炭黑/石墨烯共混改性硅橡胶基复合材料电阻/应变响应特性优化

1

作者 赵艳芳 杨洋 +2 位作者 万帮伟 丁天雨 沙洵 《高分子材料科学与工程》 北大核心 2025年第3期111-123,共13页

导电弹性体复合材料在减隔震领域具有广泛的应用前景。然而,导电弹性体复合材料在电阻/应变响应特性中通常表现出肩峰现象,限制了其在实际工程中的应用。文中以炭黑(CB)和石墨烯(GR)共混改性硅橡胶(VMQ),分别通过阴、阳离子表面活性剂改... 导电弹性体复合材料在减隔震领域具有广泛的应用前景。然而,导电弹性体复合材料在电阻/应变响应特性中通常表现出肩峰现象,限制了其在实际工程中的应用。文中以炭黑(CB)和石墨烯(GR)共混改性硅橡胶(VMQ),分别通过阴、阳离子表面活性剂改性GR和CB,利用离子间静电引力产生协同效应,以自组装方式促进CB与GR分子交替分布,实现导电网络结构的均匀化和稳定化,消除肩峰现象,从而提高导电弹性体复合材料的稳定性。通过和单掺CB/GR及非自组装CB-GR/VMQ复合材料性能对比,发现自组装复合材料的渗透阈值最低(0.49%),电阻/应变响应灵敏度最高(GF_(max)>8043.17),应变感知范围最大(ε_(max)>200%),信号稳定性最佳,且无肩峰现象,特别是在7000次循环加载实验后期展现出优异的电阻响应信号稳定性。根据扫描电镜的表征和渗流理论分析,自组装复合材料导电纳米粒子的均匀分布以及导电网络稳定的结构是其电阻/应变响应性能优异的主要原因,为大变形结构实现实时应变监测提供了理论支撑。 展开更多

关键词 纳米炭黑 石墨烯 硅橡胶 电阻-应变响应 大应变监测

在线阅读 下载PDF 职称材料

硅灰、粉煤灰复掺对昆明长水机场二期工程混凝土性能影响机制研究

2

作者 朱谦牧 杨洋 肖鹏刚 《材料导报》 北大核心 2025年第S1期436-440,共5页

硅灰、粉煤灰对水泥基材料水化热及混凝土力学性能有重要的影响,有必要对特定配比下硅灰、粉煤灰复掺对水化放热及混凝土力学性能影响机理进行系统性研究。本工作依托昆明长水机场二期工程建设项目,通过等温量热法分析同一水胶比、不同... 硅灰、粉煤灰对水泥基材料水化热及混凝土力学性能有重要的影响,有必要对特定配比下硅灰、粉煤灰复掺对水化放热及混凝土力学性能影响机理进行系统性研究。本工作依托昆明长水机场二期工程建设项目,通过等温量热法分析同一水胶比、不同粉煤灰和硅灰掺量的水泥的水化热,对相同条件下由水泥浆制备的混凝土试件分别进行7天及28天抗压、抗折性能分析,探究粉煤灰、硅灰比例对水泥水化热放热规律、热指数以及混凝土抗压、抗折强度变化和流动性的影响,对粉煤灰、硅灰以及混凝土配合比进行优化。 展开更多

关键词 水化热 粉煤灰 硅灰 掺量 混凝土 力学性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

造纸白泥在建筑材料领域的应用综述与展望

3

作者 沙洵 范瑜 +2 位作者 蒋利宏 李睿 林润生 《材料导报》 北大核心 2025年第S1期390-394,共5页

造纸白泥是碱回收工艺的副产物,因其强碱性及大量堆存引发的环境问题亟待资源化利用。本文介绍了造纸白泥的产生及理化特性,并综述了其在建筑材料领域中的资源化利用。研究表明,白泥可替代水泥熟料中部分石灰石,降低煅烧温度,减少能耗... 造纸白泥是碱回收工艺的副产物,因其强碱性及大量堆存引发的环境问题亟待资源化利用。本文介绍了造纸白泥的产生及理化特性,并综述了其在建筑材料领域中的资源化利用。研究表明,白泥可替代水泥熟料中部分石灰石,降低煅烧温度,减少能耗与碳排放。白泥作为胶凝材料替代水泥或混凝土矿物掺合料时,高钙特性使其可与火山灰材料协同进行火山灰反应,提升材料力学性能与耐久性。白泥掺入烧结砖及陶瓷可降低烧结温度,优化孔隙结构与抗压强度。此外,白泥作为发泡剂可改善泡沫玻璃的力学性能与隔热效果。最后,本文对白泥与其他工业固废的联合利用以及高效预处理技术的发展方向提出展望,为推动白泥在建筑行业的大规模工业化应用以及低碳化发展提供了参考。 展开更多

