热压法制备碳纳米管增强3Y-ZrO2陶瓷的工艺与性能

• 作者: 周纪平 巩前明 梁吉
• 来源期刊: 粉末冶金材料科学与工程
• 关键词: 碳纳米管 氧化锆陶瓷 杂凝聚 断裂韧性 电导率 介电常数
• 年，卷（期）: 2014,（2）
• 所属期刊栏目: 工艺技术
• 页码范围: 320-327
• 页数: 8页
• 分类号: TB332
• 语种: 中文

摘要

采用杂凝聚的方式制备CNTs (CNTs为碳纳米管Carbon nanotubes)分散均匀的3Y-ZrO2/CNTs混合粉体，热压后得到3Y-ZrO2/CNTs复合陶瓷块体材料。与普通球磨混料法制备的陶瓷样品进行对比，研究CNTs含量以及CNTs的分散性对3Y-ZrO2/CNTs复合陶瓷的组织、密度、断裂韧性以及电学性能的影响，并分析CNTs对陶瓷的增韧机理。结果表明，采用杂凝聚处理有助于CNTs在3Y-ZrO2/CNTs复合陶瓷中的均匀分散，CNTs含量(质量分数，下同)为1.00%的3Y-ZrO2/CNTs复合陶瓷的断裂韧性达到(18.13±0.50) MPa·m1/2，较球磨混料法制备的样品提高35.10%。陶瓷基体中均匀分散的CNTs不仅通过促进马氏体相变起到增韧作用，而且CNTs的桥联和拔出机制也直接起到增韧的作用。CNTs 在陶瓷基体中均匀分散能大幅降低复合陶瓷的导通阈值。经杂凝聚预处理的CNTs含量为4.00%时，3Y-ZrO2/CNTs复合陶瓷的电导率达到4.467 S/m，比不含CNTs的3Y-ZrO2陶瓷高13个数量级；当CNTs含量为1.00%时，复合材料的相对介电常数达到6340，比未经杂凝处理的样品高2个数量级。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	梁吉	清华大学机械工程系	93	1626	23.0	35.0
5	巩前明	清华大学材料学院	10	61	5.0	7.0
9	周纪平	清华大学机械工程系	1	8	1.0	1.0