基于分子动力学理论氧化石墨烯增韧水泥基材料的机理研究

发布时间：2020-12-05 11:37

　　水泥基材料是目前应用最为广泛的建筑材料。水泥基材料普遍存在的高脆性以及由此产生的裂缝和渗透问题,是其使用过程中性能劣化和寿命降低的主要原因。传统的应对方法主要是利用钢筋和纤维等材料本身的强度和韧性来抵抗拉应力和延缓微裂纹的扩展,对于水泥基体本身并无改善。近些年来,纳米复合材料发展迅速,这为水泥基材料的改性提供了一种新思路。氧化石墨烯（Grephene Oxide,GO）由于具有极大的比表面积、优异的力学性能和水溶性好等特点,成为了热门的水泥基改性材料之一。许多学者通过实验发现氧化石墨烯的掺入可以有效调控水泥水化产物的形状,促进水泥水化,增加水泥水化产物的密实度,从而来提升水泥基材料的抗拉和抗折性能。但由于水泥水化放热大,速度快,氧化石墨烯掺量不同等众多原因使得众多研究结果间的差异较大,并且对氧化石墨烯和水泥水化产物界面的化学反应、化学键强弱等关键信息也无法获取。上述问题从实验角度出发比较难解决。基于上述问题本文采用了分子动力学方法来研究氧化石墨烯表面水和离子的排列、动力学行为以及氧化石墨烯和水泥水化产物界面的化学键信息,以此来补充和完善氧化石墨烯对水泥基材料的微观增韧机理并为高性能氧化... 

【文章来源】：青岛理工大学山东省

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

AntonLerf提出的石墨氧化产物模型

大量稳定的孔状缺陷，并且这些缺陷总是被羰基（C=O）基团修饰。深入的研究发现这些羰基（C=O）是由彼此接近的环氧基和羟基官能团在基底的变形中形成的，形成过程如图1.2所示。第一性原理的计算结果表明，羰基与其他官能团如环氧基和醚基相比，所需的形成能较低，由此证明了羰基（C=O）可以在氧化石墨烯表面稳定存在。

氧化石墨烯膜的选择性离子渗透[36]


本文编号：2899390