碳纳米管在水泥混凝土中的应用.ppt

碳纳米管 碳纳米管作为一维纳米材料 重量轻 六边形结构连接完美 具有许多异常的力学 电学和化学性能 碳纳米管 又名巴基管 是一种具有特殊结构 径向尺寸为纳米量级 轴向尺寸为微米量级 管子两端基本上都封口 的一维量子材料 碳纳米管主要由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管 层与层之间保持固定的距离 约0 34nm 直径一般为2 20nm 碳纳米管在水泥混凝土中的应用 1 改善混凝土的韧性2 提高混凝土的电学性能例如 应力和损伤传感混凝土 无线电波反射混凝土 钢筋阴极保护混凝土 智能材料 智能材料 Intelligentmaterial 是一种能感知外部刺激 能够判断并适当处理且本身可执行的新型功能材料 智能材料是继天然材料 合成高分子材料 人工设计材料之后的第四代材料 是现代高技术新材料发展的重要方向之一 将支撑未来高技术的发展 使传统意义下的功能材料和结构材料之间的界线逐渐消失 实现结构功能化 功能多样化 科学家预言 智能材料的研制和大规模应用将导致材料科学发展的重大革命 一般说来 智能材料有七大功能 即传感功能 反馈功能 信息识别与积累功能 响应功能 自诊断能力 自修复能力和自适应能力 当前面临的问题 1 poorinterfacialbondingbetweenCNTsandthecementmatrix2 poordispersionofCNTsintothematrix 一 力学性能变化 碳纳米管不同掺量 随着龄期的增长其抗折强度的变化 碳纳米管不同掺量 随着龄期的增长其抗压强度的变化 结论 1 随着碳纳米管掺量的增加 其抗压强度会随之变大 直到碳纳米管的掺量达到一个合适的值 2 掺0 08的 碳纳米管 其抗压强度提高了18 抗折强度提高了19 界面过渡区a图比b图好 因为b图存在许多裂缝 二 电学性能 由图可知 1 未掺碳纳米管的空白混凝土试件 其在养护7d 28d和56d后测定的电阻率最大 分别达到了36 7 m 333 3 m和360 0 m 2 随着碳纳米管的掺入 养护28d和56d混凝土的电阻率均呈下降趋势 但7d龄期的电阻率变化较小 3 当碳纳米管掺量小于0 3 时 混凝土的电阻率随着碳纳米管的掺入显著下降 当碳纳米管掺量为0 3 时 混凝土与未掺碳纳米管的空白试样相比7d 28d和56d的电阻率分别降低了6 44 53 00 和44 44 当碳纳米管掺量大于0 3 时 混凝土的电阻率随着碳纳米管的掺入虽然仍在减小 但是效果不太明显 这是由于碳纳米管掺量超过0 3 后 其在拌合物中就会出现明显的团聚现象 致使其整体分散效果差 局部导电 导致总体电阻率提高不大 三 效果