“隧道效应理论”和“通道导电理论”并不能完全的分割开来，二者是相互关联相互作用的，因为这两个理论而产生的电流同时存在于基体中形成的导电通道中。

1.2.2  水泥基复合材料导电机理

伴随着现在的混凝土材料的发展方向朝着功能和智能化发展，越来越多的研究人员开始致力于研究水泥基复合材料实验中的水泥基复合材料的导电机理，通过对聚合物基复合材料的导电机理的实验成果展开学习，借鉴了许多宝贵经验。

对水泥基复合材料导电机理的研究重点着手于两个部分：构成导电通路的原理和构成导电通路后电子的传递方式。

1.2.2.1  导电通路的形成理论

水泥基复合材料导电路径的形成理论研究的是和电荷转移路径的形成或添加水泥基导电填料密切联系的完成导电功能的过程。在制造过程和形成理论之间存在着一一对应的关系，这个过程是受水泥基复合材料的几何和拓扑结构，热力学和动力学等很多因素所影响的，因为它不仅是电子微观运动的宏观性能前提，同时，一个最终的导电路径结构也决定了载体在复合水泥中的传输，并对复合材料的导电性起决定作用。在分析研究碳纤维水泥基复合材料的导电机理的结果得出，当碳纤维含量达到一定值时，制备所得材料的电阻率大大减小，即水泥基复合材料也存在渗滤现象。

1.2.2.2  通路形成后的导电机制

通过对于碳纤维水泥基复合材料进行有关导电原理的实验，可以得出结论，水泥基复合材料与聚合物基体复合材料是相同的传导机制，也存在通道电导理论和隧道效应理论。

1. 通道导电理论

在混凝土材料中，当导电填料的体积足够大时，导电组分可以在基体材料中相连构成导电网络组成导电通道，电子在导电通路中的沿一定方向的迁移形成电流。对于导电通道理论，影响水泥基复合材料的电阻率的主要因素是导电掺料之间的接触电阻，导电掺料的分散度以及导电掺料相互接触的颗粒的数目。

2. 隧道效应理论

目前，现有的水泥基复合材料具有隧道效应的理论已被普遍接受的。隧道效应理论认为，当导电掺料在水泥基复合材料中的掺量较多时，导电掺料颗粒之间的间距减少。当距离足够小，由于热振动或励磁提供能量，电子可以击穿水泥基质屏障过渡到相邻的导电掺料颗粒，产生隧道电流。来~自^751论+文.网www.751com.cn/

3. 离子导电

水泥基复合材料由于所使用的基体材料是水泥，所以与之前所介绍的材料不同，其中具有非常细微的导电形式存在于水泥基复合材料中，这就是离子导电。

混凝土是水泥经过水化反应形成的液-固-气相复杂系统。在水泥浆体硬化过程中会有很多的微小孔洞形成，这些微小孔洞有的是以作为独立的孔存在于基体中，有的连接在一起，形成孔隙网络。一般情况下，孔隙含有孔隙水，这种水称为自由水，一般不参与水泥的水化过程。水泥水化过程中会产生一些金属离子、酸根离子、氢氧根离子等，这些离子存在于孔隙水中，组成一定浓度的电解质溶液。在外加电压的作用下，离子通过朝一定方向的移动产生电流。在水泥的早期水化或者在湿度大的条件下，高浓度的电解质溶液存在于孔隙中，离子电导率强。在干燥的条件下，水泥基体的离子电导率是弱的。在水泥基复合材料中的导电掺料含量不多时，水泥基中导电掺料颗粒大多是呈现无序的，分散的，不连续的分布，在它们之间相隔的距离是非常大的，相互之间几乎没有联系。这时水泥基复合材料的导电性主要是指基体材料所具备的离子导电性，水泥基复合材料所具有的电阻率与水泥基体的电阻率基本上是一致的。 智能型水泥基复合材料的制备(5):http://www.751com.cn/cailiao/lunwen_75680.html