南京工业大学土木工程学院王曙光教授团队在国际权威学术顶级期刊《Cement and Concrete Composites》（中科院一区TOP期刊，IF=10.8）上发表题为“Experimental and theoretical analysis on the thermomechanical properties of functionally graded graphene nanoplatelet reinforced cement composites”的研究论文。2021级博士生杭子彦为改论文的第一作者，王曙光教授和冯闯教授合作指导，南京工业大学为第一完成和通讯单位。

石墨烯增强水泥复合材料(GRCCs)因其优异的机械和物理性能而备受关注。与均匀分布相比，石墨烯填料的功能梯度分布可以有效利用增强材料的机械和物理性能，同时降低成本。本文首次结合实验分析和理论建模来研究功能梯度石墨烯纳米片（GNP）增强水泥复合材料（FG-GNPRCCs）的热力学性能。制备并测试了具有均匀（H型）和功能梯度（X型、O型和A型）分布的GNP样品。在所有功能梯度分布模式中，X型表现出最显著的增强效果。与室温下的均匀分布相比，X型的损耗因子和储能模量分别提高了19.3%和19.5%。基于有效介质理论（EMT）和Mori-Tanaka（MT）模型，开发了一种三相介质模型来预测GNPRCCs的热导率。考虑了GNP包裹效应、团聚以及孔隙特性（即尺寸、形状和孔隙率）对复合材料热力学性能的影响。动态力学分析表明，在-50℃至70℃的温度范围内，X型具有最佳的能量耗散和非弹性变形程度。相比之下，A型更适用于需要沿某一方向实现渐进过渡和受控应力的场景。

据悉，杭子彦博士在王曙光教授和冯闯教授的悉心指导下，博士期间以第一作者发表四篇高水平论文，合作发表高水平SCI论文二十余篇，申请发明专利一件，还积极参与国际国内知名会议。在读期间获得国家奖学金、校长奖学金、时钧奖学金、特等学业奖学金等荣誉。2024年4月至2025年4月期间，杭子彦博士获得国家留学基金委员会资助的联合培养博士项目，在英国曼彻斯特大学土木工程学院进行访学研究，开展石墨烯增强镁基胶凝材料方面的研究工作。杭子彦同学于2025年6月顺利完成博士学业，获校级优秀博士毕业生和优秀博士毕业论文荣誉。目前已入职中亿丰控股集团有限公司，担任助理工程师。杭子彦博士在学院期间积极参与各项活动，在全院研究生中起到了良好的激励与示范作用。

文章在线网址：https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2024.105740

作者：土木工程学院 审核：张涛、方海、杨会峰