关键词 白泥 资源化利用 水泥 混凝土 砖 陶瓷

在线阅读 下载PDF 职称材料

固化剂改性磷石膏路用基层基本力学及稳定性能分析

4

作者 陈文义 郑少鹏 +1 位作者 陈亮亮 郭荣鑫 《材料导报》 北大核心 2025年第S1期411-416,共6页

研究了磷石膏固废路用基层基本性能,分析了综合改性磷石膏路用基层材料的力学性能、体积稳定性、水稳定性。结果表明:在压实度为0.98的条件下,固化剂掺量为17%时,改性磷石膏路用基层材料的7 d无侧限抗压强度达到3.48 MPa,满足高速公路... 研究了磷石膏固废路用基层基本性能,分析了综合改性磷石膏路用基层材料的力学性能、体积稳定性、水稳定性。结果表明:在压实度为0.98的条件下,固化剂掺量为17%时,改性磷石膏路用基层材料的7 d无侧限抗压强度达到3.48 MPa,满足高速公路路用基层的指标要求,且随着固化剂掺量的增加,其抗压强度逐渐增大;随着压实度的不断增加,改性磷石膏路用基层材料的抗压强度先增加后降低,在压实度为1.03时,达到最佳效果;在标准养护条件下,改性磷石膏基层材料纵向和横向尺寸变化基本保持在0.1 mm以下,纵向和横向尺寸变化均值为0.04 mm,其体积基本保持稳定;浸水试验过程中纵向和横向尺寸变化基本保持在0.05 mm以下,纵向和横向尺寸变化均值为0.01 mm,其中1.03压实度试件吸水质量变化最少,其质量变化率接近0.02%,0.98压实度吸水质量变化最大,但改性磷石膏基层材料质量变化率均在0.1%以内。研究证实综合改性磷石膏路用基层材料的力学性能、体积稳定性和水稳定性良好,满足工程应用的技术要求。 展开更多

关键词 道路工程 磷石膏固废 路用基层 无侧限抗压强度 体积稳定性 水稳定性

在线阅读 下载PDF 职称材料

沥青抗剥落剂对铁尾矿-沥青黏附性机理研究

5

作者 吕炳金 颜峰 +2 位作者 李俊杰 保令谌 黄凯勇 《中国塑料》 北大核心 2025年第9期86-92,共7页

为研究添加沥青抗剥落剂对铁尾矿与沥青之间黏附性能的影响,以70号基质沥青为原材料,将XT-1、PA-1、ZL-16这3种不同沥青抗剥落剂加入其中以制备改性沥青。并且评价其对铁尾矿沥青混合料的路用性能,同时采用表面自由能、红外光谱等手段,... 为研究添加沥青抗剥落剂对铁尾矿与沥青之间黏附性能的影响,以70号基质沥青为原材料,将XT-1、PA-1、ZL-16这3种不同沥青抗剥落剂加入其中以制备改性沥青。并且评价其对铁尾矿沥青混合料的路用性能,同时采用表面自由能、红外光谱等手段,研究其对铁尾矿石与沥青界面黏结作用。结果表明,添加沥青抗剥落剂后,改善了沥青混合料的路用性能,其中AC-PA的残留稳定度、冻融劈裂强度比以及高温稳定性方面的提升最为显著,分别提高了14.3%、17.7%、61.4%。 展开更多

关键词 沥青抗剥落剂 路用性能 沥青混合料 铁尾矿 界面黏结力

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于分形理论和响应面法的大跨连续刚构桥用机制砂混凝土配合比优化设计

