纺织学院蔡光明教授团队及材料学院吴静教授团队合作在智能硅酸盐建筑材料研究方面取得最新进展

通讯员：孟丹杰来源：纺织科学与工程学院阅读：发布时间：2024-02-28审稿：朱张军

纺织学院蔡光明教授团队李岱祺副教授与材料学院吴静教授在纤维基智能硅酸盐建筑材料领域交叉合作，联袂研发，共同发表了多篇高水平学术论文。

合作团队报道了一种石墨基水泥复合材料(GCC)，它兼具准确且灵敏的火灾报警功能。相关研究工作以Smart cement for fire alarms and indoor climate control为题，发表在工程技术领域国际知名期刊《Chemical Engineering Journal》（中科院一区Top期刊），论文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.148298。该项工作得到了国家自然科学基金面上项目（52078394）和青年项目（52202024）的资助。论文以武汉纺织大学为第一完成单位，纺织学院李岱祺副教授为第一通讯作者，材料学院吴静教授和纺织学院蔡光明教授为论文共同通讯作者，材料学院2021级硕士研究生吴海平为第一作者。

该文章是前期研究工作Cement and Concrete Composites, 141 (2023): 105142; Engineering 21 (2023): 143-151; Construction and Building Materials 411 (2024): 134269; Journal of Sustainable Cement-Based Materials 12.9 (2023): 1073-1080; Journal of Building Engineering 73 (2023): 106769; Chemical Engineering Journal 450 (2022): 138465; Composites Part A 141 (2021): 106237; Materials & Design 181 (2019): 107941.等的后续研究。

该成果利用传统的水泥基复合材料生产策略，开发了一种用于建筑火灾预警和电热功能的智能水泥基复合材料。利用高温下石墨的形变桥联原本未互相接触的相邻碳纤维，重构导电网络并形成闭合电路，赋予该水泥基复合材料优异的温度自感知性能。

该研究的主要前期研究工作发表在Cement and Concrete Composites, 141 (2023): 105142（中科院一区TOP期刊）, 文章标题为Construction of new conductive networks for expandable graphite-based cement composites via a facile heat treatment process,论文链接：https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2023.105142, 该项工作得到了国家自然科学基金面上项目（52078394）和青年项目（52202024）的资助。论文以武汉纺织大学为第一完成单位，纺织学院李岱祺副教授为第一通讯作者，材料学院吴静教授为论文共同通讯作者，材料学院2021级硕士研究生吴海平为第一作者。

该成果以石墨和低含量的碳纤维构建水泥基复合材料导电网络，所得的复合材料具有优异的电热转换性能，其性能远优于同类材料已有文献报道的技术指标。所得的复合材料(ECC)表现出卓越的电热性能，在20 V电压下2min后材料表面温度即可达到417 ℃。

此外,前期导电陶瓷基复合材料的相应研究论文也发表在Engineering 21 (2023): 143-151（中国工程院院刊, 中科院一区TOP期刊）, 文章标题为Facile and Scalable Fabrication of Conductive Ceramic Composite for Energy Conversion and Electromagnetic Interference Shielding, 论文链接：https://doi.org/10.1016/j.eng.2021.12.017, 该项工作得到了国家自然科学基金面上项目（52078394）的资助。武汉纺织大学为第一完成单位，纺织学院李岱祺副教授为第一作者，纺织学院蔡光明教授，技术研究院的王金凤教授和迪肯大学的唐彬教授为论文共同通讯作者。