摘要：

        通过试验研究了碳纳米管在不同掺量、超声波分散以及表面活性剂作用下的分散性及其对水泥基复合材料力学性能的影响；采用ＳＥＭ观测了碳纳米管改性水泥基复合材料的微观结构，讨论了影响碳纳米管在水泥基复合材料中分散性的因素；综合分析了分散性与力学性能的关系。结果表明：合理的碳纳米管掺量在超声波分散和ＰＶＰ表面活性剂共同作用下能够显著提高碳纳米管在水泥浆体中的分散性，使水泥／碳纳米管复合材料的抗压强度提高１４％。

        在不采取任何分散措施的情况下，由于ＣＮＴｓ本身存在着团聚性，ＣＮＴｓ的掺量越高，ＣＮＴｓ的团聚现象越严重。如图３所示，ＣＮＴｓ掺量较小时，ＣＮＴｓ互相缠绕成束，一定程度上成束的ＣＮＴｓ依然可以发挥ＣＮＴｓ单管的增强作用，但是掺量较高时，ＣＮＴｓ团聚成团，使水泥硬化基体产生孔隙和缺陷。因此，ＣＮＴｓ在水泥基材料中的分散性越好，其对水泥基材料的增强效果也就越明显。在表面活性剂和超声波分散的共同作用下，从微观结构的对比可知，ＣＮＴｓ在水泥材料中分散均匀，而且试验结果显示ＣＮＴｓ改性水泥复合材料的强度显著提高。

        综上分析，可以认为，ＣＮＴｓ改性水泥基复合材料的力学性能与ＣＮＴｓ的掺量没有直接的关系，但与ＣＮＴｓ在水泥基里的分散性存在很强的相关性。ＭａｋｅｒＪ［５］的研究*早表明ＣＮＴｓ能够起到加速水泥水化的作用，而且ＣＮＴｓ与水泥基体之间的粘结较强。也就是说，只有ＣＮＴｓ得到充分分散，使得ＣＮＴｓ在水泥浆体中形成均匀的网络结构，才能发挥其增强作用。在ＣＮＴｓ掺量为水泥质量０．００％～０．１０％的范围内，其掺量与复合材料强度并不成正比关系，其原因是过多的ＣＮＴｓ更容易引起团聚，不利于其在水泥中的分散，使水泥硬化体的微结构受到损失。在未采用化学分散剂条件下，单独采用超声波分散对改善ＣＮＴｓ在水泥浆中的分散作用不明显。采用表面活性剂ＰＶＰ并在超声波分散条件下处理含ＣＮＴｓ的水溶液，有利于改善ＣＮＴｓ在水泥浆中的分散性，对水泥基复合材料具有明显的增强作用。