当前位置: 石墨 >> 石墨资源 >> 电渗透防潮科学研究石墨掺杂非膨胀水泥用于
地下空间潮渗问题一直是世界难题,引发各国科学家长达年的研究。
直到挪威特莱顿发明的电渗透防潮技术,有效解决了地下室潮湿的问题。
那么,电渗透防潮系统防水原理区别于传统防水,
采用安装正负极的方式,通过施加挪威特莱顿电渗透脉冲电压,主动使结构内正极性的水分子朝室外负极土壤移动,达到主动防潮的效果。
那么,用石墨掺杂非膨胀水泥用于包覆钛线的电渗透防渗防潮系统有效吗?
我们通过以下研究:
石墨的结构
石墨是碳质元素结晶矿物,它的结晶格架为六边形层状结构,属六方晶系,具完整的层状解理。面与面之间以分子键为主(即范德华力),范德华力较弱,因此分子之间的吸引力较弱,
六边形层状结构:六个碳原子在同一个平面上形成了六边连形的环,伸展成片层结构‘
如图:一个●表示一个石墨原子,石墨原子最外层有3个sp轨道,2个sp轨道与周围的石墨分子结合,每个石墨分子最后都有一个多余的sp轨道,这种结构成就了石墨在特莱顿防潮系统中的作用
1.导电性
由于碳原子sp轨道电子比较自由,相当于金属中的自由电子,所以石墨能导热和导电,这正是金属晶体特征。因此也归类于金属晶体。具有良好的导电性,可以用作电极材料。
2.化学性质稳定性好
石墨晶体中层与层之间相隔pm,距离较大,是以范德华力结合起来的,即层与层之间属于分子晶体。但是,由于同一平面层上的碳原子间结合很强,极难破坏,所以石墨的熔点也很高,化学性质也稳定。不溶于水、稀酸、稀碱和有机溶剂;在卤素中只有氟能与单质碳直接反应;只有加热到一定程度,单质碳易被酸氧化。3.阻碍水分子保护钛线
基于相似相溶原理,石墨结构表面是非极性的,而水分子(需要化学结构模型对比)是极性分子,非极性的石墨与极性水分子互不相溶,且石墨电极常用于电解水试验,说明当电渗透系统开始工作时,水分子难以通过水泥石墨混合层与钛线接触。4.吸附能力
钛线容易被卤素和氧族元素生成共价键或离子键化合物,也会和过渡金属等生成金属间化合物,由于地下室较低的温度下,不饱和力场的存在石墨层之间的范德华力弱,当各类碱金属、稀土、卤素、金属卤化物等经过石墨层时,会被石墨表面剩余能(多余的sp轨道的能量)吸附,阻碍其越过水泥层与钛线接触。
5.电磁屏蔽作用
石墨具有抗磁性,而钛线具有顺磁性,石墨水泥包裹钛线起到了电磁屏蔽的效果