羟丙基甲基纤维素对碳纤维分散性的影响

助　材　料　２０１０年第６期（４１）卷　羟丙基甲基纤维素对碳纤维分散性的影响　何永佳　，金　舜　，吕林女　，胡曙光　（１．武汉理工大学材料科学与工程学院，湖北武汉４０００７０；２．武汉理工大学理学院，湖北武汉４０００７０）　摘　要：　通过碳纤维在新拌水泥浆体中的变动系数、　硬化水泥浆体电阻率和ＳＥＭ分析测试等综合评价了　羟丙基甲基纤维素（ＨＰＭＣ）对碳纤维在水泥浆体中的　２　实　验　２．１　原材料　分散性的影响。试验发现：ＨＰＭＣ能显著改善纤维的　５ｒａｍ　ＰＡＮ基碳纤维，（上海新卡碳素科技有限公　分散，掺量在０．２　～０．４　时，分散效果较好。分析　司），其指标见表１；羟丙基甲基纤维素（天津沃尔德三　认为机理在于其分子结构中的极性羟基基团与碳纤维　维化工公司）；４２．５Ｐ．Ｏ水泥（华新水泥厂）；磷酸三丁　表面的极性羟基基团或羰基基团以及水分子之间形成　酯（天津市恒吴科工贸有限公司）和聚羧酸减水剂（武　氢键，增强了短碳纤维表面的亲水性和浸润性，提高了　汉浩源化学建材有限公司）。　短碳纤维的分散性；但掺量较大反而由于体系粘聚性　表１　纤维物理性能单丝数　增加而影响分散性，且由于引入较多气泡而使电阻率　Ｔａｂｌｅ　１　Ｐｈｙｓｉｃａｌ　ｐｒｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｃａｒｂｏｎ　ｆｉｂｅｒ　提高。　单丝数　拉伸强度　拉伸模量　线电阻　密度　线密度　关键词：碳纤维；分散；羟丙基甲基纤维素；机理　（根／束）　（ＭＰａ）　（ＧＰａ）　（Ｑ／ｍ）　（ｇ／ｃｍ。）　（ｍｇ／ｍ）　中图分类号：　ＴＵ５２８　文献标识码：Ａ　２１０　１６５　３Ｋ　２０００～３０００　１７５～２ｌ５　１．７４～１．７７　文章编号：１００１－９７３１（２０ｌ　Ｏ）０６—１０３４—０４　（±１５　）　（士１５　１　引　言　２．２试验方法　２．２．１短碳纤维的预分散　碳纤维在混凝土中的分散状态是碳纤维混凝土制　将拌合水加热到９Ｏ℃，将称量好的分散剂加入水　备和应用过程中的关键问题，对其导电性能、电一力和　中搅拌至完全溶解，冷却到４Ｏ℃再依次加入消泡剂、　力一电等效应具有重要的影响。国内外学者对碳纤维　碳纤维，用玻璃棒搅拌２ｍｉｎ后冷却待用。　的分散开展了大量研究工作，美国纽约州立大学布法　２．２．２纤维分散性测量方法　罗分校的Ｄ．Ｄ．Ｌ．Ｃｈｕｎｇ最早采用甲基纤维素（ＭＣ）　在预分散处理后的纤维水混合物中依次投入称量　作为分散剂对纤维分散进行改善＿１］。此外，她还提出　好的水泥和减水剂并拌合均匀。从新拌好浆料的不同　对碳纤维进行表面改性的两种方法：一种是将碳纤维　位置取出６份每份质量为６０ｇ的试料，用水和６０目的　浸泡在强氧化剂溶液　中或在臭氧中处理口］，在其表　细筛小心地筛去水泥后烘干，称量残余碳纤维质量，用　面形成具有亲水性的含氧官能团；另一种方法是将碳　变动系数的大小和差异率衡量纤维分散性，两者分别　纤维浸泡在硅烷偶联剂溶液中，在纤维表面形成硅烷　经公式（１）、（２）求得：　涂层而提高亲水性　］。孙辉、孙明清等发现在水泥浆　厂　————————————————一　体中掺加羧甲基纤维素钠（ＣＭＣ）和硅灰能显著改善　＝＝＝　√　（　ｍ－一一Ｙｍ）。／（一１）　×１００％　（１）　碳纤维的分散性　］。王闯等¨６　使用甲基纤维素（ＭＣ）、　ｍ　羧甲基纤维素钠（ＣＭＣ）、羟乙基纤维素（ＨＥＣ）３种常　式中：Ｙ　。为第　号试验分离出来的第ｉ份碳纤维　用分散剂后发现分散剂对短碳纤维的分散效果为　质量；Ｙ　为第ｍ号试验分离出来的６份碳纤维质量　ＨＥＣ＞ＣＭＣ＞ＭＣ。　的平均值；ｎ为取样份数，　一６；研为试验号。　羟丙基甲基纤维素（ＨＰＭＣ）是甲基纤维素的一种　衍生物，可用作混凝土中的增黏剂和分散剂，但以往在　碳纤维分散中的研究中很少涉及。