还原氧化石墨烯增强碳化硼陶瓷的制备与表征

摘要：

采用球磨混合、雾化造粒方法制备了氧化石墨烯/碳化硼(GO/B4C)复合粉体,并将其在2100℃ 和30 MPa压力下真空热压,得到了还原氧化石墨烯/碳化硼(rGO/B4C)复合材料,使用扫描电镜(SEM)、热重分析(TG)和X射线衍射(XRD)等表征方法和三点弯曲法以及排水法等测试方法对复合材料进行表面相分析和力学性能表征,研究了GO添加量对rGO/B4C复合材料的弯曲强度和断裂韧性等力学性能的影响.结果表明,将稳定分散的GO/水悬浮液逐步加入到球磨中的B4C浆料中,可以得到混合均匀的GO/B4C复合粉体.在粉末浆料中加入质量分数为1.5％ 的GO,rGO/B4C复合材料的弯曲强度和断裂韧性分别为535 MPa和5.2 MPa·m1/2,分别比B4C陶瓷提高了72.6％ 和136％,有利于碳化硼陶瓷在军事防护领域的应用.并从石墨烯拔出、裂纹偏转和桥接等方面解释了rGO/B4C复合材料的增韧机理.

关键词：碳化硼、氧化石墨烯、陶瓷烧结、热压、断裂韧性、增韧机理

所属期刊栏目：50

分类号：TQ174

资助基金：浙江省科技计划2017C54006

在线出版日期：2021-04-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：572-577