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国外泡沫混凝土材料的研究进展
发布日期:2018-7-24 10:07:33 点击数:105新闻来源:

  美国研究人员[7]最近研制出一种新型泡沫混凝土制品,它将泡沫分散在水泥材料内并制作成复合的三明治结构,是一种将微泡分散在天然乳胶中形成的水泥浆多相复合材料。鉴于现有水泥制品的脆硬性和开放的泡沫结构,新型水泥材料由于三明治结构和爆炸缓冲层的作用,使得它在抗冲击和耐水性方面具有更加优良的特性。
    这种新型泡沫混凝土材料的泡沫是由玻璃微珠制成的,水泥浆则通过天然橡胶的加入而被改良,还添加了大量的纳米陶瓷和玻璃纤维。微珠不但减轻了材料的重量,提高了耐水性,而且其独特的封闭结构使得它在微长度体系上对能量的吸收发挥了巨大的作用;天然橡胶的加入则提高了水泥基体的高温韧性和减水性;玻璃纤维的均匀分布吸收了来自外界的冲击力;少量纳米陶瓷的掺入改进了水泥浆中氢氧化物的结晶组织。因此,这种新型的水泥材料在水泥制品的抗冲击方面取得了突破性的进展。
    俄罗斯和立陶宛的科学家[8]利用碳纳米管填充波特兰泡沫混凝土材料,研究发现此方法在增强泡沫材料的机械性能方面取得了良好的效果。
    利用电子显微镜观察到碳纳米管的微观结构类似于圆柱形丝网,丝网是由碳原子形成的六边形构成,而石墨在碳原子网络之间构成连接,这样就形成了更加密实、韧性更好的纳米材料。
    先前大量碳纳米管的生产都不能摆脱高能耗、高成本的弊端,所以研究人员致力于开发一种能够大规模使用、成本更低的碳纳米材料。使用浓缩的烃类原材料通过低能量碳化粘合的方法制作出了大量不同种类的碳纳米管。碳纳米材料的合成是通过芳香烃类物质的水缩聚反应和碳化作用来完成的,形成机理如图1所示,利用X光电子能谱(X-rayphotoelectronspectroscopy,XPS)观察碳管的碳含量在80%到90%之间。

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