本文通过新拌料浆　ｅ　一　×１００％　（２）　３Ｊｍ　法，硬化水泥浆电阻测试法以及断面ＳＥＭ测试等方法　式中，Ｙ”　第ｍ号试验６０ｇ浆体中碳纤维的理论　研究了ＨＰＭＣ对碳纤维分散性的影响，并对其作用机　质量。　理进行了分析。　２．２．３电阻率测试方法　利用上述制备的碳纤维水泥浆成型４ｃｍ×４ｃｍ×　＊基金项目：国家自然科学基金资助项目（５０９０２１０６）　收到初稿日期：２００９—１１－０３　收到修改稿日期：２０１０—０２—２３　通讯作者：何永佳　作者简介：何永佳　（１９７５一），男，广西恭城人，副研究员，工学博士，研究方向为先进水泥基材料。　何永佳等：羟丙基甲基纤维素对碳纤维分散性的影响　１６ｃｍ棱柱体试件，并预埋不锈钢片电极，标准养护　２８ｄ后采用四电极法＿７　进行电阻率测试，根据电阻率　的大小和变异系数从侧面反映纤维的分散情况。按占　水泥质量百分比计算，其余各组分含量为：减水剂　０．５　；消泡剂０．０３　；ＨＰＭＣ的掺量分别为０、　０．２　、０．４　和０．６　；水灰比０．３０。碳纤维掺量为水　现象。　泥浆体积的０．５　。电阻率与平均电阻率之间的差异　情况（电阻差异率）可反映纤维分布均匀性，由公式（３）　求得：　图１　未掺加ＨＰＭＣ后的纤维溶液　／　３试验结果和分析　３．１水溶液中纤维的分散状态　×１０ｏ％　（３）　Ｆｉｇ　１　Ｆｉｂｅｒ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｗｉｔｈｏｕｔ　ＨＰＭＣ　式中，ｌＤ　为第ｍ号试件电阻率；ｌＤ为三联模中电阻　率的平均值；ｍ为试验号１，２，３。　在相同分散工艺的前提下，碳纤维在掺人ＨＰＭＣ　和未掺加ＨＰＭＣ水溶液中分散状态如图１和２所示，　未掺加ＨＰＭＣ时碳纤维在水中分布不均，有的区域纤　维黏结成束，且相互缠绕，分散状态较差，在水溶液中　图２　掺加ＨＰＭＣ后的纤维溶液　Ｆｉｇ　２　Ａｄｍｉｘｔｕｒｅ　ｏｆ　ＨＰＭＣ　ｃａｒｂｏｎ　ｆｉｂｅｒ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ　出现明显的分层离析现象；而掺加ＨＰＭＣ后纤维在水　中的分散较为均匀，碳纤维在水中呈悬浮状态，呈现出　３．２　ＨＰＭＣ掺量对水泥浆体碳纤维质量变动系数、　电阻率的影响　表２和图３、４列出了不同ＨＰＭＣ掺量下碳纤维　很好的相容性，倾倒水溶液时碳纤维和水溶液的流动　是均匀的，没有出现未掺加ＨＰＭＣ时水和纤维分离的　质量的变动系数、差异率，成型试件电阻率以及电阻差　异率。　表２水泥浆体中碳纤维变动系数、电阻率试验结果　Ｔａｂｌｅ　２　Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｏｆ　ｖａｒｉａｔｉｏｎ　Ｉ　ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ　ｉｎｃａｒｂｏｎ　ｆｉｂｅｒ　ｃｅｍｅｎｔ　ｐａｓｔｅ　编号　１　ｙ　（ｒａｇ）　２４１　理论值　（ｍｇ）　２７０　标准偏差　（　）　５２　变动系数　（　）　１４．３　差异率　（　）　１０．８６　平均电阻率　电阻差异率　（ｎ・ｃｍ）　４３．７Ｏ　（　）　９．０　２　３　４　２５２　２３８　２３２　２６８　２６８　２６６　１９　１５　２７　２．０　１．７　４．３　６．Ｏ８　１１．０７　１２．７７　１６．７３　２１．３Ｏ　３８．４３　３．１　３．８　６．９　１　１　１　散性；（２）图３中变动系数随着掺量的提高出现了先变　小后变大的趋势，这主要是由于随着ＨＰＭＣ掺量的提　高，溶液黏度也随之提高，当黏度超过一定值时，纤维　篓，　稃　｛争ｃ　ＨＰＭＣ掺量，ｏ／ａ　悬浮液的搅拌变得更加困难，不易搅拌均匀。