仿生納米材料對瀝青與集料界面黏附性的影響研究

長安大學 工程機械學院 張中華 晏雙龍 杜書權 解江浩

仿生納米材料對瀝青與集料界面黏附性的影響研究

長安大學 工程機械學院 張中華 晏雙龍 杜書權 解江浩

隨著我國交通量的不斷增長，許多高速公路出現了早期破壞現象，尤其是在水的作用下瀝青與集料之間的黏結力較弱導致的界面破壞，加劇了車轍、疲勞裂縫、松散和坑槽等路面病害的出現。因此，從不同的角度和材料方面認識并提高瀝青與集料之間的黏結力具有重要意義。

一、研究的可行性分析

仿生學是指模仿生物建造技術裝置的科學，是在20世紀中期才出現的一門邊緣科學。仿生學主要研究生物體的結構、功能和工作原理，并將這些原理移植于工程技術之中，研發出性能優越的復合材料、儀器、裝置和機器等。仿生學模仿生物的某種特性，可以實現材料的智能化設計，在某些方面超越自然也是有可能的。

2000年，Autumn在Nature上發表的一篇關于壁虎微結構及吸附機理的文章掀起了全球壁虎研究的熱潮?；诒诨⒌某瑥娢侥芰Γ梢阅７卤诨⒛_掌的復雜結構，人們建立了壁虎腳掌的力學模型，制造出仿壁虎納米材料——碳納米管。

1.碳納米管概述。碳納米管是由一種由六角網狀的石墨烯片卷成的具有螺旋周期的管狀結構。按照石墨烯片的層數，可以將碳納米管分為單臂碳納米管和多臂碳納米管。

2.碳納米管的特性。

（1）具有極好的物理特性。例如，無可匹敵的拉伸強度和彈性模量、低密度（抗拉強度可達50～200 GPa，是鋼的100倍，密度卻只有鋼的1/6）、高比強度、巨大的曲面面積、高傳導性以及驚人的長徑比等優異性能?！?br>