碳基材料對(duì)水泥基材料性能的影響

編號(hào)：JCHY00778

篇名：碳基材料對(duì)水泥基材料性能的影響

作者：張小濤 李慶超 李東旭

關(guān)鍵詞： 水泥基材料 碳基材料 反應(yīng)機(jī)理 性能

機(jī)構(gòu)： 南京工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院

摘要： 水泥基復(fù)合材料憑借其原料豐富、價(jià)格低廉、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代化工程建設(shè)。但是這種材料長(zhǎng)久以來(lái)都有高脆性以及裂縫等一系列的問(wèn)題。針對(duì)這些問(wèn)題世界各國(guó)的研究人員都主要致力于改善水泥基材料的力學(xué)性能。但是在目前的情況下,現(xiàn)代建筑對(duì)水泥基材料提出了許多新的要求,不僅要有好的力學(xué)行為,還要具有盡可能多的附加功能。合適的功能填料的摻入不僅能夠使得水泥基復(fù)合材料的力學(xué)性能和耐久性能得到提升,還能有效地調(diào)控水泥基材料的導(dǎo)電率、熱導(dǎo)率等一系列其他功能。鋼纖維、聚合物纖維和礦物纖維等是之前比較常見(jiàn)的功能摻料,這些材料依靠它們的強(qiáng)度和韌性可以用來(lái)改善材料的力學(xué)性能。但這些增強(qiáng)材料并不能在結(jié)構(gòu)上改變水泥的水化產(chǎn)物,因此水泥基材料的高脆性及裂縫等問(wèn)題依存在。而部分碳基材料在摻入到水泥基復(fù)合材料中以后可以對(duì)水泥基材料實(shí)現(xiàn)改性,不僅能從微觀方面改變其結(jié)構(gòu),從而改善力學(xué)性能,還可以改善如導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性等性能。使水泥基復(fù)合材料能夠盡可能地滿足時(shí)代的要求。本文在近年來(lái)對(duì)多種不同的碳基材料摻雜水泥基復(fù)合材料研究的基礎(chǔ)上,分別總結(jié)了不同碳基材料(碳纖維CF、碳黑CB、碳納米管CNTs、石墨烯GR以及氧化石墨烯GO)對(duì)水泥基復(fù)合材料性能影響的基本原理,綜述了近年來(lái)五種材料摻加在水泥基復(fù)合材料中的相關(guān)研究。此外,本文同時(shí)也對(duì)這些材料的復(fù)合摻入以及互相之間的改性摻入后的效果進(jìn)行了簡(jiǎn)單總結(jié),并且同時(shí)對(duì)水泥基復(fù)合材料的研究前景提出了一點(diǎn)看法。