纳米碳管增强水泥复合材料的阻尼与力学性能提升研究

"本文主要研究了纳米碳管与水泥基复合材料在阻尼及力学性能方面的改进。通过在水泥基体中添加多壁纳米碳管，利用表面活性剂超声分散法制备了5组FRCs（纤维增强水泥复合材料）。实验结果显示，含有纳米碳管的FRCs在阻尼比和抗弯折强度上都有显著提升，分别提高了24.5%和35.98%。这些改进主要归功于硅灰的微填充作用、纳米碳管的界面效应以及微纳米填充桥联。文章还讨论了纳米碳管的微纳米结构如何促进能量耗散和材料的增韧能力，强调了其在被动耗能技术中的应用潜力。" 本文是一篇关于工程技术领域的论文，主要探讨了纳米碳管在改善水泥基复合材料性能方面的作用。研究人员以水泥作为基体材料，多壁纳米碳管作为增强成分，采用了一种创新的制备方法——表面活性剂超声分散法，成功地制备了5组FRCs。通过锤击自由衰减法和三点弯曲测试，他们研究了这些复合材料的阻尼性能和抗弯折强度。 实验数据显示，相比于未添加纳米碳管的对照样品，含有纳米碳管的FRCs显示出更好的阻尼和力学性能。阻尼比增加了24.5%，抗弯折强度提高了35.98%。这些增强效果主要由两方面因素导致：一是硅灰的微填充作用，它增强了材料的内部结构，有助于能量的吸收和耗散；二是纳米碳管的微纳米填充桥联，这增强了材料的界面效应，使得材料在受到外力时能够更好地分散应力，从而提高其韧性。 此外，文章还提及了纳米碳管的弹塑性波动效应，这是由于其独特的微纳米结构，使得材料在变形过程中能够有效地转换和消耗能量。这种能量耗散机制对于提高结构在地震或风雪灾害等大荷载下的安全性具有重要意义。 纳米碳管的引入为水泥基复合材料提供了新的性能优化途径，特别是在提高阻尼性能和增强力学特性方面。这一研究结果为设计更耐震、更具韧性的建筑材料提供了理论支持，同时也为被动耗能技术的发展提供了新的思路。未来的研究可能会进一步探索纳米碳管在不同比例和分布情况下的具体效果，以优化复合材料的综合性能。