摘要
水泥基压电陶瓷作为一种新型智能材料,近年来在土木工程领域受到广泛关注。
它结合了水泥基材料优异的力学性能和压电陶瓷材料独特的机电耦合特性,在结构健康监测、能量收集和自感知混凝土等方面展现出巨大的应用潜力。
本文综述了水泥基压电陶瓷的制备方法、性能研究及应用现状,重点阐述了不同制备工艺对材料微观结构和宏观性能的影响,并对水泥基压电陶瓷的未来发展方向进行了展望。
关键词:水泥基材料;压电陶瓷;制备方法;性能研究;应用
压电效应是指某些材料在受到机械压力时产生电荷,或在电场作用下产生机械变形的现象。
压电陶瓷作为一种重要的功能陶瓷材料,具有优异的机电耦合性能,被广泛应用于传感器、驱动器、换能器等领域[1]。
水泥基材料作为土木工程中应用最广泛的建筑材料之一,具有成本低廉、易于成型、力学性能优异等优点,但其功能性较为单一。
将压电陶瓷引入水泥基体中,制备水泥基压电陶瓷,可以赋予水泥基材料感知和响应外部环境刺激的能力,使其在结构健康监测、能量收集、自感知混凝土等领域具有广阔的应用前景[2]。
2水泥基压电陶瓷的研究概况水泥基压电陶瓷的研究始于20世纪90年代,近年来随着纳米技术、材料科学和土木工程的交叉融合,该领域的研究不断深入,取得了一系列重要进展。
早期研究主要集中于探索将压电陶瓷颗粒直接掺入水泥基体中,制备水泥基压电复合材料。
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