巴基管对水泥基材料的伏安及阻抗特性的影响

摘要

巴基管(CNTs)是一种新型纳米材料，因其独特的准一维管状结构和优异性能而受到科学及工业产业界的广泛关注。本文尝试在水泥基材料中引入了一定量的多壁巴基管(MWNTs)，混合成型巴基管水泥基复合材料(MWNTs/CC)，同时还制备了空白参比试件(Plain/C)。采用四电极伏安法分别探讨了MWNTs/CC及Plain/C试件的直流I-V以及交流阻抗特性。结果发现：与参比Plain/C试件的相比，掺有MWNTs的MWNTs/CC试件的I-V特性图不仅斜率高(相应体积电阻低)，且±2V电压范围内的线性度也好，表明少量导电性能优良的MWNTs分布于水泥基体中改善了水泥材料的导电性与稳定性；Plain/C及MWNTs/CC试件的阻抗模图则呈现相似而不同的“U”形变化规律―在低、高频率时值较大，且Plain/C的要小于MWNTs/CC的，表明MWNTs在低频及高频时相对绝缘于基体；在中间频率区域时阻抗模为一低而平缓的平台，且MWNTs/CC试件的阻抗模显得更平缓，低值更多，MWNTs表现为一定的导通态。