水泥浆体中石墨烯纳米片团聚的X射线计算机断层扫描解析

为了实现纳米颗粒在水泥基材料中的均匀分散以及探究如何无损地检验纳米颗粒的分散程度,利用石墨烯纳米片(GNPs)作为代表性的碳纳米添加剂,设置3种不同的超声分散方式(VSD)-直接、间接和直接-间接结合分散,得到具有不同GNPs分散状态的水泥浆体.利用X射线计算机断层扫描技术(XCT)对孔隙和石墨烯团聚体进行无损表征;基于两者的形状特征差异(球形度和紧密度)筛分出GNPs团聚体,解析其分布、数量和粒径等;利用扫描电子显微镜(SEM)对GNPs团聚体形貌进行观察;进行抗压强度测试以验证GNPs分散情况对宏观性能的影响.XCT结果表明基于形状特征能够无损地区分出GNPs团聚体,直接分散作用下GNPs团聚体数量和累计体积均最小;SEM观测结果表明GNPs团聚体具有复杂多样的形貌;力学测试结果表明抗压强度与分散质量呈正相关关系.