而从差　异率的变化趋势中也可以看到，随着ＨＰＭＣ掺量的提　高，差异率先变小再变大，在掺量为０．６　时达到最大，　从侧面验证了变动系数。因此，ＨＰＭＣ的掺量存在一　个适当的范围，试验中认为在０．２Ｖ０～Ｏ．４　之间较好；　（３）图４中，在水泥浆体中掺加ＨＰＭＣ可以有效地降　图３　ＨＰＭＣ掺量对变异系数和差异率的影响　Ｆｉｇ　３　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ＨＰＭＣ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｖａｒｉａｔｉｏｎ　ｃｏｅｆｆｉ—　ｃｉｅｎｔ　ａｎｄ　ｄｉｓｃｒｅｐａｎｃｙ　ｒａｔｉｏ　低试样的电阻率，掺加０．２　后电阻率从４３．７０￣１・ｃｍ　降低到１６．７３Ｑ・ｃｍ，降幅为６１．７　，结合图３中的变　异率可以发现，导电率和变异率之间的趋势基本一致，　且都在０．２　～Ｏ．３　之间存在最小值；（４）图４中，提　高ＨＰＭＣ的掺量，电阻率出现反弹的现象，从掺量　０．２　的１６．７３￣１・ｃｍ提高到了掺量０．６　的３８．４３１＂１　分析上述实验结果可发现：（１）由图３可知，掺加　０．２　的ＨＰＭＣ以后，变动系数由１４．３下降到２．０，降　幅达８６　；随着掺量提高到０．４　和０．６　，变动系数　相比不掺时分别下降了８８　和７Ｏ　；表明掺加ＨＰＭＣ　显著降低变动系数，大幅改善纤维在水泥浆体中的分　・ｃｍ。电阻率整体呈现先降低后升高的趋势。　助　财　料　２０１０年第６期（４１）卷　ＨＰＭＣ掺量　图４　ＨＰＭＣ掺量对电阻值的影响　Ｆｉｇ　４　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ＨＰＭＣ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ　３．３　ＨＰＭＣ与常用甲基纤维素衍生物掺量与变动系　数的关系　利用２．２．２的方法对常见的纤维素衍生物羧甲基　纤维素钠（ＣＭＣ）和羟乙基纤维素（ＨＥＣ）进行试验，其　变动系数与掺量的关系如图５、６所示。　Ｆｉｇ　５　Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ　ｖａｒｉａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｄｉｓｐｅｒｓａｎｔｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓａｍｅ　ｄｏｓａｇｅ　掺量　图６　不同分散剂变动系数与掺量的关系　Ｆｉｇ　６　Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｖａｒｉａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｄｉｓ—　ｐｅｒｓａｎｔｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｄｏｓａｇｅ　图５中，当分散剂掺量为０．２　时，掺加ＨＰＭＣ的　碳纤维的变动系数最小，仅为１．７　，而掺加ＣＭＣ和　ＨＥＣ的变动系数都超过了６　，变动系数ＨＰＭＣ＜　ＨＥＣ￣ＣＭＣ；当分散剂掺量为０．４　时，掺加ＨＰＭＣ　的变动系数和掺量０．２　时相比变化不大，掺加ＣＭＣ　和ＨＥＣ的变动系数同掺量０．２　时相比有了一定的　减少，变动系数ＨＰＭＣ＜ＣＭＣ＜ＨＥＣ；当分散剂掺量　为０．６　时，变动系数ＨＥＣ＜ＣＭＣ＜ＨＰＭＣ。从图６　中可以看到，在掺加甲基纤维素衍生物ＣＭＣ和ＨＥＣ　后，在掺量从０．２　增加到０．６　时，水泥浆中的碳纤　维变动系数随着掺量增加呈现出减少的趋势，张辉，孙　明清Ｌ５　等的试验也证明，ＣＭＣ掺量为０．