一种HfC微米线与碳纤维/Si3N4微米带共增强水泥的制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种HfC微米线与碳纤维/Si3N4微米带共增强水泥的制备方法，在水泥材料中引入HfC微米线和碳纤维/Si3N4微米带混杂材料。本发明的优点体现在：通过加入HfC微米线与碳纤维/Si3N4微米带，使得水泥的抗折强度提高16％～45％。
【专利说明】
一种Hf C微米线与碳纤维/S i 3N4微米带共増强水泥的制备方法
技术领域
[0001]本发明属于材料与工程技术领域，涉及水泥材料的制备方法，具体涉及一种HfC微米线与碳纤维/Si3N4微米带共增强水泥的制备方法。
【背景技术】
[0002]水泥具有稳定性好、施工机械简单、成本低廉的优点，是应用广泛的建筑材料之一。但是水泥材料自身存在强度低、脆性大、抗裂性能差的缺点，因而限制了其更广泛的应用。
[0003]文献“张聪，曹明莉。多尺度纤维增强水泥基复合材料力学性能试验，复合材料学报，2014,31:661-668”发现利用钢纤维、聚乙烯醇纤维及碳酸钙晶须构成的多尺度纤维体系来增强水泥，可以提高水泥的强度。文献“张水，李国忠。化学改性芳纶纤维增强水泥基复合材料的性能，复合材料学报，2011,28:109-114”发现芳纶纤维的引入可以提高水泥的强度。但是上述方法均存在的问题是:石膏强度提高幅度不大。
【发明内容】
[0004]本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本发明公开了一种HfC微米线与碳纤维/Si3N4微米带共增强水泥的制备方法。该方法通过在水泥中引入HfC微米线和碳纤维/Si3N4微米带，可以使得水泥的抗折强度提高16%?45%。
[0005]为实现上述目的，本发明公开了如下技术方案:
[0006]一种HfC微米线与碳纤维/Si3N4微米带共增强水泥的制备方法，在水泥中引入HfC微米线和碳纤维/Si3N4微米带，以提高水泥的抗折强度。
[0007]作为一种进一步的技术方案，具体步骤如下:
[0008](I)将I?10份HfC微米线加入到1000份水中，超声分散后得到混合物A;
[0009](2)将碳纤维置于Si 3N4微米带的乙醇溶液中，采用电泳工艺制备碳纤维/Si 3N4微米带；
[0010](3)将碳纤维/Si3N4微米带加入步骤(I)得到的混合物A中，均匀搅拌后得到混合物B;
[0011](4)将水泥基体加入步骤(3)得到的混合物B中，得到料浆C;
[0012](5)将步骤(4)制备的料浆放在模具中成型，脱模后放在养护室中养护，即得到HfC微米线与碳纤维/Si3N4微米带共增强水泥。
[0013]作为一种进一步的技术方案，具体步骤如下:
[0014](I)将I?10份HfC微米线加入到1000份水中，超声分散30?60分钟后得到混合物A；
[0015](2)将碳纤维置于Si3N4微米带的乙醇溶液中，采用电泳工艺制备碳纤维/Si3N4微米带；
[0016](3)将碳纤维/Si3N4微米带加入步骤(I)得到的混合物A中，均匀搅拌30?60分钟后得到混合物B，其中，碳纤维/Si3N4微米带与HfC微米线的质量比为1:1?3:1;
[0017](4)将水泥基体加入步骤(3)得到的混合物B中，得到料浆C，其中水泥基体与碳纤维/Si3N4微米带的质量比为50:1?200:1 ；
[0018](5)将步骤(4)制备的料浆放在模具中成型，脱模后放在养护室中养护27天，即得到HfC微米线与碳纤维/Si3N4微米带共增强水泥。
[0019]作为一种优选的技术方案，所述步骤(2)中，采用电泳工艺在施加15?60V的电压、电泳时间为5-30分钟、Si3N4微米带的质量分数为I %?5%条件下制备碳纤维/Si3N4微米带。
[0020]本发明公开的一种HfC微米线与碳纤维/Si3N4微米带共增强水泥的制备方法，具有以下有益效果:
[0021]由于在水泥中有效的引入了HfC微米线与碳纤维/Si3N4微米带，从而使水泥的抗折强度提高16%?45 %。
【附图说明】
[0022]图1是本发明使用的HfC微米线的扫描电镜照片。
【具体实施方式】
[0023]下面结合实施例并参照附图对本发明作进一步描述。
[0024]本发明公开了一种HfC微米线与碳纤维/Si3N4微米带共增强水泥的制备方法，在水泥中引入HfC微米线和碳纤维/Si3N4微米带，以提高水泥的抗折强度。
[0025]具体实施例1
[0026](I)将I份HfC微米线加入到1000份水中，超声分散30分钟后得到混合物A;
[0027](2)将碳纤维置于Si 3N4微米带的乙醇溶液中，采用电泳工艺在施加15V的电压、电泳时间为5分钟、Si3N4微米带的质量分数为I %条件下制备碳纤维/Si3N4微米带；
[0028](3)将碳纤维/Si3N4微米带加入步骤(I)得到的混合物A中，均匀搅拌30分钟后得到混合物B，其中碳纤维/Si3N4微米带与HfC微米线的质量比为1:1 ；
[0029](4)将水泥基体加入步骤(3)得到的混合物B中，得到料浆C，其中水泥基体与碳纤维/Si3N4微米带的质量比为50:1;
[0030](5)将步骤(4)制备的料浆放在模具中成型，脱模后放在养护室中养护27天，即得到HfC微米线与碳纤维/Si3N4微米带共增强水泥。
[0031]具体实施例2
[0032](I)将10份HfC微米线加入到1000份水中，超声分散60分钟后得到混合物A;
