改性碳纤维水泥基复合材料的研究

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1、CIassifiedIndex：TU528．582U．D．C：666SouthwestUniverSityofScienceand．TechnoIogyMasterDegreeThesiSStudiesonModifjedofCarbonFibers／CementGradeCandidateAcademicDegreeAppIiedforSpeciaItySupervisor2011DENGJunMasterMateriaIsProcessingEngineeringProf．HUOJi—chuanApr．25。2014独创

2、性声明lIIIIIlullIIlllllIIIIIIIIlllIIlY2585906本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西南科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：柙J日期：加，玲乡．／p关于论文使用和授权的说明本人完全了解西南科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文的

3、复印件，允许该论文被查阅和借阅；学校可以公布该论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定)戳：叩们剔醛轹1日期：沙／够，／，矽西南科技大学硕士研究生学位论文第1页摘要通过对碳纤维水泥基复合材料的抗压强度、抗折强度、线性收缩值的测定及SEM微观形貌分析，确定了碳纤维的最佳体积掺量为0．33％，最佳使用长度为6mm。通过对AE．H101水性环氧乳液水泥基复合材料凝结时间、抗压抗折强度、线性收缩值的测定及XRD图谱分析，确定了乳液的最适聚灰比为0．06。为改善碳纤维和水泥基

4、体的界面结合，本文采用了浓硝酸氧化、丙酮浸泡处理、涂覆HP-550硅烷偶联剂为主要改性方法对碳纤维进行改性处理，并对改性前后碳纤维进行了红外谱图分析及微观形貌分析，且对改性碳纤维水泥基材料性能进行了研究，结果表明：(1)浓硝酸超声氧化改性会增加碳纤维表面沟槽深度和比表面积，且经浓硝酸超声氧化处理2h后的碳纤维与水泥基体界面粘合致密，碳纤维水泥基复合材料7d和28d抗压强度比未改性分别提高9．1％和10．2％；(2)丙酮浸泡处理可有效去除碳纤维的表面涂层，碳纤维水泥基材的界面结合较为致密；硅烷偶联剂质量分数为1％的乙醇溶液改性

5、效果较好，碳纤维表面有少量附着物；(3)浓硝酸加偶联剂改性能增加碳纤维的表面沟槽深度及表面粗糙度，其中浓硝酸加硅烷偶联剂质量分数为1％的乙醇溶液处理的碳纤维水泥基体界面结合致密，碳纤维水泥基材的28d强度提高了12．1％。研究了碳纤维和乳液混掺对水泥基复合材料的抗压抗折强度、收缩、抗渗性能的影响，结果表明：碳纤维与乳液混掺可有效改善水泥基复合材料的力学性能，增加水泥基材的柔韧性，降低水泥基材的收缩，提高水泥基材的抗渗压力；碳纤维改性与否对聚合物水泥基复合材料的线性收缩性能与抗渗性能影响不大，但对力学性能有较大的影响。关键词：

6、碳纤维：改性；聚合物乳液；力学性能西南科技大学硕士研究生学位论文第1I页AbstractThroughtestsofcompressivestrength，flexuralstrength，linearshrinkagevaluesandSEMmicrostructureanalysiswiththecarbonfiberreinforcedcement—basedcompositematerials，thevolumeofcarbonfibercontentwasdeterminedas0．33％andtheoptimum

7、lengthwasdeterminedas6mm．Byexaminationofsettingtime，compressiveandflexuralstrength，linearshrinkagevaluesandXRDpatternanalysisofcement—basedcompositematerialswithAE—HIO1waterborneepoxyemulsion，theoptimalPolycementratiowasdeterminedas0．06．Toimprovetheinterfacialbondi

8、ngofcarbonfiberandthecementmatrix，modificationmethodswereusedwithcarbonfIbers．Themainmethodsincluedconcentratednitricacidoxidation，acetonesoaking