編號(hào)：CPJS06337
篇名：基于界面改性的碳納米管水泥基復(fù)合材料力學(xué)性能
作者：何銳 楊哲 張佳麗 陳華鑫
關(guān)鍵詞： 道路工程 碳納米管 水泥基復(fù)合材料 橋連劑 力學(xué)性能
機(jī)構(gòu)： 長(zhǎng)安大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院
摘要： 針對(duì)碳納米管水泥基復(fù)合材料中碳納米管與水泥基體界面結(jié)合弱的技術(shù)問題,以聚乙烯醇和聚丙烯酰胺分別作為界面橋連劑,探究橋連劑通過強(qiáng)化碳納米管與水泥基體間的界面對(duì)碳納米管水泥基復(fù)合材料力學(xué)性能的增強(qiáng)效果;利用阿拉伯樹膠作為碳納米管的水性分散劑,采用普通和表面帶有羧基的2種碳納米管制備5組不同碳納米管摻量的水泥基復(fù)合材料,對(duì)其進(jìn)行了不同齡期的抗壓,、抗折強(qiáng)度測(cè)試,并利用掃描電子顯微鏡(SEM)在斷口處對(duì)碳納米管與水泥基體界面區(qū)進(jìn)行了微結(jié)構(gòu)分析。結(jié)果表明:采用羧基碳納米管并摻入橋連劑的水泥基復(fù)合材料力學(xué)強(qiáng)度得到最大提升,相較于配合比相同但未加入碳納米管的基準(zhǔn)組,加入橋連劑的羧基碳納米管水泥基復(fù)合材料28 d抗折,、抗壓強(qiáng)度分別提升了47.4%和22.7%,僅加入羧基碳納米管的水泥基復(fù)合材料則提高了15.4%和8.84%;SEM測(cè)試發(fā)現(xiàn)加入橋連劑的碳納米管水泥基復(fù)合材料破壞斷口處碳納米管與水泥基體連接處結(jié)構(gòu)密實(shí),未加入橋連劑試件斷口處碳納米管被完全拔出,說明橋連劑改善了碳納米管與水泥基體間界面結(jié)合,使二者近似成為一個(gè)整體進(jìn)行受力,增強(qiáng)了碳納米管的拔出效應(yīng),水泥基體斷裂時(shí)碳納米管拔出吸收了更多的破壞能,顯著改善了水泥基復(fù)合材料的宏觀力學(xué)性能。