6

作者 段志宏 仝跃 +5 位作者 郭荣鑫 王云东 谭立铭 田涛 岳瑶 张应雄 《材料导报》 北大核心 2025年第S1期300-309,共10页

本研究旨在探究机制砂混凝土在大跨度连续刚构桥中的应用,并系统地研究了混凝土配合比的优化方法。通过应用集料级配分形理论及响应面法,本研究优化了混凝土配合比,并分析了集料级配分形维数、2#骨料(9.5~19 mm)掺量、机制砂掺量及砂率... 本研究旨在探究机制砂混凝土在大跨度连续刚构桥中的应用,并系统地研究了混凝土配合比的优化方法。通过应用集料级配分形理论及响应面法,本研究优化了混凝土配合比,并分析了集料级配分形维数、2#骨料(9.5~19 mm)掺量、机制砂掺量及砂率对混凝土强度的影响。利用Design-Expert软件构建响应面模型,并通过实验结果验证了模型的准确性。研究发现,随着集料级配分形维数D的增加(2.193 1增至2.312 5),集料级配趋向最佳状态,骨料堆积更为致密,混凝土的抗压强度显著提升。当2#骨料和机制砂的掺量分别达到80%和50%时,混凝土的力学性能达到最优。通过集料分形理论与响应面法优化计算,得到大跨度连续刚构桥混凝土的最佳配合比为机制砂含量49%、2#骨料含量79%、砂率33%。实验验证表明,配合比优化后的混凝土在28 d龄期时抗压强度为83.2 MPa,抗折强度为7.85 MPa,满足设计要求。 展开更多

关键词 刚构桥 级配分形 响应面设计 最佳级配

在线阅读 下载PDF 职称材料

红砂岩-石膏晶须复合体系对铝酸钙水泥强度与相演变的作用机制

7

作者 李红英 李卫冬 +2 位作者 黄果 高瑞聪 林润生 《材料导报》 北大核心 2025年第S1期183-187,共5页

高温环境对水泥基材料的性能会造成不利影响,导致不可逆的结构损伤,如何改善水泥基材料在高温下的热性能是目前研究的关键问题。本工作选择红砂岩、石膏晶须和铝酸盐水泥作为原料制备水泥浆体,并对其在高温情况下的强度、相演变和热膨... 高温环境对水泥基材料的性能会造成不利影响,导致不可逆的结构损伤,如何改善水泥基材料在高温下的热性能是目前研究的关键问题。本工作选择红砂岩、石膏晶须和铝酸盐水泥作为原料制备水泥浆体,并对其在高温情况下的强度、相演变和热膨胀进行研究。结果表明,掺入红砂岩和石膏晶须的样品在高温情况下仍表现出较好的强度;红砂岩的加入能够有效改善高温引起的水泥收缩。本工作揭示出红砂岩和石膏晶须具有作为高性能耐火材料应用的潜力。 展开更多

关键词 红砂岩 热膨胀 耐久性 强度 石膏晶须

在线阅读 下载PDF 职称材料

含石膏晶须与红砂岩的铝酸盐水泥基复合材料的高温抗裂性能与多尺度机理分析

8

作者 苗建 张宏皎 +2 位作者 黄果 高瑞聪 林润生 《材料导报》 北大核心 2025年第S1期160-166,共7页

红砂岩和石膏晶须分别因低热膨胀性和较好的结构稳定性而被广泛应用。为了减轻温度变化对铝酸盐水泥稳定性造成的负面影响,本研究探讨了复合铝酸盐水泥中红砂岩和石膏晶须的应用,主要分析在1 000℃范围内的相组成、微观形貌、介观图像... 红砂岩和石膏晶须分别因低热膨胀性和较好的结构稳定性而被广泛应用。为了减轻温度变化对铝酸盐水泥稳定性造成的负面影响,本研究探讨了复合铝酸盐水泥中红砂岩和石膏晶须的应用,主要分析在1 000℃范围内的相组成、微观形貌、介观图像以及强度发展的变化规律。结果表明,掺入石膏晶须和红砂岩的复合铝酸盐水泥在高温下表现出较好的性能,其中含有5%石膏晶须的复合水泥具有最佳的微观、介观和宏观性能。此外,在复合水泥体系中,石膏晶须不仅能减小裂纹的宽度,还与红砂岩发生反应形成Ca_(2)(SiO_(4))_(2)SO_(4)相,从而提高材料的结构致密性。这有助于高温下力学性能的稳定性。 展开更多

关键词 红砂岩 石膏晶须 高温微观 高温性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

养护方式对碱激发矿渣/粉煤灰胶凝材料抗压强度影响研究 被引量：8

9

作者 周浩雪 马倩敏 +3 位作者 郭荣鑫 刘卓 张淼 陈洋 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期321-326,共6页

