讲座主题：混凝土中的新型导电网络构建：界面纳米工程
专家姓名：钟晶
工作单位：哈尔滨工业大学
讲座时间：2023年2月20日 14:00
讲座地点：土木工程学院A302
主办单位：tyc1286太阳集团土木工程学院
内容摘要：
导电混凝土在融雪化冰、电磁波屏蔽以及自监测领域具有广泛的应用前景，传统的制备方法是在水泥基体中直接引入导电填料，不仅消耗大量的时间与能量，也往往导致混凝土的粘度急剧上升，从而造成混凝土工作性降低、缺陷增多、强度下降。更重要的是，这也导致了水泥基材料中最为薄弱的界面过渡区位于导电网络的外围，从而限制了压阻传感器灵敏度的提升。基于此，提出了一种基于骨料导电涂层设计的新策略来构建三维导电网络，可以将界面过渡区直接串联嵌入其中，从而大幅提高了传感器的电导率和压阻变化率，同时不明显降低混凝土力学性能。将氧化石墨烯吸附在细骨料表面，随之进行简单的退火和微波处理，制备出高导电石墨烯涂层细骨料（导电骨料）。导电骨料和0.1 wt%碳纤维的联合使用，使水泥基压阻传感器在循环压缩载荷下表现出优异的灵敏度，而抗压强度损失可忽略不计。在导电碳材料使用量较低（导电涂层极薄）的情况下，水泥基传感器的电导率和电阻变化率大幅提升，这种用涂层设计方法进行界面纳米工程的策略也可以很容易地扩展到开发水泥基材料的其他功能特性（如阻尼性能和电磁屏蔽等），以及其他涂层材料体系（例如高分子复合材料涂层），从而为优化水泥基材料的性能开辟了新的思路。
主讲人介绍：
哈尔滨工业大学土木工程学院副教授/博士生导师，绿色建造实验室主任。2013年在哈尔滨工业大学取得博士学位。主要研究方向包括水泥基复合材料、纤维混凝土、以及水泥/黏土等建筑材料的3D打印、二氧化碳固定、固废资源化利用等。主持国家自然科学基金两项，自然科学基金民航联合基金子课题一项，重点研发计划子课题一项。发明了目前已经产业化应用的离心浇铸法制备超致密石墨烯高导热薄膜技术，目前已经形成产业化产品，并给华为、OPPO等企业客户供货，在川藏高铁某施工路段的融化化冰也得到了应用。目前已经以第一/通信作者在Cement Concrete Composites，Construction Building Materials，Journal of Cleaner Production，Carbon，ACS NANO，Nature Communications，Nano Energy等期刊上发表SCI论文40余篇。担任国际学术期刊“Journal of Infrastructure Preservation and Resilience”副主编，长期担任国际著名学术期刊ACS Nano, Advanced Materials, Additive Manufacturing, Carbon, Composites Science & Technology等审稿人。
