硅酸盐材料

法国斯特拉斯堡大学Paolo Samorì教授和Artur Ciesielski等人，展示了用于获得石墨烯及其衍生物在水泥基体中均匀分散的制备方案的开发中的最新进展。

据悉，美国莱斯大学（Rice University）的研究人员开发了一种新工艺，将旧轮胎转化为石墨烯，然后可以用来制造混凝土。这样不仅更加环保，而且研究团队表示，运用此技术最终制成的混凝土会更加坚固。

该成果通过流变剪切法制备出定向分布多尺度短切不锈钢纤维的UHPC材料，并针对其力学性能、导电性能以及压阻性能及机理开展了系统研究，得出了定向分布不锈钢纤维对UHPC力学性能以及导电和压阻等功能特性的增强效果并揭示了相关机理性问题，进一步改善了多功能智能混凝土的自感知特性，提高了混凝土中的应力应变、裂纹损伤、导电性等自感知性能的精度和稳定性。该成果将材料、土木、力学和电学等多门学科融合，具有较高创新性，也是柳俊哲教授团队在高性能混凝土方向系列成果之一。

石墨烯增强结构陶瓷材料目前已得到较为广泛的研究，已研究用于增强各类碳化物、氮化物和氧化物陶瓷基体，石墨烯可在基体中均匀分散，经研究证明均可得到不同强化效果。但目前仍存在一些问题：

据悉，早在2019年3月30日，西安建筑科技大学就对外发布了该项国际领先水平科研成果，备受业内外瞩目。高延性混凝土是基于微观力学的设计原理，以水泥、石英砂等为基体的纤维增强复合材料。与普通混凝土相比，具有高强度、高韧性、高抗裂性能和高耐损伤能力，拉伸性能可达普通混凝土的200倍，也被称为“可弯曲”混凝土。

此项目是由黑龙江省华升石墨股份有限公司牵头，哈尔滨工程大学材化学院专家作为关键技术指导，市现代建材科技有限公司、市技术监督局检验检测中心及省权鉴石墨检测服务有限公司共同努力进行技术攻关实现的。

2018年5月，针对石墨烯在复合橡胶沥青应用中存在的技术难题，甘肃路桥与兰州化物所合作开展了技术攻关，突破了石墨烯在沥青中应用的关键技术。2019年12月双方签署了“石墨烯改性沥青路面的示范与产业化”合作协议，积极的推动石墨烯沥青的产业化转化。2018年12月，兰州化物所、窑街煤电、甘肃路桥联合开展了“油页岩半焦的高值化应用”研究。2020年4月，三家联合申报了我省科技重大专项《油页岩半焦资源化利用及产业化关键技术研究》。其中甘肃路桥负责的“油页岩半焦在公路工程中的应用研究”子课题研究进展顺利，目前已在黄土土体加固和水泥混凝土中的应用取得了试验突破，8月份将在清傅等公路项目进行试验路铺筑，争取早日实现工程化和产业化应用。

研究人员使用液相剥离技术将石墨烯层从基础材料石墨上剥离下来，但是对这一常规过程进行了新的调整-他们在混合物中添加了二氧化钛纳米颗粒。这使他们能够创建一种新的石墨烯-二氧化钛纳米复合材料。

石墨烯优异的力学、电学、热学性能，使其成为增强水泥基材料抗拉强度、韧性和电学性能的重要材料。凭借其在基体中的体积效应、表面效应、填充效应，石墨烯在改善水泥基材料的抗拉强度、韧性、渗透性以及耐久性等方面展现出良好的应用前景。