石墨烯增强增韧_陶瓷喷丸厂家批发_152-2195-6453
2023-09-28
1、石墨烯增强增韧氧化物陶瓷 氧化物陶瓷主要包括Al2O3和ZrO2等，通常具有较高的熔融温度、机械强度、电绝缘性能，在氧化气氛中非常稳定，可作为结构材料，功能材料和耐火材料，用于电子、信息、激光、宇航、化工、冶金等多个领域。
李建林等通过电火花烧结制备了氧化铝/石墨烯块体复合材料，当材料中石墨烯的含量为15 vol%时，导电率高可达5709s/m，比CNT/Al2O3复合材料的导电率要高170%；宋明用放电等离子体烧结技术将石墨烯与四方多晶氧化错陶瓷（Y-TZP）复合，烧结后石墨烯保持了原有结构，石墨烯增强相与氧化错基体之间形成了适中的界面结合强度，复合材料断口处有明显的石墨烯片层拔出。当石墨烯含量为1%时，材料断裂韧性从7.4MPam1/2提高到8.6MPam1/2；当石墨烯含量增大到1.5%时，复合陶瓷中孔隙却增加，使复合材料韧性下降到8.0MPam1/2。
2、石墨烯增强增韧硼化物陶瓷 硼化物陶瓷具有高熔点、高硬度及优良导电和导热性能对熔融金属具有优异的抗侵蚀性能，被广泛应用于航天飞船、载人飞行器的热防护部件、超音速巡航导弹端头帽及核能系统用辐射防护置等。
Yadhukulakrishnan等以ZrB2和石墨烯纳米片为原料，采用放电等离子法制备了石墨烯-ZrB2复合陶瓷。结果表明∶当添加体积分数为6%的石墨烯纳米片时，在1900℃、70 MPa保温15 min的条件下，可制得相对密度、抗弯强度及断裂韧性分别达到97%、316 MPa及2.8 MP a m1/的石墨烯-ZrB2复合陶瓷。与未加入石墨烯的Zr B陶瓷相比，复合陶瓷的相对密度、抗弯强度以及断裂韧性分别提高了约14%、及83%。
3、石墨烯增强增韧氮化物陶瓷 氮化物陶瓷具有高温强度高、热导率低、抗热震性好及荷重软化温度高等特点在核工业、气轮机叶片及率发动机零部件等领域得到了广泛的应用。 Walker等研究了石墨烯纳米片对Si3N4陶瓷力学性能的影响。结果表明，采用放电等离子法在1650℃保温20min的条件下，可制得几乎完全致密的石墨烯纳米片-Si3N4复合陶瓷。当石墨烯纳米片的添加量为1.5%(φ)时，复合陶瓷的断裂韧性可达到6.6MPam1/2，与未添加石墨烯纳米片的Si3N4陶瓷相比提高了235%。其原因是石墨烯纳米片在Si3N4的晶界处形成了墙状阻隔，使得裂纹发生了偏转。
此外，石墨烯纳米片的拔出机制及裂纹的桥接机制等也有助于复合陶瓷断裂韧性的提高。
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