天然石墨/陶瓷复合材料的制备及其性能

为了拓展天然石墨的应用领域,通过热压工艺,在天然石墨中掺杂B、Si和Zr陶瓷组元,制备了天然石墨/陶瓷复合材料,利用SEM、XRD等分析手段研究了材料微观结构,并探讨了掺杂组元以及天然石墨颗粒大小对材料性能的影响.结果表明:掺杂Zr可有效地提高石墨材料的热导率,B的加入可有效地提高石墨材料的力学性能,而Si的加入可加速Zr对石墨材料的催化石墨化;随着天然石墨粒径的增加,制得石墨材料的热导率也随之增加,其中,以粒径为13μm的天然石墨制得的材料强度和密度为最优.

机械剥离法制备石墨烯及其在石墨烯/陶瓷复合材料制备中的应用

扼要介绍了石墨烯特殊的二维结构及因这种结构导致石墨烯所具有的极其优异的电学、光学和力学性质。回顾了石墨烯的研究历史以及微机械剥离法在其中所起到的重要作用,并对主要制备方法进行了简要的介绍。然后,阐述了以机械磨为剥离工具的新型机械剥离法的发展和已取得的成果。最后,对利用机械剥离法制备石墨烯/陶瓷复合材料粉体的探索进行了总结和概括。同时,展望了机械剥离法在制备石墨烯及其复合材料中的应用前景。

快速制备低导热高强度3D石墨/陶瓷复合材料

利用选择性激光烧结技术制备的3D石墨/陶瓷复合材料疏松多孔,力学性能和导热系数均较不佳,研究了不同的混合粉末组成和不同的后处理工艺方案对石墨/陶瓷复合材料导热性能和抗压强度的影响。研究结果表明,通过添加高纯硅粉高温原位烧结反应生成碳化硅增强相使得复合材料抗压强度和导热性能有所增加;加入可膨胀石墨粉末因增加了闭气孔率,导致其抗压强度和导热性能有所降低,但后者下降幅度更为明显;通过真空压力浸渍酚醛树脂溶液和硅溶胶溶液,3D石墨/陶瓷复合件的抗压强度和导热系数均有较大幅度的提升;最终制备了抗压强度为13.04 MPa,导热系数为1.94 W/(m·K)的3D石墨/陶瓷复合铸型,成功地用于铸钢件多次重复浇铸,通过对铸件缺陷和使用成本进行分析,所制备出的石墨/陶瓷复合件有望替代传统的水玻璃砂型。

石墨烯的制备及其在陶瓷基复合材料中的应用

石墨烯以其优异的力学、光学、电学、热学性能和独特的二维结构成为材料领域的研究热点。本文主要介绍了石墨烯特性、石墨烯制备方法及其在陶瓷基复合材料中的应用。其中,其制备方法包括机械剥离法、化学还原法、化学气相沉积法及晶体外延生长法等;石墨烯在陶瓷复合材料中的应用可显著提高其物理性能。