本工作主要研究了不同粉煤灰掺量的碱激发矿渣/粉煤灰复合胶凝材料(AASF)分别在标准养护、烘箱养护及微波养护下强度发展规律,并通过水化产物和微结构的演化就强度发展进行机理分析。采用X射线衍射(XRD)、热重-差示扫描热分析(TG-DSC)... 本工作主要研究了不同粉煤灰掺量的碱激发矿渣/粉煤灰复合胶凝材料(AASF)分别在标准养护、烘箱养护及微波养护下强度发展规律,并通过水化产物和微结构的演化就强度发展进行机理分析。采用X射线衍射(XRD)、热重-差示扫描热分析(TG-DSC)、扫描电子显微镜(SEM)等技术手段对水化产物微观结构进行了系统研究。结果表明:热养护能显著提高胶凝材料的前期水化反应,促进C(N)-S(A)-H凝胶的生成。对比标准养护1 d强度,经烘箱养护和微波养护后的AASF试样强度分别提升了144%~531%、184.4%~385.5%。相较于烘箱养护,绝大多数情况下微波养护具有更大的优势。随着粉煤灰掺量提高,标养试样各龄期强度均持续降低。而20%、40%的粉煤灰掺量分别对微波养护及烘箱养护试样抗压强度发展有积极的影响。 展开更多

关键词 养护 碱激发胶凝材料 粉煤灰置换 抗压强度 硅铝酸盐胶凝材料 微观结构

在线阅读 下载PDF 职称材料

纳米二氧化锆对超高性能混凝土力学性能、抗硫酸盐侵蚀和抗碳化性能的影响 被引量：5

10

作者 张飞鸿 夏海廷 +1 位作者 吴军 郭荣鑫 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期179-186,共8页

超高性能混凝土(UHPC)因优异的力学性能和耐久性而成为工程领域中的研究热门材料,纳米材料的引入则进一步优化了UHPC的性能。本研究选用了六种不同掺量(0%、1%、2%、3%、4%、5%)的纳米二氧化锆(NZ)替代水泥,系统地研究了NZ对UHPC抗压强... 超高性能混凝土(UHPC)因优异的力学性能和耐久性而成为工程领域中的研究热门材料,纳米材料的引入则进一步优化了UHPC的性能。本研究选用了六种不同掺量(0%、1%、2%、3%、4%、5%)的纳米二氧化锆(NZ)替代水泥,系统地研究了NZ对UHPC抗压强度、抗折强度以及耐久性(包括抗硫酸盐侵蚀和抗碳化性能)的影响。实验结果表明,随着NZ掺量的增加,UHPC的抗压和抗折强度都呈先提高后降低的趋势,其中3%NZ掺量的UHPC的力学性能最优异,标准养护28 d后的抗压强度和抗折强度分别比对照组高19.5%和20.8%。耐久性实验显示,掺入NZ的UHPC在硫酸盐侵蚀和碳化环境下均表现出更好的性能,3%NZ掺量的UHPC具有最佳的耐久性,在硫酸盐侵蚀90次循环后,抗压强度最高,为131.3 MPa,质量的损失率最低,为0.13%。通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析机理,NZ颗粒能够减小氢氧化钙(CH)晶体的尺寸和取向,促进水化硅酸钙凝胶(C-S-H)的生成,从而改善UHPC的微观结构。结果表明,确定3%为NZ在UHPC中的最佳掺量。本研究为促进NZ在UHPC中的应用提供指导。 展开更多

关键词 纳米二氧化锆 超高性能混凝土 力学性能 抗硫酸盐侵蚀 抗碳化 微观结构

在线阅读 下载PDF 职称材料

环境因素对氧化石墨烯水泥基复合材料导电、压敏性能的影响 被引量：2

11

作者 梁政显 夏海廷 +2 位作者 索玉霞 颜峰 郭荣鑫 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期52-63,共12页

