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氧化石墨烯对多壁碳纳米管掺配水泥砂浆强度、压敏性能与微观结构的影响

Effect of graphene oxide on mechanical properties, piezoresistivity and microstructure of cement mortar blended with multi-walled carbon nanotubes

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多壁碳纳米管(MWCNTs)对水泥基材料可起到增强增韧的作用.但MWCNTs易在水泥浆体中团聚,目前国内外对如何深化氧化石墨烯(GO)在水泥浆体中分散MWCNTs的报道较为罕见.采用吸光度试验考察了木质素磺酸钠(MN)存在时,GO对MWCNTs在模拟水泥水化孔隙液的饱和氢氧化钙溶液(CH)中分散性能的影响,并研究了GO对MWCNTs掺配砂浆力学性能、电热性能、电阻率及压敏性的影响.吸光度测试表明MN、GO、MWCNTs质量比为3:1:9时,MWCNTs分散达到最佳,力学性能测试表明当MWCNTs、GO最佳掺量分别为0.45wt％、0.05wt％时,28天抗折抗压强度比相同MWCNTs掺量的试件分别提高了27.3％、20.9％,电阻率降低了18.2％,电阻变化率提高了72.6％.微观结构测试表明GO能进一步促进MWCNTs在水泥基材料中分散,促进水泥水化进程,密实了水泥石结构,对MWCNT掺配砂浆强度有协同增长作用,提高了压敏性能.本研究采用GO分散MWCNT的方法可扩展到其他碳基纳米增强剂,并为发展自感知智能化水泥基材料提供了一种新的途径.

杨森、王远贵、齐孟、魏致强、石家宜、詹达富、王琴、袁小亚

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重庆交通大学 材料科学与工程学院,重庆 400074

重庆交通大学 土木工程学院,重庆 400074

北京交通大学 土木与交通工程学院,北京 100044

碳纳米管 氧化石墨烯 分散 压敏性 力学性能

国家自然科学基金重庆市基础科学与前沿技术研究专项重庆市教委科学技术研究项目

51402030Cstc2017jcyjBX0028KJZD-K201800703

2022

10.13801/j.cnki.fhclxb.20210716.005

复合材料学报
北京航空航天大学 中国复合材料学会

复合材料学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.933
ISSN：1000-3851
年,卷(期)：2022.39(5)
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