碳纳米管在水泥基中的分散性研究现状及展望

近年来,随着纳米材料和纳米技术的发展,关于多壁碳纳米管(MWCNTs)增强水泥基材料各项性能的研究越来越多。然而只有在水泥基中均匀稳定分散的MWCNTs才能更有效地发挥填充、桥接、成核机制,提高水泥基的各项力学性性能。就MWCNTs在水泥基中的分散性问题进行了探讨,重点论述了MWCNTs的分散方法、分散机理及其对水泥基材料性能的影响,指出当前研究中亟待解决的主要问题,并对未来将要进行的工作提出了建议,以期有利于MWCNTs水泥基在实际工程中的推广应用。     

早龄期氧化石墨烯增强碳纳米管水泥基复合材料的性能研究

文中报道了氧化石墨烯(GO)改善碳纳米管(CNTs)水泥基复合材料的抗折、抗压强度及电学性能的研究。当掺入2wt%CNTs时,CNTs水泥基复合材料抗折、抗压强度分别达最大值9.9、56.7MPa,然而随着CNTs掺入量的增加,CNTs水泥基复合材料的抗折、抗压强度出现了明显的降低趋势。此时在CNTs水泥基体中掺入一定量的GO,可以明显提高水泥基复合材料的抗折、抗压性能。同时GO的掺入可以提高CNTs水泥基复合材料的电学性能,仅掺入0.01wt%的GO时,GO/CNTs-1试样中的平均电阻率从CNTs-1样品的38.4Ω·m下降到了31.5Ω·m,降幅达到了17.9%。     

碳纤维水泥基复合材料中纤维分散性的研究

利用新拌料浆法及硬化试件电阻测试法,从碳纤维水泥基复合材料（CFCC）的纤维分散系数及变异系数分析等几个方面着手,探讨了碳纤维长度及掺量、搅拌工艺、分散剂和水灰比等诸因素对CFCC中碳纤维分散性能的影响,并确定了制备CFCC材料的适宜工艺。     

碳纳米管水泥基复合材料研究进展

碳纳米管是近几年国际新材料领域的研究前沿和热点,作者结合自己的研究详细综述了碳纳米管水泥基复合材料的国内外研究进展,分析了当前研究中存在的问题、碳纳米管水泥基复合材料的发展趋势及应用前景,并就今后研究的方向给出了建议.     

超高强水泥基复合材料力学及收缩性能研究

选取钢纤维和玄武岩纤维进行试验,研究了两种纤维掺量以及硅灰掺量对超高强水泥基复合材料抗压抗折强度、疲劳性能以及体积收缩率的影响。结果表明,纤维和硅灰的加入能有效改善水泥基材料的力学及收缩性能,钢纤维对水泥基材料强度提升较大,但玄武岩纤维表现出与材料更好的相容性,1.5%钢纤维、0.1%玄武岩纤维改善效果最明显,抗折、抗压强度分别提高了12.6%、3.0%和21.2%、2.7%,体积收缩率降低了12.2%、5.4%,且1.5%钢纤维的疲劳寿命是不掺纤维的近4倍,最大跨中挠度曲线呈现明显的阶段性特征;8%硅灰改善效果最大,抗折、抗压强度分别提高了13.3%、10.4%,体积收缩率降低了28.8%。     

改性碳酸钙晶须对工程水泥基材料力学性能的影响研究

采用正硅酸乙酯(TEOS)对CaCO_(3)晶须进行表面改性,通过X射线光电子能谱仪、红外光谱仪、扫描电子显微镜及X射线衍射仪等测试改性CaCO_(3)晶须(MCW)表面的组成与特性。结果表明,正硅酸乙酯的水解产物与CaCO_(3)晶须表面的羟基发生反应,在CaCO_(3)晶须表面形成了稳定的、无定形态的SiO_(2)。改性CaCO_(3)晶须能进一步提高工程水泥基材料(ECC)的力学性能。改性CaCO_(3)晶须增强ECC的作用机理为:改性CaCO_(3)晶须表面的SiO_(2)与Ca(OH)_(2)发生水化反应,在MCW周围生成更多C-S-H凝胶,CaCO_(3)晶须被周围水化产物紧密包裹,增强了晶须与水泥基材料之间的界面粘结作用,裂缝在扩展过程中消耗更多的能量;水化反应的进行提高了水泥石结构的致密性,从而进一步提高ECC的力学性能。     