制备水泥基传感器,实现水泥基体的自感应,是目前结构健康监测领域极具发展前景的研究方向之一。将氧化石墨烯(GO)掺入水泥,制备氧化石墨烯水泥基材料(GO/CCs),能改善水泥基体的力学性能及压敏性能。因此,GO/CCs受到了学者们的广泛关注... 制备水泥基传感器,实现水泥基体的自感应,是目前结构健康监测领域极具发展前景的研究方向之一。将氧化石墨烯(GO)掺入水泥,制备氧化石墨烯水泥基材料(GO/CCs),能改善水泥基体的力学性能及压敏性能。因此,GO/CCs受到了学者们的广泛关注。由于水泥基传感器会受环境因素影响,环境的变化会使水泥复合材料的温度及含水量发生变化,这将影响水泥基传感器的实际使用。目前,环境因素对GO/CCs性能的影响研究较少,尤其是环境因素对GO/CCs导电性能、压敏性能的影响。本工作通过超声波与聚羧酸减水剂结合的方法,制备了不同GO掺量的GO/CCs试件,研究了含水量和温度对GO/CCs导电性能的影响,测试了含水量对不同GO掺量试件压敏性能的影响。通过SEM及电化学阻抗谱(EIS)测试分析了GO/CCs的微观形貌及导电机理。结果表明,含水量及温度对GO/CCs的导电性能有较大影响,水分的提升使GO/CCs离子导电增强。温度敏感系数(TC)随GO掺量增加先增大后减小。不同含水量状态的GO/CCs提升其压敏性能的最佳掺量不同。0.1%掺量的GO能使水饱合状态的GO/CC试件内部的电接触更加稳定。本研究为进一步推进水泥基传感器在结构健康监测中的应用提供了指导。 展开更多

关键词 水泥复合材料 氧化石墨烯 导电性能 压敏性能 含水量 温度

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于纹理特征的钢渣沥青路面抗滑性能测试与评价 被引量：4

12

作者 李俊杰 颜峰 周彬 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期307-313,共7页

沥青路面的抗滑性能快速下降一直是各国学者高度关注的问题。随着表面纹理逐渐磨损,沥青路面的抗滑性能也持续减弱。为了能更科学地评估和预测路面抗滑性能的衰减,有必要定量地建立起路面纹理和抗滑性能之间的关系。本研究采用了小型加... 沥青路面的抗滑性能快速下降一直是各国学者高度关注的问题。随着表面纹理逐渐磨损,沥青路面的抗滑性能也持续减弱。为了能更科学地评估和预测路面抗滑性能的衰减,有必要定量地建立起路面纹理和抗滑性能之间的关系。本研究采用了小型加速加载设备、高精度三维扫描设备以及数字图像处理来模拟路面纹理的磨损过程。本研究基于三维纹理特征系统评价了沥青路面的抗滑性能衰减。研究结果显示,英国摆值(BPN)与本研究采用的评价指标三维纹理参数(Sq、Ssk、Vmp、Vmc和Vvc)之间存在着紧密的联系。随着加载次数的增加,BPN和三维纹理参数都呈现出相同的衰减趋势。这些三维纹理参数不仅可以作为评估沥青路面抗滑性能的指标,还能精确地描绘钢渣沥青路面的微观磨损机制。本研究建立的关系将有助于预测路面的抗滑衰减情况,为钢渣沥青路面的路用性能研究提供了有力的技术支持。 展开更多

关键词 道路工程 钢渣沥青路面 三维扫描设备 数字图像处理 三维纹理参数

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于改进多点支撑骨架状态模型的热再生沥青混合料配合比设计 被引量：1

13

作者 吴军 夏海廷 +2 位作者 郭荣鑫 官庆发 张飞鸿 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期178-184,共7页

由于就地热再生旧料(Reclaimed asphalt pavement,RAP)的异同性,目前还没有对设计热再生沥青混合料的最合适方法达成共识。因此,通常基于符合高速公路法规中马歇尔沥青混合料设计方法进行设计,这并不能保证充分地利用RAP且需要大量的时... 由于就地热再生旧料(Reclaimed asphalt pavement,RAP)的异同性,目前还没有对设计热再生沥青混合料的最合适方法达成共识。因此,通常基于符合高速公路法规中马歇尔沥青混合料设计方法进行设计,这并不能保证充分地利用RAP且需要大量的时间和劳动成本。本工作通过改进多点支撑骨架状态模型提出了一种热再生沥青混合料配合比的设计方法,设计了四种不同RAP掺量下的热再生沥青混合料;然后通过高温车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、小梁弯曲试验和间接拉伸疲劳试验测试不同RAP掺量下的新方法设计的高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性和疲劳耐久性等路用性能,并与沥青玛蹄脂(Stone mastic asphalt,SMA)热再生沥青混合料进行对比。结果表明:新方法设计热再生沥青混合料的高温稳定性较SMA提升了10%左右;水稳定性增强了1%~2%;而低温抗裂性有些许的下降,但仍满足规范要求;在RAP掺量小于40%时,新方法设计的热再生沥青的疲劳寿命和SMA相当,当RAP掺量大于40%时,新方法设计的热再生沥青疲劳寿命显著降低;因此确定了新方法设计的最大粒径为16 mm的热再生沥青混合料的最佳RAP掺量为40%左右。 展开更多

