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地聚物由[SiO4]四面体和[A1O4]四面体共同构成稳定、致密的三维网络结构,具有耐化学腐蚀、耐高温、力学性能好且制备过程简单等诸多优点。因此,地聚物成为制备建筑材料、耐腐蚀、耐火阻燃和其它高强耐磨复合材料的理想选择。本文以矿渣基地聚物为电热涂层的成膜物质,以炭黑粉、石墨、多壁碳纳米管为导电填料制备电热涂料,研究了不同导电填料、溶剂水掺量、养护温度、养护时间等对涂层电性能、热性能、力学性能、附着力、耐腐蚀、微观结构、自控温性能的影响。得出以下实验结果:(1)随着导电填料掺量的增加,矿渣基地聚物复合材料的体积电阻率逐渐减小并出现渗流现象。当石墨掺量为25wt.%、炭黑粉掺量为20wt.%、碳纳米管掺量为4wt.%时,涂层的体积电阻率分别降低到17.68Ω·cm、15.88Ω·cm、8.96Ω·cm。对微观表征分析,发现碳系导电填料没有改变地聚物的固化机理与过程。(2)研究不同炭黑粉掺量作为导电填料在不同水固比下的性能,当水固比从0.35到0.60时,发现涂层的电性能逐渐升高,其体积电阻率从17.90Ω·cm降至15.03Ω·cm,发热温度从28.30℃升至40.50℃,输出功率从6.91W升至10.20W,涂层的抗压强度先升高后降低,水固比为0.40-0.50表现出了良好的附着力与耐酸碱腐蚀性能。(3)对复合涂层的综合性能也进行了考察,当石墨与炭黑粉复合比例为4:3时涂层的体积电阻率降低到最小,发热温度与功率达到最优,同石墨作为单组份填料时相比,涂层的体积电阻率降低至25.80Ω·cm,发热温度与输出功率分别升高至68.80℃与16.40W,其抗压强度在23.15MPa-26.67MPa范围内变化,与单组份比较,涂层仍保持着优异的附着力性能与耐酸碱腐蚀性能,涂层的综合性能有所提高。(4)对涂层的养护时间与养护温度也进行了考察,当水固比为0.45时,涂层分别在25℃与60℃养护94天发现;随着养护时间养护温度的增加涂层的体积电阻率逐渐升高,发热温度与输出功率下降,抗压强度有所提升,当导电填料达到涂层渗流值时,其电热性能变化较小。(5)对涂层的自控温性能进行了研究,发现地聚物基碳系电热涂料可以通过调节涂层的体积电阻率、外加电压、涂层厚度实现涂层的自控温性能。