PVA对维纶增强水泥材料力学性能的影响

本文通过聚乙烯醇对维纶增强水泥材料力学性能的影响的试验研究，发现少量ＰＶＡ加入到水泥基体中，能够进一步改善纤维水泥材料的力学性能，提高维纶增强水泥材料的增强增韧效果。     

高性能纤维增强水泥基复合材料(HPFRCC)的制备及其力学性能研究

采用常规的材料及通用的工艺力法,通过加入不同纤维、降低水胶比、去除粗骨料等方法配制抗压强度接近100 MPa的高性能纤维增强水泥基复合材料,并进行抗压强度、抗折强度、抗拉强度、静力弹性模量等力学性能试验,结果表明:高性能纤维增强水泥基复合材料不但具有较高抗压强度,其韧性及变形能力良好,适应现代工程结构的发展需要。     

镍纳米纤维/碳纳米管增强水泥基材料的电学性能与压敏性能

通过复掺镍纳米纤维、碳纳米管制备了镍纳米纤维/碳纳米管增强水泥基复合材料,研究了其导电性及压敏性,并与单掺碳纳米管增强水泥基材料进行了对比.水泥基材料导电性用四电极伏安法进行测试,微观形貌用扫描电子显微镜(SEM)进行观察,并探讨了镍纳米纤维/碳纳米管增强水泥基材料的性能提升机理,结果表明:镍纳米纤维、碳纳米管在水泥基材料中分散良好;镍纳米纤维加入碳纳米管水泥基材料中,可降低电阻率,最高可降低50％;混掺镍纳米纤维/碳纳米管水泥基材料比碳纳米管水泥基材料具有更稳定的敏感性,灵敏度最高可达1880,更适用于混凝土结构应力监测的传感元件.     

高性能纤维增强水泥基复合材料及其墙材制品性能试验研究

制备了一种以高性能纤维增强水泥基复合材料为壳体、泡沫混凝土为芯体的新型复合墙板,并对其力学性能、热工性能进行了研究.结果表明:随着纤维掺量的增加,复合墙板的3d、7d和28d抗折强度明显增加,7d和28 d抗折强度均能达到20 MPa以上,极限抗弯荷载系数为9.0;空心墙板的力学性能与复合墙板基本一致;空心墙板的传热系...     

碳纤维水泥基复合材料导热系数的研究

研究了碳纤维含量对水泥基复合材料导热系数的影响.试验结果表明:由于碳纤维加入水泥基材料中的同时也引入了气泡,导热系数随着碳纤维含量的增加而降低,碳纤维含量小于1.0%时,下降的幅度较大;含量大于1.0%时,下降的幅度变缓.通过对试验数据拟合得到了导热系数随碳纤维含量变化的函数关系.     

玻璃纤维增强水泥基复合材料耐水性能的研究

文章研究了掺加外加剂和聚合物乳液对玻璃纤维增强水泥基复合材料耐水性能的影响。通过分析实验数据,发现同时掺加适量的外加剂A和聚合物乳液K,可以显著提高玻璃纤维增强水泥基复合材料的耐水性能。     

碳纤维-石墨复合水泥基导电材料性能的试验研究

在石墨水泥基材料中掺入低电阻率、具有阻裂功能的短切碳纤维可以提高材料导电性能和力学性能。通过试验研究了测试电压、纤维掺量及龄期等对材料电阻率的影响,同时研究了碳纤维掺入对力学性能的影响。结果表明碳纤维掺入可以改善复合材料的导电性能和力学性能。     

流变学在水泥基复合材料中的应用

首先对流变学的三种基本元件进行简介，通过将三种基本元件进行组合形成宾汗姆（Bingham）模型，并用该模型对水泥基复合材料的徐变和松弛进行模拟，最后讨论流变学在水泥基复合材料中的应用。     

