[00111364]碳纤维变性水泥的应用

本项目主要为研制一种新型的具有高强度、高模量、高韧性、抗冲击能力强和较好相容性等优点的新型变性水泥复合材料,以解决现有水泥材料中强度差、模量低、韧性差等问题,主要研发内容如下： a.产品性能模拟测试和各成分的配比确定; 由于碳纤维水泥产品的功能性强度比较高,为保证产品的性能指标能达到预计要求,我们采用计算机模拟技术反复计算并验证不同成分配比的碳纤维水泥的强度、韧度等性能指标,对不同成分配比下的强度、韧度等性能指标进行了比较分析,找出最佳的成分配比,为最终确定产品各原料成分的配比提供有力的依据。 b.产品各成分的相容性研究和测试; 由于碳纤维与水泥基材料存在不同的表面性能,混合不容易,而且,碳纤维的表面比较光滑,比表面积小,表面能较低,具有活性的表面一般不超过总表面的10%,呈现憎液性,所以这类纤维较难通过化学的或物理的作用与基体形成牢固的结合。未经表面处理的碳纤维制成复合材料后,由于界面粘结较弱,复合材料的层间剪切强度（ILSS）较低,不能满足复合材料作为结构材料的应用要求。为了改进纤维与基体之间的界面结构,改善二者的复合性能,我们对增强纤维进行适当的表面处理,引入极性基团,增强了表面活性,从而提高了碳纤维的ILSS。经测试经过表面处理的碳纤维和水泥制成碳纤维变性水泥,其相容性有大幅度提高。 c.特殊助剂的研发应用。 在制备碳纤维变性水泥过程中,常常根据情况加人分散剂、减水剂、消泡剂、增强剂等助剂,以改善的力学性能,尤其是为促进碳纤维的均匀分散所加人的分散剂,其含量多少直接影响碳纤维水泥砂浆的力学性能。要使碳纤维分散程度好,就必须加入分散剂,而分散剂的加人又会降低碳纤维水泥砂浆的力学性能。针对这个问题,我公司科研人员研发了一种专业用于碳纤维变性水泥的特殊助剂——CL207,此助剂在碳纤维变性水泥中应用将较大提高产品的刚性、韧性等力学性能。