关键词 热再生沥青混合料 RAP掺量 配合比设计 路用性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

低温脱硫预处理制备橡胶改性沥青的研究 被引量：3

14

作者 丁天雨 杨洋 +2 位作者 晏永 张世博 赵艳芳 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期623-629,共7页

为了提高碎橡胶(CR)在沥青基质中的相容性,减少橡胶屑脱硫过程中有毒气体的排放。本工作介绍了五种在不同脱硫工艺(150℃/52 min、155℃/40 min、160℃/33 min、165℃/28 min、170℃/25 min)制备的脱硫碎橡胶(DCR)和脱硫碎橡胶改性沥青(... 为了提高碎橡胶(CR)在沥青基质中的相容性,减少橡胶屑脱硫过程中有毒气体的排放。本工作介绍了五种在不同脱硫工艺(150℃/52 min、155℃/40 min、160℃/33 min、165℃/28 min、170℃/25 min)制备的脱硫碎橡胶(DCR)和脱硫碎橡胶改性沥青(DCRMA)。分析了DCRMA和碎橡胶改性沥青(CRMA)的物理性能和贮存稳定性,使用动态剪切流变仪(DSR)和弯曲梁流变仪(BBR)测试了橡胶改性沥青在高温和低温条件下的流变性能。使用电子显微镜(SEM)、荧光显微镜(FM)和傅里叶红外光谱(FTIR)分析了其微观形貌、微观结构和改性机理。结果表明,DCR微观结构变得不规则且粗糙,增大了与沥青基体的接触面积。DCRMA的旋转粘度和软化点差值均显著减小,说明低温脱硫预处理有效地改善了CR与沥青基体的相容性。流变结果表明,DCRMA的高温性能相较CRMA有所减弱,但DCRMA的低温抗裂性显著提高。FM试验表明,DCR在沥青中分散均匀且部分溶胀。FTIR试验表明,脱硫过程中既发生物理反应也发生化学反应。该研究为废碎橡胶这一固体废物提供了一种相对节能减排的处理方法。 展开更多

关键词 低温脱硫预处理 废橡胶粉改性沥青 微观形貌 流变性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

硅烷偶联剂优化多壁碳纳米管/硅橡胶复合材料的电阻-应变响应性能 被引量：3

15

作者 赵艳芳 车承文 +2 位作者 万帮伟 沙洵 杨洋 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期475-479,共5页

通过溶液共混法制备出多壁碳纳米管(MWCNT)-硅烷偶联剂(KH550)/高温硫化硅橡胶(HTV)导电纳米复合材料,研究在KH550作用下复合材料的分散情况、导电性能以及电阻-应变响应性能。结果表明,将KH550作为改性剂,改善了MWCNT在基体中的分散性... 通过溶液共混法制备出多壁碳纳米管(MWCNT)-硅烷偶联剂(KH550)/高温硫化硅橡胶(HTV)导电纳米复合材料,研究在KH550作用下复合材料的分散情况、导电性能以及电阻-应变响应性能。结果表明,将KH550作为改性剂,改善了MWCNT在基体中的分散性,提升了复合材料的整体性能。KH550的加入有效降低了复合材料的渗流阈值(1.51%),在较低的MWCNT含量下能够实现导电网络的形成。此外,复合材料展现出优异的应变传感性能,特别是在经过10000次循环加载-卸载测试后,依然保持了良好的稳定性和重复性,表明其在长期监测过程中具备高度的可靠性。同时,复合材料在电阻-应变响应性能测试中未出现肩峰现象。通过扫描电子显微镜(SEM)图像发现KH550改性后的MWCNT在基体中均匀分布,均匀分散的微观结构是电阻响应信号稳定的关键因素之一。此外,解释了复合材料的传感机理。优异的力电响应特性和长周期稳定性使该复合材料成为一种具有潜力的智能传感材料。 展开更多

关键词 多壁碳纳米管 硅橡胶 电阻-应变响应 结构健康监测

在线阅读 下载PDF 职称材料

活化胶粉/纳米碳酸钙复合改性沥青性能影响及机理研究 被引量：2

16

作者 丁天雨 杨洋 +2 位作者 晏永 张世博 赵艳芳 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期48-54,共7页

