基于极小曲面的互穿网络结构石墨/Al_(2)O_(3)陶瓷复合材料的制备

利用选择性激光烧结技术制备了隐式函数调控的三周期极小曲面连续网络结构多孔石墨骨架.采用凝胶注模成型技术制备的含有氧化铝固相体积分数为56%的陶瓷浆料与连续网络结构多孔石墨骨架复合,经冻干干燥和高温烧结后得到石墨/Al_(2)O_(3)陶瓷导电复合材料.研究表明:当石墨含量一定时,制备的互穿网络结构石墨/Al_(2)O_(3)陶瓷复合材料的电导率和抗压强度由连续网络结构石墨骨架的周期控制,周期越大复合材料的导电性和抗压强度越强.经二次固化、浸渍、碳化、烧结处理的石墨骨架的密度由0.59g/cm^(3)上升至1.24g/cm^(3),导电率由0.0125S/cm上升到183.80 S/cm,抗弯强度为20.34MPa;石墨质量分数为6.85%时,互穿网络结构石墨/Al_(2)O_(3)陶瓷导电复合材料的导电性可达146S/cm,其抗压强度可达23.55MPa.

石墨烯复合微粒喷射成型数值模拟分析与实验研究

石墨烯粉末比表面积大、极易团聚,难以控制其在基体中的分散效果,本文利用喷射成形方法控制石墨烯复合微粒在基体中分散行为,数值模拟分析了不同的喷射成形工艺参数对其分散范围和分散均匀性的影响,并进行实验验证。结果表明,石墨烯复合微粒的分散范围随着喷射打印高度的增大而增大;当直射流气压为0.2 MPa时,适当增大旋流气压,喷嘴出口处的气流速度分布相对均匀,同时石墨烯复合微粒运动轨迹的曲率也随着增大,这有助于改善石墨烯复合微粒的分散效果。喷射成型实验结果表明,当直射流气压为0.2 MPa、旋流气压为0.4 MPa、喷射打印高度为3 mm时,石墨烯复合微粒获能得到了较佳的分散效果,其分散标准差为0.3938。