８　时纤维的　分散才达到最佳效果；而掺加ＨＰＭＣ０．２　～Ｏ．４　时，　纤维就已经达到了最佳的分散效果，其分散效果要优　于掺量达到０．６　的ＣＭＣ，ＨＥＣ。综合分析图５和６　可以得出：ＨＰＭＣ是一种非常好的纤维分散剂，可以　在１／３的掺量下达到常用的ＣＭＣ和ＨＥＣ的分散效　果。　３．４碳纤维分散性的ＳＥＭ测试分析　对硬化２８ｄ龄期的浆体制样后进行ＳＥＭ测试，测　试结果如图７、８所示。　（ｂ）×５００　图７　未掺ＨＰＭＣ硬化水泥浆体ＳＥＭ图　Ｆｉｇ　７　ＳＥＭ　ｏｆ　ｈａｒｄｅｎｅｄ　ｃｅｍｅｎｔ　ｐａｓｔｅ　ｗｉｔｈｏｕｔ　ＨＰＭＣ　ＩｂＪＸ５００　图８　掺加ＨＰＭＣ硬化水泥浆体ＳＥＭ图　Ｆｉｇ　８　ＳＥＭ　ｏｆ　ｈａｒｄｅｎｅｄ　ｃｅｍｅｎｔ　ｐａｓｔｅ　ｗｉｔｈ　ＨＰＭＣ　如图７、８所示，未掺加ＨＰＭＣ硬化水泥浆体中碳　纤维的分散性较差，部分区域纤维分布十分密集，且互　相缠绕的现象非常明显，而部分区域无纤维分布区；而　何永佳等：羟丙基甲基纤维素对碳纤维分散性的影响　掺加ＨＰＭＣ之后，纤维的分散状况得到明显的改善，　相对间距稳定，表明掺加ＨＰＭＣ可以提高纤维的分散　性，促使纤维在相同的掺量下更好的搭接成完整的导　电网络，避免或减少了纤维局部抱团，局部纤维缺失从　而导致导电网络中断的情况出现。同时以上现象还在　一量增加水泥浆体导电率出现了先降低后增加的趋势的　原因之一。　定程度上解释了硬化电阻导电率和变异率之问相关　性大的原因。　３．５　ＨＰＭＣ改善纤维分散的机理分析　ＰＡＮ基碳纤维为稳固的非极性的环状结构＿８］，与　极性的水分子不相容，使碳纤维在水中分散性差。可　通过化学反应重新形成极性键和吸附极性键等方法来　解决这一问题。其中，碳纤维的表面改性是前者，分散　剂属于后者。ＨＰＭＣ的分子结构如下所示ｌｇ］：　Ｒ　Ｏ　ｏ　Ｒ　Ｒ　其中，Ｒ一一（）Ｈ，一（）ＣＨ３，一Ｌ（ＪＣＨ２ＣＨ（ＣＨ。）　Ｏ］　Ｈ或－－ＥＯＣＨ　２ＣＨ（ｃＨ。）ｏ３　ＣＨ３　ＨＰＭＣ和ＣＭＣ，ＨＥＣ等纤维素衍生物在分子单　元结构中均含有亲水基团羟基和憎水基团烃基，但区　别在于基团的分子链结构和长短不同，ＨＰＭＣ比　ＣＭＣ，ＨＥＣ具有更多的极性基团，更长的分子链。极　性基团如羟基或羰基与极性水分子形成氢键，同时在　液体表面和内部形成单分子膜和球状胶束，以降低水　和空气间的面积，使溶液的表面张力急剧降低，从而增　大了碳纤维的亲水性和浸润性，提高其分散性，形成类　胶体分散体系。由于ＨＰＭＣ具有更多的极性基团，因　此在同掺量下比ＣＭＣ和ＨＥＣ分散效果更好。同时　由于非极性的纤维表面极易吸附分散剂中非极性的基　团，在纤维表面形成一层非极性基团向内，极性基团向　外的薄膜，降低了纤维和水溶液问表面张力，进一步提　高纤维在水溶液中自由分散的能力［１　。同样由于　ＨＰＭＣ中具有更大的单分子分子量，更长的支链，在　较低的相同的掺量下，ＨＰＭＣ相比ＣＭＣ，ＨＥＣ更容易　满足亲水层形成的条件，纤维分散更充分。但若掺量　太高，溶液的黏度过大，影响了分散系的流动性，反而　阻碍了碳纤维的分散。　ＨＰＭＣ也使得空气和水之间的表面张力大大降　低，在水溶液中引入较多气泡，尽管对阻止碳纤维再次　团聚也具有一定作用，但对导电率和力学性能是有负　面影响，因此需要加入消泡剂以减少气泡的形成。对　比图９、１０可见，掺加ＨＰＭＣ后，尽管使用了消泡剂，　水泥石中气孔数量明显增多，且有较多孑Ｌ径大于　１００￣ｍ的孔洞。过多过大的气孔必然会破坏整个水泥　浆体中导电网络的完整性，因此，这也是随ＨＰＭＣ掺　图９未掺ＨＰＭＣ（×１００）　Ｆｉｇ　９　Ｗｉｔｈｏｕｔ　ＨＰＭＣ（×１００）　图１０　ＨＰＭＣ掺量０．２　（×１００）　Ｆｉｇ　１０　０．２％ＨＰＭＣ（×１００）　５　结　论　掺加ＨＰＭＣ对于改善纤维在水泥浆体中的分散　状态十分有效；但ＨＰＭＣ的掺量存在一个适当的范　围，试验认为在０．