必贏3003no1線路檢測中心必贏3003no1線路檢測中心馮闖教授團(tuán)隊在水泥基復(fù)合材料領(lǐng)域國際頂級學(xué)術(shù)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(xué)性能對于石墨烯增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料（GNPRCCs）的發(fā)展、應(yīng)用以及大型智能工程結(jié)構(gòu)的自傳感和自監(jiān)測能力至關(guān)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(dǎo)率仍有較大挑戰(zhàn)，這是因為水泥基中的孔隙介質(zhì)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(dǎo)電使孔隙相電導(dǎo)率隨離子種類、濃度、及飽和度而變化。此外，水泥基體，GNP增強(qiáng)相和空氣/液體孔隙三相電導(dǎo)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(yīng)，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(yīng)，單一的均質(zhì)化理論和傳統(tǒng)微觀力學(xué)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(dǎo)率。
基于此背景，馮闖教授團(tuán)隊考慮GNP和孔隙的不同均質(zhì)化順序開發(fā)了兩種情況的分步混合微觀力學(xué)模型，對于GNP，使用了有效介質(zhì)理論（EMT）描述閾值之后的滲流效應(yīng)，建立了具有界面電阻波紋狀GNP的雙參數(shù)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(yīng)。對于孔隙，采用Mori-Tanaka（MT）模型和Eshelby張量評估了基體內(nèi)不同介質(zhì)（空氣/液體）的孔隙影響，并在測定養(yǎng)護(hù)水離子種類、含量的基礎(chǔ)上引入功能梯度分布模擬漸變導(dǎo)電特性，計算了考慮EDL效應(yīng)的孔隙液離子電導(dǎo)率。
據(jù)悉，這項研究成果是必贏官網(wǎng)碩士研究生首次以第一作者在水泥基復(fù)合材料的頂級期刊《Cement and Concrete Composites》上發(fā)表論文，體現(xiàn)了必贏官網(wǎng)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(wǎng)址：https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2023.105148
當(dāng)前位置：