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氧化石墨烯在水泥基复合材料中的应用

利用氧化石墨烯(GO)、纳米Fe_3O_4和还原氧化石墨烯-Fe_3O_4杂化材料(rGO-Fe_3O_4)对水泥基复合材料进行改性,研究纳米材料种类和掺量对电磁屏蔽  (本文共4页) 阅读全文>>

权威出处: 《砖瓦》2020年12期
陕西科技大学
陕西科技大学

氧化石墨烯的可控分散性及其对水泥基复合材料结构与性能的影响

氧化石墨烯(GO)作为石墨烯的衍生物,具有超大的比表面积且片层上含有多种官能团,被广泛用于复合材料的制备。GO作为纳米材料,由于尺寸小且片层间具有较强的范德华力导致其易发生团聚,使其对复合材料性能的改善无法达到预期结果。前期研究发现GO可以调控水泥水化产物,使其形状和聚集体结构趋向规整,显著提高了水泥基复合材料的力学性能和耐久性。目前存在的问题是GO不能在水泥基体中以少数片层均匀分散,导致水泥基复合材料结构不均匀。本研究针对GO分散的问题,通过化学改性的方法制备出少片层、小尺寸且均匀分散的GO分散液,研究了其对水泥基复合材料结构与性能的影响。(1)通过Hummers法制备GO,用巯基乙酸、偶氮二异丁腈、丙烯酸、乙烯基三乙氧基硅烷和γ-丙基三甲氧基硅烷对GO进行改性得到巯基改性GO(SGO)、羧甲基化GO(CGO)、聚丙烯酸改性GO(AGO)、支化改性GO(VGO)和γ-丙基三甲氧基硅烷改性GO(KGO),并探讨六种样品在水相中的...  (本文共81页) 本文目录 | 阅读全文>>

《硅酸盐通报》2017年09期
硅酸盐通报

氧化石墨烯(GO)在水泥基复合材料中的应用研究进展

氧化石墨烯(GO)具有二维层状结构,表面承载了多种活性含氧基团。GO不但具有粒径小、比表面积大、表面能高以及表面原子所占比例大等特点,还具有优异的导电性能、导热性能、力学以...  (本文共6页) 阅读全文>>

陕西科技大学
陕西科技大学

氧化石墨烯对水泥基复合材料结构和性能的影响

水泥基复合材料是目前用途最广、用量最大的建筑工程材料,其发展趋势是高性能(高强度、高韧性、高体积稳定性、高抗裂、高抗渗)和高耐久性,但是水泥基复合材料存在的最大问题是结构中存在着裂缝、孔隙及渗漏等问题,影响了水泥基复合材料的强度及耐久性,解决水泥基复合材料的裂缝和渗漏问题一直是该领域研究的热点。水泥基复合材料裂缝及渗漏等问题的根源在于水泥水化产物的形貌及聚集方式的不规整导致了微观和宏观结构的不均匀、不致密,从而产生了大量的裂缝和孔洞等结构缺陷。目前还没有找到消除裂缝及渗漏切实可行的方法,然而水泥的主要成分及其水化产物具有形成晶态结构的内在本质,具有通过调控形成规整晶态结构的可能。因此,通过调控水泥水化产物的形貌及其聚集体的结构,使其形成具有晶体结构特征的规整、致密、无裂缝和渗漏缺陷的微观结构和宏观结构,对于解决水泥基复合材料存在的问题及实现高性能和高耐久性具有重要的意义。氧化石墨烯(GO)是片层状二维纳米材料,其表面和边缘含有大...  (本文共156页) 本文目录 | 阅读全文>>

江苏大学
江苏大学

石墨烯纳米片/氧化石墨烯增强水泥基复合材料水化作用及力学性能研究

水泥基材料是建筑和基础设施建造中最常用的材料之一,然而较差的抗裂性、抗拉强度和应变能力限制它的应用,因此研究改善水泥基材料的力学性能具有重大意义。随着科技的迅速发展,纳米材料被研究用于水泥基材料中,用以提高其力学性能和耐久性。石墨烯是一种二维碳纳米材料,具有非凡的物理、化学性能,其特殊的二维平面结构和更高的长径比使得它拥有其它纳米材料无法比拟的优势,被广泛地用于制造高性能复合材料。本文结合现有研究并通过引入石墨烯的两种衍生物—石墨烯纳米片和氧化石墨烯到水泥基材料中,基于普通硅酸盐水化理论和水泥基材料微观表征技术,系统研究并分析了石墨烯纳米片和氧化石墨烯对水泥基材料的水化作用和力学性能的影响。主要内容如下:(1)石墨烯纳米片/氧化石墨烯水泥基复合材料的制备。基于已有的研究,本文采用超声波振动结合添加表面活性剂方法对石墨烯纳米片/氧化石墨烯进行分散,制备得均匀的分散溶液,并参考相关规范制备水泥基复合材料以进行相关试验。(2)石墨烯纳...  (本文共71页) 本文目录 | 阅读全文>>

湖南大学
湖南大学

氧化石墨烯/碳纳米管水泥基复合材料性能研究

水泥基复合材料(Cementitious composites)是世界上最主要的建筑材料,超高层建筑、大体积构筑物和大跨度桥梁等对水泥基复合材料提出了更高强、更耐久、更智能的要求。纳米材料的兴起为此提供了新的思路和可能性。一维纳米材料碳纳米管和二维纳米材料氧化石墨烯是目前最具潜在价值的水泥基复合材料纳米增强体。氧化石墨烯和碳纳米管都是碳基纳米材料,兼具强度极高、比表面积极大和导电性能极好等优异性能。本文通过试验研究了不同掺量的氧化石墨烯和碳纳米管对水泥基复合材料力学性能和耐久性的影响,取得了以下成果:(1)用紫外-可见分光光度计(UV-vis)对氧化石墨烯和碳纳米管在水中的分散性进行了表征,发现氧化石墨烯和碳纳米管能互相促进分散;用原子力电子显微镜(AFM)对氧化石墨烯进行了观察,发现超声分散后,氧化石墨烯的团聚和叠加被破坏,氧化石墨烯的厚度由2-4nm降低到小于1nm;(2)氧化石墨烯和碳纳米管都会降低砂浆的流动性,而20wt...  (本文共72页) 本文目录 | 阅读全文>>