２　～０．４　之间较好。当掺量达到　０．６　时，由于体系粘聚性较大，反而影响碳纤维分散　性；同时由于引入较多气泡，影响了水泥浆体整体的导　电网络完整性，反而使电阻率有所提高。由于ＨＰＭＣ　具有更大的分子量、更长的分子链和更多的极性基团，　从而在较低掺量范围内效果优于使用的ＣＭＣ和　ＨＥＣ。　参考文献：　［１］　Ｆｕ　ｘ　Ｉ　，Ｃｈｕｎｇ　Ｄ　Ｄ　Ｌ．［Ｊ］．Ｃｅｍｅｎｔ　ａｎｄ　Ｃｏｎｃｒｅｔｅ　Ｒｅｓ—　ｃａｒｃｈ，１９９６，２６（４）：５３５－５３５．　［２］Ｌｕ　Ｗ　Ｍ，Ｆｕ　Ｘ　Ｉ　，Ｃｈｕｎｇ　Ｄ　Ｄ　Ｌ．ＥＪ］．Ｃｅｍｅｎｔ　ａｎｄ　Ｃｏｎｃｒｅｔｅ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ，１９９８，２８（６）：７８３—７８６．　［３］Ｆｕ　Ｘ　Ｌ，Ｌｕ　Ｗ　Ｍ，Ｃｈｕｎｇ　Ｄ　Ｄ　Ｌ．［Ｊ］．Ｃｅｍｅｎｔ　ａｎｄ　Ｃｏｎｃｒｅｔｅ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ，１９９６，２６（１０）：１４８５一ｌ４８８．　［４］Ｘｕ　Ｙｕｎｓｈｅｎｇ，Ｃｈｕｎｇ　Ｄ　Ｄ　Ｉ　．［Ｊ］．Ｃａｒｂｏｎ，２００１，３９：１９９５—　２ＯＯ１．　Ｅ５］张晖，孙明清，李卓球．［Ｊ］．功能材料，２００４（３５）：３２６１—　３２６４．　Ｅ６］王闯，李克智，李贺军．ＥＪ］．精细化工，２００７，１：１－４．　Ｅ７］侯作富，李卓球，王建军．ＥＪ］．电工材料，２００７，２：２８—３１．　Ｅ８］李小住，罗倩华．［Ｊ］．中国科学，２００１，２：７２—７７．　Ｅ９］邵自强．纤维素醚ＥＭ］．北京：化学工业出版社，２００７．　Ｅｌ０］傅献彩．物理化学ＥＭ］．北京：高等教育出版社，２００５．　（下转第１０４１页）　郭红等：低频脉冲磁场处理（：ｏ　Ｆｅ　ｓ　。Ｂ。ｊ非晶合金薄带巨磁阻抗效应的研究　１９９１，５８：２１８０—２１８２．　１０４１　进一步研究。　参考文献：　Ｅｌｉ　Ｍｏｈｒｉ　Ｋ，Ｋｏｈｚａｗａ　Ｔ，Ｋａｗａｓｈｉｍａ，ｅｔ　ａ１．［Ｊ］．ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ　Ｍａｇｎ，１９９２，２８（５）：３１５０　３ｌ５２．　［６］Ｌｅｕ　Ｍ　Ｓ，Ｃｈｉｎ　Ｔ　Ｓ．［Ｊ］．Ａｐｐｌ　Ｐｈｙｓ，１９９７．８１：４０５１—　４０５３．　［７３　Ｌｉｍ　Ｓ　Ｈ，Ｐｉ　Ｗ　Ｋ，Ｎｏｈ　Ｔ　Ｈ，ｅｔ　ａ１．［Ｊ］．Ａｐｐｌ　Ｐｈｙｓ，　１９９３，７３：８６５—８７０．　Ｅ２３　Ｉ　ｉｕ　Ｙ　Ｈ．ｅｔ　ａ１．［Ｊ］．Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｂｕｌｌｅｔｉｎ，１９９７，４２（１０）：　１Ｏ６２．　［８２　Ｖｄｚｑｕｅｚ　Ｍ，Ｍａｒｉｎ　Ｐ，Ｄａｖｉｅｓ　Ｈ　Ａ．ｅｔ　ａ１．［Ｊ］．Ａｐｐｌ　Ｐｈｙｓ　Ｌｅｔｔ，１９９４，６４：３１８４—３１８６．　［３３　Ｇｕｏ　Ｈ　Ｑ，ｅｔ　ａ１．ＥＪ］．Ｊ　Ａｐｐｌ　Ｐｈｙｓ，２００１，８９：５１４．　［４３　Ａｎｔｏｎｏｖ　Ａ　Ｓ，Ｉａｋｕｂｏｖ　Ｉ　Ｔ．［Ｊ］．Ｐｈｙｓ　Ｄ：Ａｐｐ［Ｐｈｙｓ，　１９９９，３２：１２０４　ｌ２０８．　［９３　Ｌｉ　Ｘ　Ｐ　ｅｔ　ａ１．［Ｊ］．Ａｐｐｌ　Ｐｈｙｓ，２００３，９４：７６２９．　［１ｏ］Ａｍａｌｏｕ　Ｆ，Ｇｉｊｓ　Ｍ　Ａ　Ｍ．［Ｊ］．Ａｐｐｌ　Ｐｈｙｓ，２００４，９５：　】３６４．　［５］　Ｈｏｎｏ　Ｋ，Ｉｎｏｕｅ　Ａ，Ｓａｋｕｒａｉ　Ｆ．［Ｊ］．