碳納米管（CNT）具有典型的納米結(jié)構(gòu),其表現(xiàn)出的高抗拉強(qiáng)度、高長(zhǎng)徑比、高徑向彈性變形能力和高韌性使得其作為一種理想的增強(qiáng)材料。碳納米管添加入基體中制得機(jī)械性能優(yōu)異的復(fù)合材料而被廣泛研究。本研究通過(guò)電火花等離子燒結(jié)技術(shù)成功制備了表面原位生長(zhǎng)SiC/的碳納米管,并通過(guò)X射線衍射法檢測(cè)了碳納米管表面的SiC存在,用掃描電鏡、透射電鏡觀察了表面原位生長(zhǎng)SiC/碳納米管的表面形貌,用拉曼光譜儀檢測(cè)了SiC的存在對(duì)碳納米管結(jié)構(gòu)的影響,用綜合熱分析儀檢測(cè)了其抗氧化性能,用分光光度計(jì),電泳光散射法檢測(cè)其在水中的分散穩(wěn)定性。初步研究了熔鹽法處理碳納米管,獲得了分散性能優(yōu)異的碳納米管懸浮液。通過(guò)調(diào)整工藝參數(shù)和配料比,測(cè)得溫度為1300°C,反應(yīng)時(shí)間15min,硅粉摻入量為15wt.%時(shí),制備的表面原位生長(zhǎng)SiC/碳納米管的分散性能最為優(yōu)異。將表面原位生長(zhǎng)SiC/碳納米管添加到油井水泥中,制備出SiC/碳納米管增強(qiáng)油井水泥復(fù)合材料。油井水泥在添加了原始碳納米管和表面原位生長(zhǎng)SiC/的碳納米管后,抗折強(qiáng)度顯著增加。當(dāng)原始碳納米管摻量為0.2wt.%時(shí),油井水泥的抗折強(qiáng)度達(dá)到最大值,7天和28天的抗折強(qiáng)度分別為... 

【文章頁(yè)數(shù)】：60 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 水泥的分類與性能
        1.2.1 水泥的分類
        1.2.2 油井水泥的性質(zhì)
    1.3 碳納米管的性能與表面改性方法
        1.3.1 碳納米管的性質(zhì)
        1.3.2 碳納米管的表面改性方法
    1.4 碳納米管油井水泥復(fù)合材料的研究進(jìn)展和發(fā)展趨勢(shì)
        1.4.1 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.4.2 碳納米管增強(qiáng)水泥復(fù)合材料的發(fā)展趨勢(shì)
    1.5 本論文研究的內(nèi)容與目標(biāo)
        1.5.1 研究?jī)?nèi)容
        1.5.2 研究目標(biāo)
第2章 試驗(yàn)材料及方法
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)材料
    2.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
        2.3.1 碳納米管表面原位生長(zhǎng)SiC制備
        2.3.2 SiC/碳納米管油井水泥復(fù)合材料制備
        2.3.3 SiC/碳納米管油井水泥復(fù)合材料流動(dòng)度實(shí)驗(yàn)
        2.3.4 SiC/碳納米管油井水泥復(fù)合材料抗折強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)
        2.3.5 SiC/碳納米管油井水泥復(fù)合材料抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)
    2.4 實(shí)驗(yàn)表征方法
        2.4.1 XRD分析
        2.4.2 Raman分析
        2.4.3 熱分析
        2.4.4 紫外可見(jiàn)光吸收光譜分析
        2.4.5 FE-SEM分析
        2.4.6 TEM分析
        2.4.7 BET分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 碳納米管表面原位生長(zhǎng)SiC
    3.1 溫度對(duì)碳納米管表面原位生長(zhǎng)SiC的影響
    3.2 SiC/碳納米管的表面形貌
    3.3 SiC/碳納米管的性能檢測(cè)與分析
        3.3.1 SiC/碳納米管拉曼光譜分析
        3.3.2 SiC/碳納米管抗氧化性能分析
        3.3.3 SiC/碳納米管分散性能分析
        3.3.4 SiC/碳納米管分散穩(wěn)定性能分析
    3.4 熔鹽法處理碳納米管
        3.4.1 原始碳納米管與熔鹽處理后碳納米管表面形貌
        3.4.2 原始碳納米管與熔鹽處理后碳納米管性能分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 碳納米管增強(qiáng)油井水泥的力學(xué)性能
    4.1 碳納米管對(duì)油井水泥漿體性能的影響
        4.1.1 碳納米管對(duì)油井水泥凈漿密度的影響
        4.1.2 碳納米管對(duì)油井水泥砂漿流動(dòng)度的影響
    4.2 碳納米管添加對(duì)油井水泥力學(xué)性能的影響
        4.2.1 碳納米管添加對(duì)油井水泥抗折強(qiáng)度的影響
        4.2.2 碳納米管添加對(duì)油井水泥斷裂韌性的影響
        4.2.3 碳納米管添加對(duì)油井水泥抗壓強(qiáng)度的影響
    4.3 碳納米管增強(qiáng)油井水泥微觀機(jī)理分析
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]納米技術(shù)在高性能混凝土應(yīng)用中的研究進(jìn)展[J]. 李君尉.  建材發(fā)展導(dǎo)向. 2017(20)
[2]固井水泥石增韌材料的研究進(jìn)展[J]. 俞嘉敏,李明,靳建洲,于永金,劉萌.  硅酸鹽通報(bào). 2017(09)
[3]碳納米管復(fù)合材料的最新研究進(jìn)展[J]. 尚宏周,何俊男,趙敬東,孫曉然,韓利華.  應(yīng)用化工. 2017(03)
[4]聚合物對(duì)油井水泥石微觀結(jié)構(gòu)和抗腐蝕性能的影響[J]. 代丹,岳蕾,羅宇維,趙琥,孟佳佳,王雪山,閻培渝.  電子顯微學(xué)報(bào). 2016(03)
[5]石墨烯和碳納米管水泥基復(fù)合材料研究進(jìn)展[J]. 劉瓊,許清風(fēng),李向民.  混凝土與水泥制品. 2016(03)
[6]碳納米管的功能化及其在復(fù)合材料中的應(yīng)用分析[J]. 沈夢(mèng)楠.  化工設(shè)計(jì)通訊. 2016(01)
[7]國(guó)內(nèi)外堵漏劑的研究進(jìn)展[J]. 潘一,溫崢,楊雙春,付長(zhǎng)順.  油田化學(xué). 2015(04)
[8]碳酸鈣晶須對(duì)油井水泥增強(qiáng)抗收縮機(jī)理及應(yīng)用[J]. 郭小陽(yáng),唐琪,黃成霞,林鑾.  鉆井液與完井液. 2015(05)
[9]碳酸鈣晶須增強(qiáng)油井水泥石的力學(xué)性能[J]. 李興奎,莊稼.  油田化學(xué). 2015(03)
[10]水鎂石纖維增強(qiáng)油井水泥石性能研究[J]. 李興奎,莊稼.  油田化學(xué). 2015(02)

博士論文
[1]碳納米管和石墨烯的制備及應(yīng)用研究[D]. 胡曉陽(yáng).鄭州大學(xué) 2013

碩士論文
[1]水泥行業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)價(jià)值流管理研究[D]. 劉嫻.中南大學(xué) 2012
[2]高溫油井水泥緩凝劑的研制[D]. 董文博.西南石油大學(xué) 2012
[3]碳納米管的功能化及其在復(fù)合材料中的應(yīng)用[D]. 鄭偉玲.汕頭大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3660328