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《碳纳米管水泥基复合材料研究进展_王宝民》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、王宝民等:碳纳米管水泥基复合材料研究进展1碳纳米管水泥基复合材料研究进展王宝民,宋凯(大连理工大学建设工程学部,辽宁大连116024)=摘要>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。=关键词>碳纳米管;多壁碳纳米管;水泥基复合材料=中图分类号>TU599=文献标识码>A=文章编号>1001-6864(2011)05-0001-04RESEARCHPR
2、OGRESSOFCARBONNANOTUBESCEMENT-BASEDCOMPOSITEMATERIALSWANGBao-min,SONGKai(FacultyofInfrastructureEngineering,DalianUniv.ofTech.,LiaoningDalian116024,China)Abstract:Carbonnanotubesareresearchfrontiersandhotspotsinthefieldsofnewmaterialsinre-centseveralyears1Thispaper
3、summarizedtheresearchprogressofcarbonnanotubescement-basedcom-positesmaterialsindetai,lpointedouttheexistingproblemsofcurrentresearchs,thedevelopmenttend-encyinthefutureandpossibleapplicationsforcarbonnanotubescemen-tbasedcompositematerialsarealsodiscussed1Keywords
4、:carbonnanotubes;mult-iwalledcarbonnanotubes;cemen-tbasedcomposite1概述法主要有电弧放电法、激光蒸发法和催化热解法等,其中催碳纳米管(Carbonnanotubes,以下简称CNTs)是1991年化热解法由于具有反应过程易于控制、适用性强、制备方法[1]简便、产品纯度高等优点,因而被广泛应用于制备碳纳米由日本电镜学家Lijima在用电弧法制备C60的过程中首[5]次发现的,经理论研究发现,在力学上,CNTs的杨氏模量大管。水泥基材料是最常见的工程材料,但是由于
5、其抗拉约为1TPa,单壁碳纳米管(SWNTs)的屈服应力高达20~强度低,韧性差,在工程中经常产生大量的裂缝,严重的影[2-4]响了结构的耐久性,所以水泥基材料的增韧一直是大家关60GPa,屈服应变可达10%。此外,它还具有质轻、高强(多壁碳纳米管MWNTs最外层的拉伸强度超过铝的100注的问题,高性能水泥基复合材料很好的改善了水泥基材倍)、高耐热性、高表面积(1000:1或对单壁碳纳米管更高)、料的韧性,而碳纳米管由于其优异的性能也必然成为增强可挠曲、表面曲度大等特异性能,碳纳米管无论是强度还是水泥基材料中很有潜力的一员。
6、本文主要介绍碳纳米管在韧性,都远远优于其它任何纤维,因此对CNTs的研究及其水泥基材料的研究状况。应用一直是国际学术界的前沿和热点。根据结构不同,碳纳米管可分为单壁碳纳米管(SWNTs)和多壁碳纳米管(MWNTs)两种,SWNTs价格昂贵,一般用于场发射平板显示器和传感器等领域,而MWNTs造价相对较低,目前已有大规模生产与应用,一般用于增强复合材料的研究,研究较多的基体材料有聚合物基、金属基及陶瓷基,有关增强混凝土等水泥基复合材料的研究很少,目前正处于起步和摸索阶段。单壁碳纳米管的结构如图1所示。2碳纳米管水泥基复合材料研
7、究进展碳纳米管作为纳米材料中最具潜力的材料之一,其制211国外备工艺的研究得到了广泛关注。目前,碳纳米管的制备方碳纳米管复合材料在国内外已有一定的研究,然而与[基金项目]国家/十一五0科技支撑计划重大项目(2006BAJ04A04-03);辽宁省高等学校科研项目(LS2010045);辽宁省博士科研启动基金(20101017);大连市科学技术基金(2009J22DW032)2低温建筑技术2011年第5期(总第155期)其它基体材料不同,碳纳米管水泥基复合材料很少有研究果,结果表明,经过合适的表面活性剂及超声处理,采用高[6,
8、7]报道,近几年有相关学者对碳纳米管水泥基材料的力学速匀质搅拌,能实现MWNTs在水泥基体中的高度匀质分性能、电学性能等有了初步的探索性研究,加拿大学者Jon散,CNTs甚至能以单独个体存在;采用ASTM标准三点弯曲Makar等人是碳纳米管增强水泥基复合材料的第一批研究法获得MWNTs/C
