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发布时间:2020-01-06 00:00:00
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碳纳米管水泥基复合材料温敏及湿敏性能研究
Study on Temperature and Humidity Sensitivity of Carbon Nanotube /Cement Composite (CNT/CC)
2020年第4期
碳纳米管;温敏性能;湿敏性能;电阻率变化率
Carbon nanotubes; Temperature sensitivity; Humidity sensitivity; Change rate of resistivity
2020年第4期
10.19761/j.1000-4637.2020.04.005.04
国家自然科学基金(51009057、51879093);江苏省科技计划项目(BE2015706);南京市水务科研项目。
袁 娇,刘小艳,陈玉泉,马文莉,李田雨,江 波,揭汉铎
河海大学 力学与材料学院,南京210098

袁 娇,刘小艳,陈玉泉,马文莉,李田雨,江 波,揭汉铎

袁娇,刘小艳,陈玉泉,等.碳纳米管水泥基复合材料温敏及湿敏性能研究[J].混凝土与水泥制品,2020(4):5-8.

YUAN J,LIU X Y,CHEN Y Q,et al.Study on Temperature and Humidity Sensitivity of Carbon Nanotube/Cement Composite(CNT/CC)[J].China Concrete and Cement Products,2020(4):5-8.

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摘 要:将碳纳米管(CNTs)作为导电填料制备了碳纳米管水泥基复合材料(CNT/CC),分别研究了CNT/CC在不同温度、湿度下的电阻率变化规律,探讨其作为本征型温、湿度传感器的可行性。结果表明,试件在25~55℃区间内具有较好的温敏性,CNTs掺量为0.5%的CNT/CC试件单位温度内电阻率变化率在1.5%以上,且在升温和降温条件下,电阻率变化率随温度线性变化的相关系数分别为-0.950和-0.984;试件内部含水率在0.6%~6.0%时的湿敏性能最佳,且CNTs掺量为0.5%的试件电阻率变化率最大,达到91.2%。Abstract:Carbonnanotubes(CNTs)wereusedasconductivefillerstofabricatecarbonnanotube/cementcomposite(CNT/CC).Bystudyingthechangerateofresistivityunderdifferenttemperatureandhumidity,whetherCNT/CCcouldbeabletomakeanintrinsictemperatureandhumiditysensorwasdiscussed.Theresultsshowthatspecimenshavegoodtemperaturesensitivitybetween25℃and55℃,thechangerateofresistivitycomesupto1.5%/℃.WhenCNT/CCcontaining0.5%CNTsisheatedupandcooleddown,thelinearcoefficientis-0.950and-0.984respectively.Specimenshavethebesthumiditysensitivitywhenwatercontentisbetween0.6%and6.0%.Whileadding0.5%CNTs,thechangerateofresistivityis91.2%,whichreachesthemaximumvalue.
英文名 : Study on Temperature and Humidity Sensitivity of Carbon Nanotube /Cement Composite (CNT/CC)
刊期 : 2020年第4期
关键词 : 碳纳米管;温敏性能;湿敏性能;电阻率变化率
Key words : Carbon nanotubes; Temperature sensitivity; Humidity sensitivity; Change rate of resistivity
刊期 : 2020年第4期
DOI : 10.19761/j.1000-4637.2020.04.005.04
文章编号 :
基金项目 : 国家自然科学基金(51009057、51879093);江苏省科技计划项目(BE2015706);南京市水务科研项目。
作者 : 袁 娇,刘小艳,陈玉泉,马文莉,李田雨,江 波,揭汉铎
单位 : 河海大学 力学与材料学院,南京210098

袁 娇,刘小艳,陈玉泉,马文莉,李田雨,江 波,揭汉铎

袁娇,刘小艳,陈玉泉,等.碳纳米管水泥基复合材料温敏及湿敏性能研究[J].混凝土与水泥制品,2020(4):5-8.

YUAN J,LIU X Y,CHEN Y Q,et al.Study on Temperature and Humidity Sensitivity of Carbon Nanotube/Cement Composite(CNT/CC)[J].China Concrete and Cement Products,2020(4):5-8.

摘要
参数
结论
参考文献
引用本文

摘  要:将碳纳米管(CNTs)作为导电填料制备了碳纳米管水泥基复合材料(CNT/CC),分别研究了CNT/CC在不同温度、湿度下的电阻率变化规律,探讨其作为本征型温、湿度传感器的可行性。结果表明,试件在25~55 ℃区间内具有较好的温敏性,CNTs掺量为0.5%的CNT/CC试件单位温度内电阻率变化率在1.5%以上,且在升温和降温条件下,电阻率变化率随温度线性变化的相关系数分别为-0.950和-0.984;试件内部含水率在0.6%~6.0%时的湿敏性能最佳,且CNTs掺量为0.5%的试件电阻率变化率最大,达到91.2%。

Abstract: Carbon nanotubes (CNTs) were used as conductive fillers to fabricate carbon nanotube/cement composite (CNT/CC). By studying the change rate of resistivity under different temperature and humidity, whether CNT/CC could be able to make an intrinsic temperature and humidity sensor was discussed. The results show that specimens have good temperature sensitivity between 25 ℃ and 55 ℃, the change rate of resistivity comes up to 1.5%/℃. When CNT/CC containing 0.5% CNTs is heated up and cooled down, the linear coefficient is -0.950 and -0.984 respectively. Specimens have the best humidity sensitivity when water content is between 0.6% and 6.0%. While adding 0.5% CNTs, the change rate of resistivity is 91.2%, which reaches the maximum value.

 

关键词:
碳纳米管;温敏性能;湿敏性能;电阻率变化率
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(1)在25~55 ℃的温度范围内,CNT/CC在升、降温过程中的单位温度电阻率变化率与温度之间呈现良好的线性关系,CNTs掺量为0.5%时,试件对温度的敏感性优于其他掺量。试验结果表明,CNT/CC有望用于制作本征型温度传感器。
(2)当含水率处于0.6%~6.0%时,试件的电阻率随着含水率的增大而显著降低,电阻率变化率均在87%以上,且当CNTs掺量为0.5%时,电阻率变化率达到最高值91.2%,说明CNT/CC可通过自身导电性能的变化对外界湿度变化作出相应的响应,有望用于制作本征型湿度传感器。
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袁娇,刘小艳,陈玉泉,.碳纳米管水泥基复合材料温敏及湿敏性能研究[J].混凝土与水泥制品,2020(4):5-8.

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