Ａｐｐｌ　Ｐｈｙｓ　ｇｅｔｔ，　Ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｇｉａｎｔ　ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｉｍｐｅｄａｎｃｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　Ｃｏ６ｏ１５　Ｆｅ４Ｓｉｌ２Ｂ１５　３５　５　．．．ａｍｏｒｐｈｏｕｓ　ａｌｌｏｙ　ｒｉｂｂｏｎｓ　ｂｙ　ｌｏｗ—ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｐｕｌｓｉｎｇ　ＧＵＯ　Ｈｏｎｇ　，ＣＨＡＯ　Ｙｕｅ—ｓｈｅｎｇ　，ＪＩＮ　Ｙｉｎｇ。　（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｎｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ　１１０００４，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｌｉａｏｎｉｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ＆Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｆｕｓｈｕｎ　１ｌ　３００　１。Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ　Ｃｏ６。１　５　Ｆｅ４　３５　Ｓｉ１２　５　Ｂ１　５　ａｌｌｏｙｓ　ｈａｄ　ｂｅｅｎ　ｔｒｅａｔｅｄ　ｂｙ　ｌｏｗ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｐｕｌｓｉｎｇ．Ｔｈｅ　ｒｅ—　ｓｕｉｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｎａｎｏ—ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ　ｃａｎ　ｏｃｃｕｒ　ｂｙ　Ｍ０ｓｓｂａｕｅｒ　ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ　ａｎｄ　ＴＥＭ．Ｔｈｅ　ｔｅｍ—　ｐｅｒａｔｕｒｅ　ｒｉｓｅ　ＡＴ≤５。Ｃ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｃｏｕｒｓｅ．Ｔｈｅ　ＧＭ１　ｗａｓ　ｇｒｅａｔｅｒ　ｔｈａｎ　２５５　ｕｎｄｅｒ　ｔｈｅ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ：ｅｘｔｅｒｎａｌ　ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｆｉｅｌｄ　０．２９６ｋＡ／ｍ；Ａｃ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　２ＭＨｚ．Ｔｈｅ　ｑｕａｎｔｉｔｙ　ｏｆ　ＧＭＩ　ｅｆｆｅｃｔ　ｈａｓ　ｒｅｌａｔｉｏｎ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｏｆ　ｌｏｗ—　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｐｕｌｓａｔｉｎｇ　ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｆｉｅｌｄ，ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ．