2020年10月16日
由于纳米碳材料具有优异的力学性能、稳定的化学性能和热稳定性,纳米碳材料迅速成为研究人员的研究热点,在许多领域显示出广阔的应用前景。目前,纳米碳材料在耐火材料中的应用已经取得了许多科学研究成果。本文综述了利用纳米碳材料改善耐火材料力学性能的研究成果,介绍了将纳米碳材料引入耐火材料的方法,如直接添加法和原位生长法。比较了不同引入纳米碳材料方法的优缺点。展望了纳米碳材料在耐火材料工业中的应用前景和发展趋势。
1.纳米碳材料
纳米碳材料按照尺寸分类可分为零维富勒烯、一维碳纳米管和二维石墨烯。目前在耐火材料领域应用最广泛的是以碳纳米管和石墨烯为代表的纳米碳材料。
碳纳米管又称一维巴基管碳材料。它们重量轻,具有六边形结构。碳纳米管的独特结构造就了它独特的性质。碳纳米管具有极高的力学性能。良好的电气性能和稳定的化学性能及热稳定性。
自从发现碳纳米管以来,它被认为是最坚硬的材料之一。在碳纳米管被发现的早期,人们认为它们是一种环状的石墨片。对碳纳米管的拉伸性能进行了理论预测和测试。观察,XiaoJR等通过对碳纳米管分子结构力学的分析,预测碳纳米管的抗拉强度在94~126GPa范围内为负,MeoM报道SWCNT的杨氏模量约为0.915TPa。杨氏模量大致相当于金刚石,是钢的5倍。因此,碳纳米管在耐火材料中的应用主要是提高耐火材料的强度和抗热震性能。
石墨烯是一种二维碳纳米材料,具有碳碳键组成的sp2杂化轨道。碳碳键的长度约为0.142nm,相当于碳纳米管的强度,但导热系数是碳纳米管的1.5倍,导热系数高达5000W/mK。碳纳米管与石墨烯的微观结构示意图如图1所示。

图1碳纳米管与石墨烯的微观结构示意图
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PUDA有阀袋和开袋石墨包装机,从1kg到10kg,从10kg到50kg。公司还拥有化工粉体大吨袋包装系统。
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