一種HfC微米線與碳纖維/Si3N4微米帶共增強(qiáng)水泥的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種HfC微米線與碳纖維/Si3N4微米帶共增強(qiáng)水泥的制備方法，在水泥材料中引入HfC微米線和碳纖維/Si3N4微米帶混雜材料。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在：通過加入HfC微米線與碳纖維/Si3N4微米帶，使得水泥的抗折強(qiáng)度提高16％～45％。
【專利說明】
一種Hf C微米線與碳纖維/S i 3N4微米帶共増強(qiáng)水泥的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于材料與工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及水泥材料的制備方法，具體涉及一種HfC微米線與碳纖維/Si3N4微米帶共增強(qiáng)水泥的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]水泥具有穩(wěn)定性好、施工機(jī)械簡單、成本低廉的優(yōu)點(diǎn)，是應(yīng)用廣泛的建筑材料之一。但是水泥材料自身存在強(qiáng)度低、脆性大、抗裂性能差的缺點(diǎn)，因而限制了其更廣泛的應(yīng)用。
[0003]文獻(xiàn)“張聰，曹明莉。多尺度纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料力學(xué)性能試驗(yàn)，復(fù)合材料學(xué)報(bào)，2014,31:661-668”發(fā)現(xiàn)利用鋼纖維、聚乙烯醇纖維及碳酸鈣晶須構(gòu)成的多尺度纖維體系來增強(qiáng)水泥，可以提高水泥的強(qiáng)度。文獻(xiàn)“張水，李國忠?；瘜W(xué)改性芳綸纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料的性能，復(fù)合材料學(xué)報(bào)，2011,28:109-114”發(fā)現(xiàn)芳綸纖維的引入可以提高水泥的強(qiáng)度。但是上述方法均存在的問題是:石膏強(qiáng)度提高幅度不大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題做出改進(jìn)，即本發(fā)明公開了一種HfC微米線與碳纖維/Si3N4微米帶共增強(qiáng)水泥的制備方法。該方法通過在水泥中引入HfC微米線和碳纖維/Si3N4微米帶，可以使得水泥的抗折強(qiáng)度提高16%?45%。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開了如下技術(shù)方案:
[0006]一種HfC微米線與碳纖維/Si3N4微米帶共增強(qiáng)水泥的制備方法，在水泥中引入HfC微米線和碳纖維/Si3N4微米帶，以提高水泥的抗折強(qiáng)度。
[0007]作為一種進(jìn)一步的技術(shù)方案，具體步驟如下:
[0008](I)將I?10份HfC微米線加入到1000份水中，超聲分散后得到混合物A;
[0009](2)將碳纖維置于Si 3N4微米帶的乙醇溶液中，采用電泳工藝制備碳纖維/Si 3N4微米帶；
[0010](3)將碳纖維/Si3N4微米帶加入步驟(I)得到的混合物A中，均勻攪拌后得到混合物B;
[0011](4)將水泥基體加入步驟(3)得到的混合物B中，得到料漿C;
[0012](5)將步驟(4)制備的料漿放在模具中成型，脫模后放在養(yǎng)護(hù)室中養(yǎng)護(hù)，即得到HfC微米線與碳纖維/Si3N4微米帶共增強(qiáng)水泥。
[0013]作為一種進(jìn)一步的技術(shù)方案，具體步驟如下:
[0014](I)將I?10份HfC微米線加入到1000份水中，超聲分散30?60分鐘后得到混合物A；
[0015](2)將碳纖維置于Si3N4微米帶的乙醇溶液中，采用電泳工藝制備碳纖維/Si3N4微米帶；
[0016](3)將碳纖維/Si3N4微米帶加入步驟(I)得到的混合物A中，均勻攪拌30?60分鐘后得到混合物B，其中，碳纖維/Si3N4微米帶與HfC微米線的質(zhì)量比為1:1?3:1;
[0017](4)將水泥基體加入步驟(3)得到的混合物B中，得到料漿C，其中水泥基體與碳纖維/Si3N4微米帶的質(zhì)量比為50:1?200:1 ；
[0018](5)將步驟(4)制備的料漿放在模具中成型，脫模后放在養(yǎng)護(hù)室中養(yǎng)護(hù)27天，即得到HfC微米線與碳纖維/Si3N4微米帶共增強(qiáng)水泥。