Ｔｈｅ　ｍａｇｎｅｔｏ—ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａｍｏｒｐｈｏｕｓ　ａｌｌｏｙ　ｉｓ　ａ　ｎｅｗ　ｐｒｏ—　ｃｅｓｓｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｇａｉｎｉｎｇ　ＧＭＩ　ｅｆｆｅｃｔ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｌｏｗ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｐｕｌｓｉｎｇ；ｎａｎｏ－ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａｍｏｒｐｈｏｕｓ　ａｌｌｏｙ；ｇｉａｎｔ　ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｉｍｐｅｄａｎｃｅ　ｅｆｆｅｃｔ　睾豢睾豢券豢鬻豢举豢豢粜　豢杀豢弗米誉杀毒豢岽桊睾豢　带常岽杀豢弗豢弗岽弗拳岽岽　夺靠杀杀带豢豢谍豢半静车带｛＝∈　难事睾豢杂杀求桊睾睾桊豢毒豢谁崇豢豢睾　（上接第１０３７页）　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ＨＰＭＣ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｄｉｓｐｅｒｓｉｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｃａｒｂｏｎ　ｆｉｂｅｒ　ＨＥ　Ｙｏｎｇ—ｊｉａ　，ＪＩＮ　Ｓｈｕｎ　，ＬＶ　Ｌｉｎ—ｎｖ　，ＨＵ　Ｓｈｕ—ｇｕａｎｇ　（１，Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｗｕｈａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ　４０００７０，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｗｕｈａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ　４０００７０，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｔｅｓｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｖａｒｉａｔｉｏｎ　ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｏｆ　ｆｒｅｓｈ　ｃｅｍｅｎｔ　ｐａｓｔｅ，ｔｈｅ　ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ　ｏｆ　ｈａｒｄｅｎｅｄ　ｃｅｍｅｎｔ　ｐａｓｔｅ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｃａｎｎｉｎｇ　ｅｌｅｃｔｒｏｎ　ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ（ＳＥＭ），ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ＨＰＭＣ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｄｉｓｐｅｒｓｉｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｃａｒｂｏｎ　ｆｉｂｅｒ　ｉｎ　ｃｅｍｅｎｔ　ｐａｓｔｅ　ｗｅｒｅ　ｅｖａｌｕａｔｅｄ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｅｓｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ａｄｄｉｎｇ　ｏｆ　ＨＰＭＣ　ｃａｎ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｆｉｂｅｒ　ｄｉｓｐｅｒｓｉｂｉｌｉｔｙ．