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

تقویت مواد با استفاده از نانولوله‌های کربنی، رویکرد جدید در ساخت کامپوزیت‌های نو و پیشرفته است. در این بین، استفاده از نانولوله‌های کربنی برای تقویت مواد سیمانی از جمله سیمان‌های 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 مشخصه‌یابی کامپوزیت سیمان- نانولوله کربنی تولید شده به روش نهشت بخار شیمیایی مورد ارزیابی قرار گرفت. این سنتز در دمای 800 درجه سانتی‌گراد 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 آماده‌سازی بستر کاتالیستی شامل ذرات سیمان و اکسید آهن استفاده شد. مشخصه‌یابی کامپوزیت سیمان-نانولوله کربن و کیفیت نانولوله‌های کربنی به ترتیب با استفاده از تصاویر میکرسکوپ‌های الکترونی روبشی و عبوری و آنالیز اشعه ایکس و طیف‌سنجی رامان انجام شد. همچنین بهره‌کربنی محصول سنتز‌شده به وسیله آنالیز حرارتی جرمی تعیین شد. نتایج حاصل از آزمایشات نشان داد که به روش نهشت بخار شیمیایی امکان رسوب نانولوله‌های کربنی با توزیع قطری، بهره و کیفیت مناسب وجود دارد. همچنین مشاهده شد که بیشتر نانولوله‌های کربنی سنتز شده دارای سرهای باز هستند که بیان‌گر رشد از سر نانولوله‌های کربنی است. در نهایت نتایج آزمون‌های مکانیکی نشان داد که حضور نانولوله‌های کربنی با ساز و کار پل‌زدن، بیرون‌زدگی و پر‌کردن تخلخل‌ها موجب تقویت مقاومت فشاری نمونه‌های ملات سیمان شده است.