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纤维对磷石膏基复合材料工作性能的影响研究现状
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作者 庹浪 陶忠 《材料导报》 北大核心 2025年第S1期398-404,共7页
纤维增强石膏基复合材料(FRGCS)凭借其优异的力学性能、环境友好性和可持续性,已成为现代建筑材料领域的研究热点。石膏原料来源广泛,既包括天然石膏(NG),也涵盖脱硫石膏、磷石膏等工业副产品。然而,传统石膏基材料存在脆性大、抗冲击... 纤维增强石膏基复合材料(FRGCS)凭借其优异的力学性能、环境友好性和可持续性,已成为现代建筑材料领域的研究热点。石膏原料来源广泛,既包括天然石膏(NG),也涵盖脱硫石膏、磷石膏等工业副产品。然而,传统石膏基材料存在脆性大、抗冲击性弱、耐湿性不足等固有缺陷,严重制约了其在承重结构和潮湿环境中的应用。近年来,研究者通过掺入植物纤维、合成纤维或矿物纤维对石膏基体进行改性,显著提升了复合材料的断裂韧性、抗弯强度和耐久性。大量研究表明,经过优化的FRGCS不仅保留了石膏材料防火、调湿、隔热的特性,还展现出卓越的损伤容限和变形能力,为工业副产石膏的高值化利用开辟了新途径。本文系统综述了纤维表面改性技术、纤维-基体界面调控方法以及纤维掺量对复合材料工作性能的影响机制,并对FRGCS在绿色建筑中的工程应用前景进行了展望,为该领域的后续研究提供了理论参考和技术支撑。 展开更多
关键词 石膏复合材料(gcs) 脆性材料 力学性能 断裂韧性 纤维-体界面调控 绿色建筑应用
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木纤维增强石膏基复合材料的耐水增韧改性 被引量:5
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作者 黄琴琴 李新功 +1 位作者 吴义强 郑霞 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期174-183,共10页
【目的】木纤维增强石膏基复合材料的耐水性和韧性较差,限制了其在建筑领域进一步的发展,针对此材料上述2种缺点开展木纤维增强石膏基复合材料的耐水增韧改性研究,扩展石膏基复合材料的应用领域,提高其经济效益。【方法】以硅酸盐水泥... 【目的】木纤维增强石膏基复合材料的耐水性和韧性较差,限制了其在建筑领域进一步的发展,针对此材料上述2种缺点开展木纤维增强石膏基复合材料的耐水增韧改性研究,扩展石膏基复合材料的应用领域,提高其经济效益。【方法】以硅酸盐水泥为无机改性剂、聚乙烯醇溶液(PVA)为增韧剂,探究两者协同对木纤维增强石膏基复合材料力学性能和耐水性能的影响,通过X-射线衍射(XRD)、傅立叶红外光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的微观结构进行了表征。【结果】硅酸盐水泥和PVA在复合材料中产生了协同作用,可以弥补单掺水泥强度低和单掺PVA耐水性差的缺点。复合材料抗折强度和抗压强度分别为5.56和10.01 MPa,较改性前分别提升了40%和63%,2 h吸水率和24 h吸水率分别为19.83%和20.14%,比改性前分别降低了10.17%和11.97%,软化系数提高了0.4。XRD、FT-IR、SEM结果显示水泥与石膏的水化反应产生了钙钒石和硅酸钙凝胶等水化物,水化物填充水泥石膏基体。孔结构分析结果显示,水泥和PVA的加入降低了复合材料的孔隙率,减少超大孔的出现,复合材料的耐水性和力学性能得到提升。【结论】硅酸盐水泥的加入使复合材料内部水化反应受到影响,导致复合材料的力学强度受到影响。加入PVA后的复合材料内部物质连接紧密,提高了复合材料的力学性能,但是耐水性较差。硅酸盐水泥和PVA协同能提高复合材料的力学性能和耐水性能,弥补了单掺硅酸盐水泥复合材料力学下降和单掺PVA复合材料耐水性差的缺点。 展开更多
关键词 硅酸盐水泥 聚乙烯醇 木纤维 石膏复合材料 耐水性能 韧性
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改性秸秆纤维增强石膏基复合材料性能 被引量:23
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作者 李国忠 高子栋 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期413-417,共5页
采用碱处理法和丙烯酸包覆法对秸秆纤维表面进行改性.考察了改性秸秆纤维增强石膏基复合材料的力学性能和耐水性能,考察了石蜡乳液的影响.采用扫描电子显微镜、红外光谱仪、压汞仪分析了秸秆纤维的表面改性效果和改性秸秆纤维增强石膏... 采用碱处理法和丙烯酸包覆法对秸秆纤维表面进行改性.考察了改性秸秆纤维增强石膏基复合材料的力学性能和耐水性能,考察了石蜡乳液的影响.采用扫描电子显微镜、红外光谱仪、压汞仪分析了秸秆纤维的表面改性效果和改性秸秆纤维增强石膏基复合材料的微观形貌、结构,探讨了改性秸秆纤维和石蜡乳液的改进机理.结果表明:掺石蜡乳液的丙烯酸包覆改性秸秆纤维增强石膏基复合材料的力学性能和耐水性能明显提高.经碱处理和丙烯酸包覆处理后,秸秆纤维的表面粗糙度都有不同程度的提高,从而提高了复合材料的力学性能;石蜡乳液可填充石膏硬化体中的孔隙,改善石膏和改性秸秆纤维之间的界面黏结,从而显著提高复合材料的耐水性能. 展开更多
关键词 石膏复合材料 秸秆纤维 表面改性 石蜡乳液 力学性能 耐水性能
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石墨-石膏基吸波复合材料的制备与性能 被引量:4
