發(fā)布時間：2021-01-06 02:34

　　導(dǎo)電瀝青混凝土融冰化雪作為一種新型的道路除冰雪方法具有融雪效率高,無污染等優(yōu)點具有廣闊的應(yīng)用前景。但是由于目前導(dǎo)電瀝青混凝土所用電極體積大,耐腐蝕性差等缺點,必須將其埋設(shè)在路面面層內(nèi)部,導(dǎo)致導(dǎo)電瀝青混凝土升溫速率低,融冰雪過程中能量損耗大等缺點。本文將采用石墨烯作為導(dǎo)電瀝青混凝土用電極材料,利用石墨烯良好的導(dǎo)電性、力學(xué)性能和耐腐蝕性能,開發(fā)一種設(shè)置在道路表面層、布設(shè)合理、使用性能良好的導(dǎo)電瀝青混凝土電極方案,從而達到提高導(dǎo)電瀝青混凝土的熱效率,降低熱量傳遞過程中的能量損耗的目的�？紤]到道路瀝青混凝土電極大面積、低成本的特點,采用氧化還原法制備石墨烯薄膜。用改進的Hummers法制備氧化石墨烯溶液,用涂覆法制備氧化石墨烯膜,采用化學(xué)還原法和熱還原法對氧化石墨烯膜進行還原得到石墨烯膜。研究還原過程中膜的厚度、反應(yīng)時間及還原溫度對石墨烯膜力學(xué)性能和電學(xué)性能的影響規(guī)律。對兩種還原方式進行對比,確定石墨烯電極材料的制備工藝。采用仿真模擬結(jié)合室內(nèi)升溫實驗的方法確定電極的布設(shè)方案。用多物理場耦合仿真模擬軟件COMSOL Multiphysics建立石墨烯電極導(dǎo)電瀝青混凝土電熱模型;制備石墨烯電極,通... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

石墨烯結(jié)構(gòu)示意圖

圖 1-2 HI 與 GO 反應(yīng)機理圖[33]烯電極的應(yīng)用好的電學(xué)特性和力學(xué)特性，石墨烯薄膜作為良好的柔性電極材的領(lǐng)域中去。如發(fā)光二極管、太陽能電池、超級電容器、鋰離石墨烯的太陽能電池，由于石墨烯對光的高透過率和良好的導(dǎo)上提高了電池的光電轉(zhuǎn)化率。此外，石墨烯材料優(yōu)秀的化學(xué)惰比，提高了使用壽命，降低了成本。在超級電容器方面，因為學(xué)性能、高比表面積和相對較低的成本，因此具有巨大的優(yōu)勢石墨烯，由于其巨大的比表面積，比其他材料相比具有不可比混凝土中電極材料與布設(shè)形式選材、布設(shè)是導(dǎo)電混凝土制備過程中的必要環(huán)節(jié)。在導(dǎo)電混凝，導(dǎo)電線不能與混凝土直接連接，必須通過電極將導(dǎo)電線和導(dǎo)才能施加外部電壓，電極的布設(shè)形式直接影響到導(dǎo)電混凝土的

及到的材料有環(huán)氧樹脂和石英砂。石英砂采用樹脂采用漢中（上海）公司的雙組份水性環(huán)氧淺色粘稠液體，牌號為 E41；B 組份為固化劑，230。兩組分按照 A：B=1：1.5~2 的比例充分?jǐn)囘_最大強度。試方法試石墨烯膜的電阻進行測試，由于二電極法測試生接觸電阻導(dǎo)致測試的值偏大。為減小接觸電燥后）的導(dǎo)電銀漿將銅導(dǎo)線粘接在石墨烯膜試用導(dǎo)致電阻測量導(dǎo)致的誤差，需要將石墨烯膜cm 0.5cm 的試件，每個樣品制備 3 個平行件 2-2。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]拉曼光譜表征石墨烯結(jié)構(gòu)的研究進展[J]. 郝歡歡,劉晶冰,李坤威,汪浩,嚴(yán)輝.  材料工程. 2018(05)
[2]石墨烯結(jié)構(gòu)性能及其應(yīng)用[J]. 江文,陳玉祥.  化工設(shè)計通訊. 2017(08)
[3]噴涂法制備石墨烯功能層及性能研究（英文）[J]. 王小菊,徐如祥,敦濤,祁康成,曹貴川,林祖?zhèn)?  電子科技大學(xué)學(xué)報. 2017(01)
[4]機場用導(dǎo)電混凝土熱融除冰雪能耗優(yōu)化研究[J]. 李龍海,仝曄.  混凝土. 2016(04)
[5]石墨烯薄膜的制備及性能分析[J]. 侯朝霞,周銀,李光彬,李思明,王美涵,胡小丹.  沈陽大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(01)
[6]氧化還原法制備石墨烯工藝參數(shù)的研究[J]. 陳皮偉,鄒鵬,黃德歡.  炭素技術(shù). 2014(06)
[7]拉曼光譜在石墨烯結(jié)構(gòu)表征中的應(yīng)用[J]. 吳娟霞,徐華,張錦.  化學(xué)學(xué)報. 2014(03)
[8]石墨烯外延生長及其器件應(yīng)用研究進展[J]. 王霖,田林海,尉國棟,高鳳梅,鄭金桔,楊為佑.  無機材料學(xué)報. 2011(10)
[9]鋼筋電極發(fā)熱混凝土的長期電阻性能研究[J]. 侯作富,李卓球,王建軍.  混凝土. 2009(11)
[10]導(dǎo)電瀝青混凝土融雪化冰熱輸出功率計算方法[J]. 涂瓛,陳輝,吳少鵬,磨煉同,王虹.  武漢理工大學(xué)學(xué)報. 2009(13)

博士論文
[1]導(dǎo)電瀝青混凝土的導(dǎo)電特性與工程應(yīng)用研究[D]. 唐寧.武漢理工大學(xué) 2014

碩士論文
[1]石墨烯還原方式對其結(jié)構(gòu)及電學(xué)性能的影響[D]. 謝宇琪.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]基于電熱性能的導(dǎo)電混凝土制備研究[D]. 鄧斐.重慶交通大學(xué) 2016
[3]氧化石墨烯制備石墨膜及其導(dǎo)熱性能研究[D]. 馮林敏.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[4]石墨碳纖維導(dǎo)電瀝青混凝土的制備及性能研究[D]. 楊振華.長沙理工大學(xué) 2015
[5]三相復(fù)合導(dǎo)電混凝土用于道路及橋面融雪化冰的研究[D]. 劉建國.長安大學(xué) 2014
[6]導(dǎo)電瀝青混凝土的導(dǎo)電機理及路用性能研究[D]. 陳忠良.南昌大學(xué) 2013
[7]柔性石墨烯復(fù)合電極的制備及其結(jié)構(gòu)與性能的研究[D]. 劉洋.上海師范大學(xué) 2012
[8]導(dǎo)電瀝青混凝土應(yīng)用技術(shù)的研究[D]. 米軼軒.武漢理工大學(xué) 2011
[9]石墨水泥砂漿注漿鋼纖維混凝土融雪及有限元模擬[D]. 龔龍.大連理工大學(xué) 2009
[10]混凝土結(jié)構(gòu)表面對流換熱研究[D]. 劉照球.同濟大學(xué) 2006



本文編號：2959763