سنتز و مشخصه یابی کامپوزیت سیمان- نانولوله کربنی تولید شده به روش نهشت بخار شیمیایی

تقویت مواد با استفاده از نانولوله های کربنی، رویکرد جدید در ساخت کامپوزیت های نو و پیشرفته است. در این بین، استفاده از نانولوله های کربنی برای تقویت مواد سیمانی از جمله سیمان های ترمیمی مورد توجه قرار گرفته است. چالش مهم در ساخت کامپوزیت سیمان- نانولوله کربنی فرایند سنتز نانولوله روی سیمان است. در این مقاله، سنتز و مشخصه یابی کامپوزیت سیمان- نانولوله کربنی تولید شده به روش نهشت بخار شیمیایی مورد ارزیابی قرار گرفت. این سنتز در دمای 800 درجه سانتی گراد و با استفاده از گاز استیلن به عنوان منبع کربنی، آرگون به عنوان گاز حامل و اکسید آهن هماتیتی به عنوان عامل کاتالیستی انجام شد. از روش تلقیح مرطوب برای آماده سازی بستر کاتالیستی شامل ذرات سیمان و اکسید آهن استفاده شد. مشخصه یابی کامپوزیت سیمان-نانولوله کربن و کیفیت نانولوله های کربنی به ترتیب با استفاده از تصاویر میکرسکوپ های الکترونی روبشی و عبوری و آنالیز اشعه ایکس و طیف سنجی رامان انجام شد. همچنین بهره کربنی محصول سنتز شده به وسیله آنالیز حرارتی جرمی تعیین شد. نتایج حاصل از آزمایشات نشان داد که به روش نهشت بخار شیمیایی امکان رسوب نانولوله های کربنی با توزیع قطری، بهره و کیفیت مناسب وجود دارد. همچنین مشاهده شد که بیشتر نانولوله های کربنی سنتز شده دارای سرهای باز هستند که بیان گر رشد از سر نانولوله های کربنی است. در نهایت نتایج آزمون های مکانیکی نشان داد که حضور نانولوله های کربنی با ساز و کار پل زدن، بیرون زدگی و پر کردن تخلخل ها موجب تقویت مقاومت فشاری نمونه های ملات سیمان شده است.