氧化物陶瓷用途广泛,电子、航空、军工、冶金、化工等领域均有涉及。而石墨烯以轻薄强著名。基于石墨烯的氧化物陶瓷复合材料,一直是产业界,科研界的重点研究方向。
石墨烯/陶瓷复合材料的性能力学性能方面,陶瓷硬度本身就极高,基于石墨烯的氧化物陶瓷复合材料,保留了高硬度的同时,韧性也极大增强。
电学性能详见下图
陶瓷材料发生了从绝缘到导电的突变。
除此之外,热传导性也变得强了许多。
石墨烯及石墨烯复合陶瓷粉体的制备常见的方法有:机械剥离法、氧化还原法、SiC外延生长法
以球磨为主要设备的机械剥离法制备陶瓷基复合材料,用NMP作为球磨助剂。
其中δG 和δsol 是石墨和溶剂的表面能, Tflake 是石墨的厚度, .是石墨烯的体积分数
能保障石墨烯晶格完整性,粉体制备效率高,很容易能扩大到工业生产。
如果需要更薄的石墨烯片层,可使用异相沉积法。
制备带有相反表面电荷的稳定胶体,混合后能自动组装成分散均一的GO/氧化物陶瓷复合粉体。
石墨烯/陶瓷复合材料的烧结SPS 技术是首选,升温快,能达1GPa的高压,对提高陶瓷复合材料的致密性有很大帮助。
石墨烯是一种性能优异的材料,对提升陶瓷材料的力学、电学性能有很大帮助。基于石墨烯的层状仿生复合材料、热电复合材料、电磁屏蔽复合材料有很大的发展前景。
更多材料知识请关注【杜巴问答】
杜巴问答是一个材料知识共享平台,杜巴集合各种材料领域专家以及教授资源,搜寻和网罗材料知识领域问题,让你可以与行业内专家交流提问,解决你的问题。
网友评论