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作者 韩彩霞 沈文婷 +1 位作者 甘延玲 崔素萍 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第8期2583-2588,共6页
采用弓形反射率测试系统等现代测试手段,通过测试复合材料在2~18 GHz频率范围内的吸波性能和力学性能,研究了石墨掺量、试样厚度对石膏基吸波复合材料吸波性能的影响以及石墨掺量对力学性能的影响。研究表明,石墨-石膏基材料在2~18 GHz... 采用弓形反射率测试系统等现代测试手段,通过测试复合材料在2~18 GHz频率范围内的吸波性能和力学性能,研究了石墨掺量、试样厚度对石膏基吸波复合材料吸波性能的影响以及石墨掺量对力学性能的影响。研究表明,石墨-石膏基材料在2~18 GHz具有较好的吸波性能,厚度一定,当石墨掺量为25wt%时试样吸波性能最佳;增大厚度有利于提高试样的吸波性能,掺量20wt%,厚度为20 mm的试样小于-5 dB的连续带宽高达15.68 GHz;复合材料的力学性能随石墨掺量的增加而逐渐减小,掺量为40wt%时,其28 d的抗压和抗折强度与空白试样相比分别下降了67.9%和76%。 展开更多
关键词 石膏复合材料 石墨 吸波性能 力学性能
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石膏晶须对水泥基复合材料性能和结构影响研究 被引量:6
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作者 王道正 何玉鑫 《无机盐工业》 CAS 北大核心 2015年第8期65-68,72,共5页
研究了石膏晶须在不同溶液条件下的稳定性,通过抗压强度、抗折强度、抗冲击功、水化热、压孔法、XRD和SEM等方法,分析了石膏晶须改善粉煤灰水泥石力学性能、孔结构和降低水化热等。结果表明:石膏晶须可显著提高水泥复合材料的力学性能,... 研究了石膏晶须在不同溶液条件下的稳定性,通过抗压强度、抗折强度、抗冲击功、水化热、压孔法、XRD和SEM等方法,分析了石膏晶须改善粉煤灰水泥石力学性能、孔结构和降低水化热等。结果表明:石膏晶须可显著提高水泥复合材料的力学性能,尤其是早期的力学性能,且使其大孔向着小孔的方向转移,但总空隙率和密度增加;适量晶须更利于降低粉煤灰水泥水化热。 展开更多
关键词 石膏晶须 水泥复合材料 粉煤灰
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玄武岩纤维对磷石膏基复合材料耐久性能的影响 被引量:1
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作者 黄莹蓥 孔德文 +2 位作者 崔庚寅 谢浪 王玲玲 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2023年第7期2521-2531,共11页
通过在磷石膏基复合材料(PGC)中掺入不同直径、长度和掺量的玄武岩纤维(BF),探究BF对PGC耐久性能的影响。结果表明,BF的掺入能显著降低PGC的溶蚀率。随着BF掺量的增加,试样干湿循环和冻融循环强度整体提高,且与绝干强度变化机制类似,其... 通过在磷石膏基复合材料(PGC)中掺入不同直径、长度和掺量的玄武岩纤维(BF),探究BF对PGC耐久性能的影响。结果表明,BF的掺入能显著降低PGC的溶蚀率。随着BF掺量的增加,试样干湿循环和冻融循环强度整体提高,且与绝干强度变化机制类似,其中干湿循环的抗压和抗折强度较空白组分别提高了约22.3%和100.3%,冻融循环的抗压和抗折强度则分别提高了近46.5%和124.0%。同时,PGC的干湿循环与冻融循环强度系数整体随着BF掺量的增多而增大,干湿循环抗压和抗折强度系数分别上升至0.95和0.92,冻融循环抗压和抗折强度系数分别增长至0.71和0.62,这表明PGC耐久性能得到显著改善。此外,BF直径对PGC耐久性能的影响并不显著。本研究结果可以为纤维改性石膏基复合材料的耐久性能研究提供一定的参考。 展开更多
关键词 玄武岩纤维 石膏复合材料 耐久性能 溶蚀率 干湿循环强度 冻融循环强度
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三维织物石膏基微波吸收材料的制备及性能 被引量:3
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作者 解帅 冀志江 +3 位作者 水中和 侯国艳 李彬 王静 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第18期3123-3127,3134,共6页
采用浸渍工艺在三维织物表面包覆炭黑,并将其与石膏复合制备石膏基微波吸收材料。利用弓形反射法测试了该复合材料在2~18GHz内的吸波性能,结果表明吸波性能随炭黑含量的增加而增强,三维织物的最佳厚度为6mm。三维织物厚度为6mm、乙炔炭... 采用浸渍工艺在三维织物表面包覆炭黑,并将其与石膏复合制备石膏基微波吸收材料。利用弓形反射法测试了该复合材料在2~18GHz内的吸波性能,结果表明吸波性能随炭黑含量的增加而增强,三维织物的最佳厚度为6mm。三维织物厚度为6mm、乙炔炭黑含量为24%的复合材料在2~18GHz内对电磁波的反射损耗均低于-5dB,最低反射损耗可达-28.3dB。三维织物的特殊结构不仅能够有效改善材料的阻抗匹配,还能够增加材料的电磁波损耗路径,从而达到增强损耗能力、拓宽吸波频宽的目的。此外,三维织物还能够明显增强石膏基材料的抗折性能。 展开更多
关键词 三维织物 石膏复合材料 吸波材料 反射损耗
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