目前日益增长的交通轴载量给沥青路面带来了更大的压力。本文选用不同活化程度的废旧胶粉(CR)和表面改性后的纳米碳酸钙(Nano⁃CaCO_(3))作为改性剂,制备活化胶粉/Nano⁃CaCO_(3)复合改性沥青样品,并通过针入度、软化点、延度的比较提出了... 目前日益增长的交通轴载量给沥青路面带来了更大的压力。本文选用不同活化程度的废旧胶粉(CR)和表面改性后的纳米碳酸钙(Nano⁃CaCO_(3))作为改性剂,制备活化胶粉/Nano⁃CaCO_(3)复合改性沥青样品,并通过针入度、软化点、延度的比较提出了3种最优的改性体系。在此基础上,通过动态剪切流变仪(DSR)研究改性沥青的高温性能。通过薄膜烘箱试验(TFOT)研究改性沥青的抗老化性能。通过离析试验研究改性沥青的贮存稳定性。通过荧光显微镜(FM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)观测改性沥青的微观形貌和官能团变化。结果表明,活化处理可以改善胶粉与沥青的相容性,提高改性沥青的贮存稳定性。3种最优改性体系的改性沥青具有良好的高低温性能、抗老化性能、施工和易性和贮存稳定性。对于活化胶粉和活化胶粉/Nano⁃CaCO_(3)复合改性沥青,改性过程中既发生物理反应,也发生化学反应。其中5#改性沥青为3种复合改性体系中综合性能最优的改性体系。 展开更多

关键词 胶粉 纳米碳酸钙 沥青 性能 机理

在线阅读 下载PDF 职称材料

不同硫化体系对硫化天然橡胶改性沥青性能及微观结构的影响 被引量：1

17

作者 郇海洋 郭荣鑫 +1 位作者 晏永 张世博 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期604-612,共9页

天然橡胶是一种生物质聚合物,作为沥青改性剂在环境可持续性上具有明显优势。然而,其对沥青物理及流变性能的提升不显著。硫化可以改善天然橡胶改性沥青(Natural rubber modified asphalt,NRMA)的性能,但硫化是一个复杂的过程,硫化体系... 天然橡胶是一种生物质聚合物,作为沥青改性剂在环境可持续性上具有明显优势。然而,其对沥青物理及流变性能的提升不显著。硫化可以改善天然橡胶改性沥青(Natural rubber modified asphalt,NRMA)的性能,但硫化是一个复杂的过程,硫化体系众多,不同硫化体系对硫化天然橡胶改性沥青(Vulcanized natural rubber modified asphalt,VNRMA)的影响尚不明确,这极大地影响了进一步开发高性能VNRMA以获得更广泛的应用。基于此,本研究通过普通硫化体系(Conventional vulcanization,CV)、半有效硫化体系(Semi-efficient vulcanization,SEV)和有效硫化体系(Efficient vulcanization,EV)制备不同的VNRMA,并探究硫化体系对VNRMA性能及微观结构的影响。结果表明:在高温性能和温度敏感性方面,SEV/VNRMA的复数模量、相位角、车辙因子以及温度敏感性系数VTS表现最好;在低温性能方面,三种硫化体系制备的VNRMA均能满足规范要求,但CV/VNRMA低温性能最佳,更适合在低温环境下使用;相容性方面,SEV/VNRMA的Han曲线在低频区斜率值(1.042)最大,相容性最好;施工和易性方面,SEV/VNRMA占据优势,其通过传统等黏度法确定的拌合温度比CV/VNRMA和EV/VNRMA最大分别降低5℃和5℃,压实温度最大分别降低5℃和6℃。通过FM和FTIR对VNRMA的微观结构和化学结构进行分析,结果显示,相比于CV/VNRMA和EV/VNRMA,SEV/VNRMA更加均匀且致密的网状结构是其在相容性和高温性能方面表现优异的主要内在原因。综上,SEV对NRMA的硫化效果最佳,推荐后续研究使用。 展开更多

关键词 天然橡胶改性沥青 硫化体系 性能 微观 网状结构

在线阅读 下载PDF 职称材料

活化剂种类及含量对碱激发矿渣/红砂岩胶凝材料的影响 被引量：3

18

作者 李平 马倩敏 +2 位作者 谭绍恩 卿甜甜 何梅 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期260-264,共5页

