改善碳纳米管水泥基材料分散特性的机械力化学效应研究

"一种改善碳纳米管水泥基材料分散特性的方法及性能研究" 本文主要探讨了如何通过创新方法提升碳纳米管在水泥基材料中的分散性能，以优化材料的综合性能。碳纳米管作为一种高性能的纳米材料，因其超强的力学性能、高纵横比、优良的导电性和可无损改性等特性，对于增强水泥基材料的力学性能、耐久性和安全性具有巨大潜力。同时，它们在传感应用中的优异感应能力甚至超越了金属应变片，使得碳纳米管在智能建筑材料领域受到了广泛的关注。 然而，碳纳米管的分散问题一直是个国际性的技术难题，它制约了碳纳米管在水泥基复合材料中的有效应用。针对这一问题，本研究利用机械力-化学效应的原理，提出了一种混磨工艺，旨在改善碳纳米管在水泥基体中的分散状态。混磨方法是通过物理手段，借助机械力的作用，打破碳纳米管之间的团聚，使其更均匀地分散于水泥基材料中。 实验结果显示，混磨处理确实可以有效提高碳纳米管的分散特性。通过透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）的微观结构分析，可以直观地观察到混磨前后的材料内部结构变化，证实了混磨处理对碳纳米管分散性的改善效果。此外，通过对复合材料进行物理力学性能测试，发现混磨处理能够显著提升材料的抗压强度，但同时也发现抗折强度出现一定程度的下降。 这一发现对于碳纳米管/水泥基复合材料的制备工艺优化提供了新的思路。在实际应用中，如何平衡提高材料的抗压与抗折性能，以及如何进一步优化混磨工艺以兼顾所有性能指标，是未来研究的重要方向。同时，研究还强调了在开发自感知结构材料过程中，碳纳米管的独特优势，这将有助于推动智能建筑和基础设施的发展。 本文的研究成果为解决碳纳米管在水泥基材料中的分散难题提供了新的解决方案，并对改善材料性能提供了理论依据和技术支持。未来的研究可能将深入探讨如何进一步提升碳纳米管复合材料的综合性能，以及在实际工程中的应用可能性。