流延制备有序排列石墨烯增韧氧化锆陶瓷的结构与力学性能
来源期刊：粉末冶金材料科学与工程2020年第2期
论文作者：蔡伟金 李青 刘耀 刘绍军
文章页码：104 - 111
关键词：石墨烯;氧化锆;有序排列;流延成形;力学性能;结构;陶瓷增韧;
摘 要：采用流延成形与放电等离子烧结制备有序排列石墨烯纳米片（graphenenanosheets,GNS）增韧四方氧化锆多晶体（tetragonal zirconia polycrysta, TZP）陶瓷,研究石墨烯含量（体积分数,下同）对GNS/TZP陶瓷相组成、显微结构以及硬度与断裂韧性的影响,并进一步分析有序排列石墨烯TZP对陶瓷的增韧机制。结果表明:添加少量石墨烯可显著提高陶瓷的断裂韧性。添加0.25%石墨烯的氧化锆陶瓷断裂韧性提升幅度最大,从4.39 MPa·m0.5提升至7.21 MPa·m0.5,提升64.1%,硬度(HV20)下降不到1%,为1 345.3。石墨烯在基体材料内平行有序排列,增韧氧化锆陶瓷的机理为以裂纹偏转为主,多种机制协同作用。
蔡伟金1,2，李青1，刘耀1，刘绍军1
1. 中南大学粉末冶金国家重点实验室2. 中南大学深圳研究院
摘 要：采用流延成形与放电等离子烧结制备有序排列石墨烯纳米片（graphenenanosheets,GNS）增韧四方氧化锆多晶体（tetragonal zirconia polycrysta, TZP）陶瓷,研究石墨烯含量（体积分数,下同）对GNS/TZP陶瓷相组成、显微结构以及硬度与断裂韧性的影响,并进一步分析有序排列石墨烯TZP对陶瓷的增韧机制。结果表明:添加少量石墨烯可显著提高陶瓷的断裂韧性。添加0.25%石墨烯的氧化锆陶瓷断裂韧性提升幅度最大,从4.39 MPa·m0.5提升至7.21 MPa·m0.5,提升64.1%,硬度(HV20)下降不到1%,为1 345.3。石墨烯在基体材料内平行有序排列,增韧氧化锆陶瓷的机理为以裂纹偏转为主,多种机制协同作用。
关键词：石墨烯;氧化锆;有序排列;流延成形;力学性能;结构;陶瓷增韧;
