rGO/SiC复合材料的制备与性能研究

• 作者: 刘学建 廖振魁 张先锋 江东亮 陈忠明 黄政仁 黄毅华
• 来源期刊: 无机材料学报
• 学科: 工学
• 关键词: 石墨烯 碳化硅陶瓷 定向掺杂
• 年，卷（期）: 2018,（11）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 1147-1153
• 页数: 7页
• 分类号: TQ174
• 字数: 2500字
• 语种: 中文
• DOI: 10.15541/jim20180075

摘要

碳化硅(SiC)陶瓷具有优异的力学性能,但是其断裂韧性相对较低.石墨烯的引入有望解决碳化硅陶瓷的断裂韧性较低的问题.本研究采用热压烧结工艺,制备了具有不同还原-氧化石墨烯(rGO)掺入量的SiC复合材料.经过2050℃保温、40 MPa保压1 h后,所制备的复合材料均烧结致密.对复合材料中rGO的掺入量、微观结构和力学性能的相互关系进行分析和讨论.加入4wt％的rGO后,复合材料的三点抗弯强度达到564 MPa,比热压SiC陶瓷提高了6％;断裂韧性达到4.02 MPa·m1/2,比热压SiC陶瓷提高了54％.加入6wt％的rGO后,复合材料的三点抗弯强度达到420 MPa,略低于热压SiC陶瓷,但其断裂韧性达到4.56 MPa·m1/2,比热压SiC陶瓷提高了75％.裂纹扩展微观结果显示,主要增韧机理有裂纹偏转、裂纹桥连和rGO片的拔出.