氧化物陶瓷用途廣泛，電子、航空、軍工、冶金、化工等領域均有涉及。而石墨烯以輕薄強著名，還是環保材料，對環境保護大有裨益。基於石墨烯的氧化物陶瓷複合材料，一直是產業界，科研界的重點研究方向。
石墨烯/陶瓷複合材料的性能
力學性能方面，陶瓷硬度本身就極高，基於石墨烯的氧化物陶瓷複合材料，保留了高硬度的同時，韌性也極大增強。
電學性能詳見下圖
陶瓷材料發生了從絕緣到導電的突變。
除此之外，熱傳導性也變得強了許多。
石墨烯及石墨烯複合陶瓷粉體的製備
常見的方法有：機械剝離法、氧化還原法、SiC外延生長法
以球磨為主要設備的機械剝離法製備陶瓷基複合材料，用NMP作為球磨助劑。
其中δG 和δsol 是石墨和溶劑的表面能, Tflake 是石墨的厚度, .是石墨烯的體積分數
能保障石墨烯晶格完整性，粉體制備效率高，很容易能擴大到工業生產。
如果需要更薄的石墨烯片層，可使用異相沉積法。
製備帶有相反表面電荷的穩定膠體，混合後能自動組裝成分散均一的GO/氧化物陶瓷複合粉體。
石墨烯/陶瓷複合材料的燒結
SPS 技術是首選，升溫快，能達1GPa的高壓，對提高陶瓷複合材料的緻密性有很大幫助。
總結
石墨烯是一種性能優異的材料，對提升陶瓷材料的力學、電學性能有很大幫助。基於石墨烯的層狀仿生複合材料、熱電覆合材料、電磁屏蔽複合材料、環境保護材料有很大的發展前景。
更多材料知識請關注【杜巴問答】
分享到:
閱讀更多 杜巴在線 的文章