本工作旨在研究不同的碱活化剂(NaOH或NaOH和水玻璃复掺)、不同的SiO_(2)/Na_(2)O比和不同的Na_(2)O含量在不同龄期下对碱激发矿渣-红砂岩复合胶凝材料(AASS)早期水化动力学、抗压强度和微观结构的影响。结果表明:活化剂类型、碱浓度及... 本工作旨在研究不同的碱活化剂(NaOH或NaOH和水玻璃复掺)、不同的SiO_(2)/Na_(2)O比和不同的Na_(2)O含量在不同龄期下对碱激发矿渣-红砂岩复合胶凝材料(AASS)早期水化动力学、抗压强度和微观结构的影响。结果表明:活化剂类型、碱浓度及水玻璃模数均会影响复合胶凝材料的热演化速率和累积水化热。不同的活化剂具有不同类型的水化热演化曲线,差别较大。此外,激发剂溶液中M_(s)和Na_(2)O的含量对碱激发矿渣-红砂岩复合胶凝材料的性能有重要影响。当水玻璃模数为1.5时,试件强度基本达到最大值,最高强度可达79.2 MPa。NaOH激发的混合体系中存在水滑石,而水玻璃中没有水滑石。在早期(1 d)时,NaOH激发的混合体系强度较高,且强度随浓度的增加而增强;而后期水玻璃活化的混合体系具有更高的抗压强度,强度随浓度的增加而降低。C-(A)-S-H凝胶和水滑石的形成是AASS强度的主要贡献者。 展开更多

关键词 碱激发剂 矿渣 红砂岩 抗压强度 水化行为 微观结构

在线阅读 下载PDF 职称材料

硅烷改性磷石膏对沥青流变性能的影响 被引量：3

19

作者 唐坤 粟海涛 +1 位作者 贾敬鹏 郇海洋 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期196-202,共7页

为了减轻磷石膏(PG)的大量堆积和填埋对环境造成的污染,本工作将经偶联剂处理后的磷石膏作为填料替代部分或全部矿粉,探究改性磷石膏对沥青胶浆的流变性能的影响。通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析了各样品的化学组成和微观形貌,... 为了减轻磷石膏(PG)的大量堆积和填埋对环境造成的污染,本工作将经偶联剂处理后的磷石膏作为填料替代部分或全部矿粉,探究改性磷石膏对沥青胶浆的流变性能的影响。通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析了各样品的化学组成和微观形貌,然后制备沥青胶浆使用三大指标和布什旋转黏度研究其基础性能,最后通过多重应力蠕变(MSCR)试验、温度扫描和低温弯曲梁蠕变试验研究了样品的流变性能和疲劳性能。研究表明,经偶联剂改性后的磷石膏比表面积显著增大,表面粗糙多孔,更容易与沥青形成牢固的界面。在相同温度下,改性后的磷石膏沥青胶浆的高温性能进一步得到提升,在高、低应力下的弹性恢复能力优于磷石膏沥青胶浆。 展开更多

关键词 改性磷石膏 硅烷偶联剂 沥青胶浆 矿粉 流变性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于堆叠融合技术的碱激发胶凝材料碳化性能预测

20

作者 谭绍恩 马倩敏 李平 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期288-296,共9页

碱激发胶凝材料碳化性能预测研究工作可对推进建筑业新质生产力和绿色低碳发展产生积极影响。本研究采用堆叠融合技术,集成随机森林、径向基函数和支持向量机三种模型对碱激发胶凝材料碳化性能进行了机器学习和预测研究。结果表明,基于... 碱激发胶凝材料碳化性能预测研究工作可对推进建筑业新质生产力和绿色低碳发展产生积极影响。本研究采用堆叠融合技术,集成随机森林、径向基函数和支持向量机三种模型对碱激发胶凝材料碳化性能进行了机器学习和预测研究。结果表明,基于现有数据集,三种基础模型已经展现出了良好的预测能力和稳定性。引入堆叠融合技术后,堆叠模型的均方误差(MSE)可控制在2%左右,拟合系数(R^(2))评分突破0.90,这表明堆叠融合模型表现出卓越的预测准确性、出色的泛化能力和稳健性。 展开更多

关键词 碱激发胶凝材料 碳化 机器学习 堆叠融合模型 集成预测 预测准确性

在线阅读 下载PDF 职称材料