微钢纤维掺量对水泥基复合材料相关性能的影响

为了研究微钢纤维掺量对水泥基复合材料相关性能的影响,采用普通硅酸盐水泥、粉煤灰、硅灰、外加剂、以及微镀铜钢纤维进行水泥基复合材料配合比试验。设计和制作了三种不同纤维掺量的27组立方体、棱柱体、抗拉和抗折试件,通过试验,获得了不同纤维掺量下水泥基复合材料的力学性能,分析研究微钢纤维掺量与水泥浆复合材料相关性能的关系,建立了相应的数学模型。研究结果为普通水泥基复合材料的工程设计及工程应用质量评价提供参考依据。     

新型水泥基复合保温板试验配比初探

试验以骨料聚苯颗粒、水泥、粉煤灰、激发剂和纤维为原料,采用模压法制备新型水泥基复合保温板。通过粉煤灰取代水泥最佳掺量的确定,研究粉煤灰掺量对复合保温板强度的影响;通过激发剂最佳掺量的确定,研究激发剂对复合保温板力学性能的影响;通过纤维最佳掺量的确定,研究纤维对复合保温板性能的影响。并通过扫描电镜观察试样内部微观形貌,研究各组分相关作用机理。     

Synthesis and characterisation of multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs)

ABSTRACT

Carbon nanotubes are one of the major research areas in the field of nanotechnology, due to its mechanical and electro-conductive properties in the field of engineering and medical sciences. This paper focuses on preparation of multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) for the mass production using thermal catalytic chemical vapour deposition method. The synthesis of MWCNTs was made by breakdown of acetylene (C₂H₂) gas and Fe/MgO acting as catalyst. The surface morphology and structure of MWCNTs were characterised by scanning electron microscopy (SEM). Also phase identification and crystalline size of the nanopowder were determined by XRD. The particle size of MWCNTs was verified by SEM analysis and it was in the range of 20–30?nm and elemental analysis was carried out through energy dispersive analysis X-ray. Furthermore, thermal decomposition of the material property was studied by thermogravimetric analysis.     

加筋（竹筋）复合土中竹筋物理力学性能初探

对加筋（竹筋）复合土结构的竹筋进行防腐防虫处理后是否会对竹筋的物理力学性能带来不利影响或改变了竹筋的物理力学性能进行了试验研究,得出竹筋具有良好的抗力强度的结论,指出天然竹材作为拉筋材料具有良好的应用前景。     

Experimental study on mechanical properties of a novel micro-steel fiber reinforced magnesium phosphate cement-based concrete

Magnesium phosphate cement (MPC) received increased attention in recent years, but MPC-based concrete is rarely reported. The micro-steel fibers (MSF) were added to MPC-based concrete to enhance its ductility due to the high brittleness in tensile and flexural strength properties of MPC. This paper investigates the effect of MSF volume fraction on the mechanical properties of a new pattern of MPC-based concrete. The temperature development curve, fluidity, cubic compressive strength, modulus of elastic, axial compressive strength, and four-point flexural strength were experimentally studied with 192 specimens, and a scanning electron microscopy (SEM) test was carried out after the specimens were failed. Based on the test results, the correlations between the cubic compressive strength and curing age, the axial and cubic compressive strength of MPC-based concrete were proposed. The results showed that with the increase of MSF volume fraction, the fluidity of fresh MPC-based concrete decreased gradually. MSF had no apparent influence on the compressive strength, while it enhanced the four-point flexural strength of MPC-based concrete. The four-point flexural strength of specimens with MSF volume fraction from 0.25% to 0.75% were 12.3%, 21.1%, 24.6% higher than that of the specimens without MSF, respectively.     

水泥基灌浆料力学性能尺寸效应的研究

目前,国内灌浆料力学性能测试过程中对试件尺寸的选取并不统一。为了减少灌浆料力学性能的测试误差,本文将3种等级的水泥基灌浆料分别成型3种尺寸的试件来测试力学性能,研究水泥基灌浆料力学性能尺寸效应的影响规律。结果表明,水泥基灌浆料力学性能测试结果有明显的尺寸效应;尺寸越大,力学性能结果越小;强度越低,尺寸效应越显著;同强度等级范围内的不同尺寸之间存在较规律的换算系数。