Ｉｎ　ｔｈｅ　ｒａｎｇｅ　ｏｆ　０．２　９／６—０．４　ａｄｄｉｎｇ　ｏｆ　ＨＰＭＣ，ｔｈｅ　ｄｉｓｐｅｒｓｉｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｃａｒｂｏｎ　ｆｉｂｅｒ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｂｅｓｔ．Ｔｈｅ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｏｓｉｔｉｖｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ＨＰＭＣ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｄｉｓｐｅｒｓｉｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｃａｒｂｏｎ　ｆｉｂｅｒ　ｉｓ　ｔｈａｔ　ｈｙｄｒｏｇｅｎ　ｂｏｎｄｓ　ａｒｅ　ｆｏｒｍｅｄ　ａｍｏｎｇ　ｔｈｅ　ｐｏｌａｒ　ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ　ｒａｄｉｃａｌｓ　ｉｎ　ｉｔｓ　ｍｏｌｅｃｕｌｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃａｒｂｏｎ　ｆｉｂｅｒ，　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｗａｔｅｒ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ　ｔｈｅ　ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃｉｔｙ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｗｅｔｔｉｎｇ　ａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｏｆ　ｃａｒｂｏｎ　ｆｉｂｅｒ　ｃａｎ　ｂｅ　ｉｎ—　ｃｒｅａｓｅｄ，ａｎｄ　ｔｈｅｎ　ｉｔｓ　ｄｉｓｐｅｒｓｉｂｉｌｉｔｙ　ｉｓ　ｉｍｐｒｏｖｅｄ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ａｔ　ｈｉｇｈｅｒ　ａｄｍｉｘｔｕｒｅ　ｃｏｎｔｅｎｔ，ＨＰＭＣ　ｍａｙ　ｉｎｃｒｅａｓｅ　ｔｈｅ　ｃｏｈｅｓｉｖｅｎｅｓｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｎｄ　ｉｎｄｕｃｅ　ｎｅｇａｔｉｖｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｄｉｓｐｅｒｓｉｂｉｌｉｔｙ，ａｌｓｏ　ｉｔ　ｍａｙ　ｉｎｃｒｅａｓｅ　ｔｈｅ　ｐｏｒｏｓｉｔｙ　ａｎｄ　ａｆｆｅｃｔ　ｔｈｅ　ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｃａｒｂｏｎ　ｆｉｂｅｒ；ｄｉｓｐｅｒｓｉｂｉｌｉｔｙ；ｈｙｄｒｏｘｙｐｒ０ｐｙｌ　ｍｅｔｈｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ；ｍｅｃｈａｎｉｓｍ