反应机理图[33]烯电极的应用好的电学特性和力学特性，石墨烯薄膜作为良好的柔性电极材的领域中去。如发光二极管、太阳能电池、超级电容器、锂离石墨烯的太阳能电池，由于石墨烯对光的高透过率和良好的导上提高了电池的光电转化率。此外，石墨烯材料优秀的化学惰比，提高了使用寿命，降低了成本。在超级电容器方面，因为学性能、高比表面积和相对较低的成本，因此具有巨大的优势石墨烯，由于其巨大的比表面积，比其他材料相比具有不可比混凝土中电极材料与布设形式选材、布设是导电混凝土制备过程中的必要环节。在导电混凝，导电线不能与混凝土直接连接，必须通过电极将导电线和导才能施加外部电压，电极的布设形式直接影响到导电混凝土的
及到的材料有环氧树脂和石英砂。石英砂采用树脂采用汉中（上海）公司的双组份水性环氧浅色粘稠液体，牌号为 E41；B 组份为固化剂，230。两组分按照 A：B=1：1.5~2 的比例充分搅达最大强度。试方法试石墨烯膜的电阻进行测试，由于二电极法测试生接触电阻导致测试的值偏大。为减小接触电燥后）的导电银浆将铜导线粘接在石墨烯膜试用导致电阻测量导致的误差，需要将石墨烯膜cm 0.5cm 的试件，每个样品制备 3 个平行件 2-2。
【参考文献】：
期刊论文
[1]拉曼光谱表征石墨烯结构的研究进展[J]. 郝欢欢,刘晶冰,李坤威,汪浩,严辉. 材料工程. 2018(05)
[2]石墨烯结构性能及其应用[J]. 江文,陈玉祥. 化工设计通讯. 2017(08)
[3]喷涂法制备石墨烯功能层及性能研究（英文）[J]. 王小菊,徐如祥,敦涛,祁康成,曹贵川,林祖伦. 电子科技大学学报. 2017(01)
[4]机场用导电混凝土热融除冰雪能耗优化研究[J]. 李龙海,仝晔. 混凝土. 2016(04)
[5]石墨烯薄膜的制备及性能分析[J]. 侯朝霞,周银,李光彬,李思明,王美涵,胡小丹. 沈阳大学学报(自然科学版). 2015(01)
[6]氧化还原法制备石墨烯工艺参数的研究[J]. 陈皮伟,邹鹏,黄德欢. 炭素技术. 2014(06)
[7]拉曼光谱在石墨烯结构表征中的应用[J]. 吴娟霞,徐华,张锦. 化学学报. 2014(03)
[8]石墨烯外延生长及其器件应用研究进展[J]. 王霖,田林海,尉国栋,高凤梅,郑金桔,杨为佑. 无机材料学报. 2011(10)
[9]钢筋电极发热混凝土的长期电阻性能研究[J]. 侯作富,李卓球,王建军. 混凝土. 2009(11)
[10]导电沥青混凝土融雪化冰热输出功率计算方法[J]. 涂瓛,陈辉,吴少鹏,磨炼同,王虹. 武汉理工大学学报. 2009(13)
博士论文
[1]导电沥青混凝土的导电特性与工程应用研究[D]. 唐宁.武汉理工大学 2014
硕士论文
[1]石墨烯还原方式对其结构及电学性能的影响[D]. 谢宇琪.哈尔滨工业大学 2016
[2]基于电热性能的导电混凝土制备研究[D]. 邓斐.重庆交通大学 2016
[3]氧化石墨烯制备石墨膜及其导热性能研究[D]. 冯林敏.哈尔滨工业大学 2015
[4]石墨碳纤维导电沥青混凝土的制备及性能研究[D]. 杨振华.长沙理工大学 2015
[5]三相复合导电混凝土用于道路及桥面融雪化冰的研究[D]. 刘建国.长安大学 2014
[6]导电沥青混凝土的导电机理及路用性能研究[D]. 陈忠良.南昌大学 2013
[7]柔性石墨烯复合电极的制备及其结构与性能的研究[D]. 刘洋.上海师范大学 2012
[8]导电沥青混凝土应用技术的研究[D]. 米轶轩.武汉理工大学 2011
[9]石墨水泥砂浆注浆钢纤维混凝土融雪及有限元模拟[D]. 龚龙.大连理工大学 2009
[10]混凝土结构表面对流换热研究[D]. 刘照球.同济大学 2006
本文编号：2959763
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