[0033](2)将碳纤维置于Si3N4微米带的乙醇溶液中，采用电泳工艺在施加60V的电压、电泳时间为30分钟、Si3N4微米带的质量分数为5%条件下制备碳纤维/Si3N4微米带；
[0034](3)将碳纤维/Si3N4微米带加入步骤(I)得到的混合物A中，均匀搅拌60分钟后得到混合物B，其中碳纤维/Si3N4微米带与HfC微米线的质量比为3:1;
[0035](4)将水泥基体加入步骤(3)得到的混合物B中，得到料浆C，其中水泥基体与碳纤维/Si3N4微米带的质量比为200:1 ；
[0036](5)将步骤(4)制备的料浆放在模具中成型，脱模后放在养护室中养护27天，即得到HfC微米线与碳纤维/Si3N4微米带共增强水泥。
[0037]具体实施例3
[0038](I)将5份HfC微米线加入到1000份水中，超声分散50分钟后得到混合物A;
[0039](2)将碳纤维置于Si3N4微米带的乙醇溶液中，采用电泳工艺在施加50V的电压、电泳时间为20分钟、Si3N4微米带的质量分数为3%条件下制备碳纤维/Si3N4微米带；
[0040](3)将碳纤维/Si3N4微米带加入步骤(I)得到的混合物A中，均匀搅拌50分钟后得到混合物B，其中碳纤维/Si3N4微米带与HfC微米线的质量比为2:1;
[0041](4)将水泥基体加入步骤(3)得到的混合物B中，得到料浆C，其中水泥基体与碳纤维/Si3N4微米带的质量比为100:1 ；
[0042](5)将步骤(4)制备的料浆放在模具中成型，脱模后放在养护室中养护27天，即得到HfC微米线与碳纤维/Si3N4微米带共增强水泥。
[0043]具体实施例4
[0044](I)将5份HfC微米线加入到1000份水中，超声分散60分钟后得到混合物A;
[0045](2)将碳纤维置于Si 3N4微米带的乙醇溶液中，采用电泳工艺在施加15V的电压、电泳时间为30分钟、Si3N4微米带的质量分数为3%条件下制备碳纤维/Si3N4微米带；
[0046](3)将碳纤维/Si3N4微米带加入步骤(I)得到的混合物A中，均匀搅拌60分钟后得到混合物B，其中碳纤维/Si3N4微米带与HfC微米线的质量比为1:1 ；
[0047](4)将水泥基体加入步骤(3)得到的混合物B中，得到料浆C，其中水泥基体与碳纤维/Si3N4微米带的质量比为100:1 ；
[0048](5)将步骤(4)制备的料浆放在模具中成型，脱模后放在养护室中养护27天，即得到HfC微米线与碳纤维/Si3N4微米带共增强水泥。
[0049]以上所述仅是本发明的优选实施方式，而非对其限制;应当指出，尽管参照上述各实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对上述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改和替换，并不使相应的技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种HfC微米线与碳纤维/Si3N4微米带共增强水泥的制备方法，其特征在于，在水泥中引入HfC微米线和碳纤维/Si3N4微米带，以提高水泥的抗折强度。2.根据权利要求1所述的一种HfC微米线与碳纤维/Si3N4微米带共增强水泥的制备方法，其特征在于，具体步骤如下: (1)将I?10份HfC微米线加入到1000份水中，超声分散后得到混合物A; (2)将碳纤维置于Si3N4微米带的乙醇溶液中，采用电泳工艺制备碳纤维/Si3N4微米带； (3)将碳纤维/Si3N4微米带加入步骤(I)得到的混合物A中，均匀搅拌后得到混合物B; (4)将水泥基体加入步骤(3)得到的混合物B中，得到料浆C; (5)将步骤(4)制备的料浆放在模具中成型，脱模后放在养护室中养护，即得到HfC微米线与碳纤维/Si3N4微米带共增强水泥。3.根据权利要求2所述的一种HfC微米线与碳纤维/Si3N4微米带共增强水泥的制备方法，其特征在于，具体步骤如下: (1)将I?10份HfC微米线加入到1000份水中，超声分散30?60分钟后得到混合物A; (2)将碳纤维置于Si3N4微米带的乙醇溶液中，采用电泳工艺制备碳纤维/Si3N4微米带； (3)将碳纤维/Si3N4微米带加入步骤(I)得到的混合物A中，均匀搅拌30?60分钟后得到混合物B，其中，碳纤维/Si3N4微米带与HfC微米线的质量比为1:1?3:1 ； (4)将水泥基体加入步骤(3)得到的混合物B中，得到料浆C，其中水泥基体与碳纤维/Si3N4微米带的质量比为50:1?200:1; (5)将步骤(4)制备的料浆放在模具中成型，脱模后放在养护室中养护27天，即得到HfC微米线与碳纤维/Si3N4微米带共增强水泥。4.根据权利要求3所述的一种HfC微米线与碳纤维/Si3N4微米带共增强水泥的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，采用电泳工艺在施加15?60V的电压、电泳时间为5-30分钟、Si 3N4微米带的质量分数为I %?5 %条件下制备碳纤维/Si 3N4微米带。
【文档编号】C04B28/00GK105884274SQ201610176142
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年3月24日
【发明人】李丹, 曹慧, 李嘉俊
【申请人】陕西省建筑科学研究院