[发明专利]一种用于电阻率法探测的电极降阻剂

说明书

本发明涉及一种用于电阻率法探测的电极降阻剂，属于接地导电材料。按质量百分比计，所述降阻剂包括如下组分：膨润土30‑60％，碳纤维1‑20％，不锈钢纤维1‑20％，锌粉0.1‑30％，铝粉0.1‑30％，铜粉0.1‑30％，导电水泥10‑40％，缓凝剂0.1‑10％，氯化钠0.1‑20％，硫酸铜1‑15％。本发明的降阻剂降阻性能好，起到快速降低电极与岩石的接地电阻的效果，其能够很好地将电极与岩石耦合，显著提高电阻率法探测的准确性；同时，降阻剂本身强度不高，便于电极收回，提高了电阻率法探测的工作效率。另外，本发明降阻剂制备简单，不含有毒物质，对环境和地下水无污染。

技术领域

本发明属于电阻率法不良地质探测技术领域，尤其涉及一种电阻率低、降阻性能佳、稳定性好、强度不高，且适用于岩石电阻率法探测的电极降阻剂及其相应装置。

背景技术

电阻率法作为一种重要的电法勘探方法，应用范围很广，无论是在普查金属、非金属矿产和研究地质构造方面，还是在水文、工程、环境地质调查以及勘查能源等方面，均取得了良好的地质效果，发挥着重要的作用。但当探测对象为岩石时，岩石的电阻率很大，电极和围岩之间就会接触不良，表现为接触阻值较大，影响探测，故亟需一种耦合材料来降低电极和围岩之间的接触电阻。

降阻剂是一种广泛运用于电气接地和防雷的工程材料，具有良好的降阻效果。其本身的电阻率很低，能减少接地体和土壤间的接触电阻。降阻剂一般有化学降阻剂和物理降阻剂，但化学降阻剂存在有效导电成分不稳定、易污染环境和地下水等问题，一般不能用于电极和岩石之间的耦合材料；物理降阻剂是以非电解质固体粉末为导电材料，可有效降低接地电阻，且稳定性好，是一种良好的耦合材料，但是物理降阻剂一般用于降低接地体与土壤之间的电阻，且降阻速度比较慢。

综上所述，现有的各类降阻剂仍然存在诸多问题，尤其是对于本发明的用于隧道或岩石地层不良地质探测的降阻剂，由于其使用环境特殊，上述现有的几类降阻剂并不适用，因此，有必要研究一种新的适用于隧道或岩石地层电阻率法探测的电极降阻剂。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明旨在提供一种用于电阻率法探测的电极降阻剂及其制备方法。本发明的降阻剂降阻性能好，能快速凝固，起到快速降阻的效果；且不含有毒物质，对环境和地下水无污染。同时，降阻剂本身强度不高，便于电极收回，其能够很好地将电极与岩石耦合，显著提高电阻率法探测的准确性。

为实现上述目的，具体的，本发明公开了下述技术方案：

首先，本发明公开一种用于电阻率法探测的电极降阻剂，按质量百分比计，所述降阻剂包括如下组分：膨润土30-60％，碳纤维1-20％，不锈钢纤维1-20％，锌粉0.1-30％，铝粉0.1-30％，铜粉0.1-30％，氯化钠0.1-20％，硫酸铜0.1-15％，导电水泥10-40％，缓凝剂0.1-10％。

进一步地，所述降阻剂包括如下组分：膨润土30-40％，碳纤维5-15％，不锈钢纤维5-15％，锌粉3-20％，铝粉2-25％，铜粉3-20％，氯化钠5-15％，硫酸铜6-10％，导电水泥15-30％，缓凝剂3-8％。经过测试，降阻剂各组分的含量在该范围内时，能够使降阻剂的电阻率的性能进一步提升。

进一步地，所述碳纤维和不锈钢纤维的长径比分别控制在1000～3000、400-800之间，碳纤维和不锈钢纤维的共同特点是长径比很大，这样可以在降阻剂中形成一定的空间网格，起到导电通道的骨架作用，但两者不同长径比的组合以及不锈钢纤维良好的粘合性，能更有利于导电物质的连通，导电性能更佳。

进一步地，所述锌粉、铝粉的粒径分别为：锌粉0.2-0.5μm，铝粉5-10μm，铜粉5-10μm。选择该范围内的粒径可以使各粉末更加均匀地附着在碳纤维和不锈钢纤维形成的导电通道的表面，在增加降阻剂的导电性能的同时，也为电子的传导提供更加稳定和持续的导电位点，提高检测结果的稳定性和准确性。