[0019]作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述步驟(2)中，采用電泳工藝在施加15?60V的電壓、電泳時(shí)間為5-30分鐘、Si3N4微米帶的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為I %?5%條件下制備碳纖維/Si3N4微米帶。
[0020]本發(fā)明公開的一種HfC微米線與碳纖維/Si3N4微米帶共增強(qiáng)水泥的制備方法，具有以下有益效果:
[0021]由于在水泥中有效的引入了HfC微米線與碳纖維/Si3N4微米帶，從而使水泥的抗折強(qiáng)度提高16%?45 %。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明使用的HfC微米線的掃描電鏡照片。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合實(shí)施例并參照附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0024]本發(fā)明公開了一種HfC微米線與碳纖維/Si3N4微米帶共增強(qiáng)水泥的制備方法，在水泥中引入HfC微米線和碳纖維/Si3N4微米帶，以提高水泥的抗折強(qiáng)度。
[0025]具體實(shí)施例1
[0026](I)將I份HfC微米線加入到1000份水中，超聲分散30分鐘后得到混合物A;
[0027](2)將碳纖維置于Si 3N4微米帶的乙醇溶液中，采用電泳工藝在施加15V的電壓、電泳時(shí)間為5分鐘、Si3N4微米帶的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為I %條件下制備碳纖維/Si3N4微米帶；
[0028](3)將碳纖維/Si3N4微米帶加入步驟(I)得到的混合物A中，均勻攪拌30分鐘后得到混合物B，其中碳纖維/Si3N4微米帶與HfC微米線的質(zhì)量比為1:1 ；
[0029](4)將水泥基體加入步驟(3)得到的混合物B中，得到料漿C，其中水泥基體與碳纖維/Si3N4微米帶的質(zhì)量比為50:1;
[0030](5)將步驟(4)制備的料漿放在模具中成型，脫模后放在養(yǎng)護(hù)室中養(yǎng)護(hù)27天，即得到HfC微米線與碳纖維/Si3N4微米帶共增強(qiáng)水泥。
[0031]具體實(shí)施例2
[0032](I)將10份HfC微米線加入到1000份水中，超聲分散60分鐘后得到混合物A;
[0033](2)將碳纖維置于Si3N4微米帶的乙醇溶液中，采用電泳工藝在施加60V的電壓、電泳時(shí)間為30分鐘、Si3N4微米帶的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%條件下制備碳纖維/Si3N4微米帶；
[0034](3)將碳纖維/Si3N4微米帶加入步驟(I)得到的混合物A中，均勻攪拌60分鐘后得到混合物B，其中碳纖維/Si3N4微米帶與HfC微米線的質(zhì)量比為3:1;
[0035](4)將水泥基體加入步驟(3)得到的混合物B中，得到料漿C，其中水泥基體與碳纖維/Si3N4微米帶的質(zhì)量比為200:1 ；
[0036](5)將步驟(4)制備的料漿放在模具中成型，脫模后放在養(yǎng)護(hù)室中養(yǎng)護(hù)27天，即得到HfC微米線與碳纖維/Si3N4微米帶共增強(qiáng)水泥。
[0037]具體實(shí)施例3
[0038](I)將5份HfC微米線加入到1000份水中，超聲分散50分鐘后得到混合物A;
[0039](2)將碳纖維置于Si3N4微米帶的乙醇溶液中，采用電泳工藝在施加50V的電壓、電泳時(shí)間為20分鐘、Si3N4微米帶的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%條件下制備碳纖維/Si3N4微米帶；
[0040](3)將碳纖維/Si3N4微米帶加入步驟(I)得到的混合物A中，均勻攪拌50分鐘后得到混合物B，其中碳纖維/Si3N4微米帶與HfC微米線的質(zhì)量比為2:1;
[0041](4)將水泥基體加入步驟(3)得到的混合物B中，得到料漿C，其中水泥基體與碳纖維/Si3N4微米帶的質(zhì)量比為100:1 ；
[0042](5)將步驟(4)制備的料漿放在模具中成型，脫模后放在養(yǎng)護(hù)室中養(yǎng)護(hù)27天，即得到HfC微米線與碳纖維/Si3N4微米帶共增強(qiáng)水泥。
[0043]具體實(shí)施例4
