必贏3003no1線路檢測中心必贏3003no1線路檢測中心馮闖教授團隊在水泥基復合材料領域國際頂級學術期刊《Cement and Concrete Composites》（中科院一區(qū)Top，IF=9.93）上發(fā)表題為“Hybrid micromechanical modelling and experiments on electrical conductivity of graphene reinforced porous and saturated cement composites”的研究論文。2021級碩士研究生樊宇澄為論文第一作者，馮闖教授為通訊作者，必贏3003no1線路檢測中心必贏3003no1線路檢測中心為第一通訊單位。
電學性能對于石墨烯增強水泥基復合材料（GNPRCCs）的發(fā)展、應用以及大型智能工程結構的自傳感和自監(jiān)測能力至關重要。然而，從理論角度系統(tǒng)地評估不同工程環(huán)境下GNPRCCs電導率仍有較大挑戰(zhàn)，這是因為水泥基中的孔隙介質在濕潤環(huán)境（如橋梁、堤壩、海洋工程等）中吸收水分促使的離子導電使孔隙相電導率隨離子種類、濃度、及飽和度而變化。此外，水泥基體，GNP增強相和空氣/液體孔隙三相電導率差異極大，一方面需要考慮GNP與基體之間的界面電阻，隧穿效應，另一方面需要考慮孔隙液與基體之間形成的雙電層（EDL）效應，單一的均質化理論和傳統(tǒng)微觀力學模型難以同時將所有因素納入考慮計算不同飽和度的GNPRCCs的有效電導率。
基于此背景，馮闖教授團隊考慮GNP和孔隙的不同均質化順序開發(fā)了兩種情況的分步混合微觀力學模型，對于GNP，使用了有效介質理論（EMT）描述閾值之后的滲流效應，建立了具有界面電阻波紋狀GNP的雙參數形狀模型，并將其等效為扁平圓柱體填料來考慮GNP的褶皺效應。對于孔隙，采用Mori-Tanaka（MT）模型和Eshelby張量評估了基體內不同介質（空氣/液體）的孔隙影響，并在測定養(yǎng)護水離子種類、含量的基礎上引入功能梯度分布模擬漸變導電特性，計算了考慮EDL效應的孔隙液離子電導率。
據悉，這項研究成果是必贏官網碩士研究生首次以第一作者在水泥基復合材料的頂級期刊《Cement and Concrete Composites》上發(fā)表論文，體現了必贏官網在研究生人才培養(yǎng)方面邁上新的臺階，收獲了令人矚目的育人成效。
文章在線網址：https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2023.105148
