微調水泥，優化性能！

材料牛注：萊斯大學的科學家通過計算機模擬和高分辨電鏡研究表明，在水泥中二鈣硅酸鹽有助于在生產中節省能量和降低溫室氣體排放。

萊斯大學科學家致力于更深層次地發展世界上廣泛使用的人工材料——水泥，詳細說明了沒有研究過的方面包括制造所需能量和溫室氣體的釋放。

萊斯大學材料實驗室的科學家Rouzbeh Shahsavari 開發了一種技術不僅可以分析而且可以在硅酸鈣上看到位錯，他也詳細闡述了五種明顯的類型，這有助于減輕生產成本并且提高最終強度。

這個實驗室的文章發表在雜志 Cement and Concrete Research。Shahsavari 指出，盡管二鈣硅酸鹽本質上是晶體，但是它太小且不定形以致于沒有人能用眼睛分析，然而在水泥微調可以節省能量和降低碳的排放。利用原子顯微鏡分析二鈣硅酸鹽晶體中缺陷對力學性能和水反應的影響，能夠提供新的視覺。這兩個因素都有助于混凝土的使用和在制造中節省能量。

鈣硅酸鹽是工業煉渣的重要的組成部分，它通過和水研磨和混合制成水泥。相比三鈣硅酸鹽，二鈣硅酸鹽占主要成分越多，生產溫度就可以越低。這種溫度可以降低100攝氏度，這讓硅酸鹽更加經濟實惠，但是它很難和水去研磨、反應，這就會延遲水泥的強度發展。Shahsavari 說這些問題會限制硅酸鹽基水泥混凝土的廣泛使用，他的實驗室采用一種方法可能會帶點改變。

Shahsavari 指出這個研究對自上而下的工程材料水泥的性能給出了新的見解。高分辨電鏡得出的物理解釋和計算機的原子等級計算使得水泥基材料和金屬、半導體材料在一個水平上來提高性能。他還說，我們希望這可以引領水泥向節省能量和環境友好的方向發展。

原文鏈接：Cement gets its close-up: Team explores cement's crystalline nature to boost concrete performance。

文獻鏈接：Edge dislocations in dicalcium silicates: Experimental observations and atomistic analysis

本文由編輯部楊超提供素材，丁旺旺編譯，點我加入材料人編輯部。