[0044](I)將5份HfC微米線加入到1000份水中，超聲分散60分鐘后得到混合物A;
[0045](2)將碳纖維置于Si 3N4微米帶的乙醇溶液中，采用電泳工藝在施加15V的電壓、電泳時(shí)間為30分鐘、Si3N4微米帶的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%條件下制備碳纖維/Si3N4微米帶；
[0046](3)將碳纖維/Si3N4微米帶加入步驟(I)得到的混合物A中，均勻攪拌60分鐘后得到混合物B，其中碳纖維/Si3N4微米帶與HfC微米線的質(zhì)量比為1:1 ；
[0047](4)將水泥基體加入步驟(3)得到的混合物B中，得到料漿C，其中水泥基體與碳纖維/Si3N4微米帶的質(zhì)量比為100:1 ；
[0048](5)將步驟(4)制備的料漿放在模具中成型，脫模后放在養(yǎng)護(hù)室中養(yǎng)護(hù)27天，即得到HfC微米線與碳纖維/Si3N4微米帶共增強(qiáng)水泥。
[0049]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，而非對其限制;應(yīng)當(dāng)指出，盡管參照上述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，其依然可以對上述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或?qū)ζ渲胁糠只蛘呷考夹g(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改和替換，并不使相應(yīng)的技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種HfC微米線與碳纖維/Si3N4微米帶共增強(qiáng)水泥的制備方法，其特征在于，在水泥中引入HfC微米線和碳纖維/Si3N4微米帶，以提高水泥的抗折強(qiáng)度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種HfC微米線與碳纖維/Si3N4微米帶共增強(qiáng)水泥的制備方法，其特征在于，具體步驟如下: (1)將I?10份HfC微米線加入到1000份水中，超聲分散后得到混合物A; (2)將碳纖維置于Si3N4微米帶的乙醇溶液中，采用電泳工藝制備碳纖維/Si3N4微米帶； (3)將碳纖維/Si3N4微米帶加入步驟(I)得到的混合物A中，均勻攪拌后得到混合物B; (4)將水泥基體加入步驟(3)得到的混合物B中，得到料漿C; (5)將步驟(4)制備的料漿放在模具中成型，脫模后放在養(yǎng)護(hù)室中養(yǎng)護(hù)，即得到HfC微米線與碳纖維/Si3N4微米帶共增強(qiáng)水泥。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種HfC微米線與碳纖維/Si3N4微米帶共增強(qiáng)水泥的制備方法，其特征在于，具體步驟如下: (1)將I?10份HfC微米線加入到1000份水中，超聲分散30?60分鐘后得到混合物A; (2)將碳纖維置于Si3N4微米帶的乙醇溶液中，采用電泳工藝制備碳纖維/Si3N4微米帶； (3)將碳纖維/Si3N4微米帶加入步驟(I)得到的混合物A中，均勻攪拌30?60分鐘后得到混合物B，其中，碳纖維/Si3N4微米帶與HfC微米線的質(zhì)量比為1:1?3:1 ； (4)將水泥基體加入步驟(3)得到的混合物B中，得到料漿C，其中水泥基體與碳纖維/Si3N4微米帶的質(zhì)量比為50:1?200:1; (5)將步驟(4)制備的料漿放在模具中成型，脫模后放在養(yǎng)護(hù)室中養(yǎng)護(hù)27天，即得到HfC微米線與碳纖維/Si3N4微米帶共增強(qiáng)水泥。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種HfC微米線與碳纖維/Si3N4微米帶共增強(qiáng)水泥的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中，采用電泳工藝在施加15?60V的電壓、電泳時(shí)間為5-30分鐘、Si 3N4微米帶的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為I %?5 %條件下制備碳纖維/Si 3N4微米帶。
【文檔編號(hào)】C04B28/00GK105884274SQ201610176142
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年3月24日
【發(fā)明人】李丹, 曹慧, 李嘉俊
【申請人】陜西省建筑科學(xué)研究院