白色石墨陶瓷

天元航材是一家擁有50余年的生產(chǎn)技術(shù)工藝沉淀的化工原料廠家，主營(yíng)產(chǎn)品有六方氮化硼（HBN，白石墨烯，高溫氮化硼）等硼系列化工原料產(chǎn)品。今天，小編給大家介紹下關(guān)于白色石墨陶瓷的相關(guān)知識(shí)，我們的六方氮化硼也叫做白色石墨烯，一種陶瓷原料，那么您了解白色石墨陶瓷性能怎么樣嗎？一起來(lái)看看吧！

氮化硼（BN）陶瓷中存在六方結(jié)構(gòu)和立方結(jié)構(gòu)的兩種類(lèi)型BN材料。而六方結(jié)構(gòu)的氮化硼，由于晶體結(jié)構(gòu)具有類(lèi)似的石墨烯層狀結(jié)構(gòu)，是一種白色粉末，因此也被稱(chēng)為“白色石墨或白石墨烯”。要知道石墨烯是一種由碳原子排列成蜂窩狀結(jié)構(gòu)的二維納米材料，具有優(yōu)異的電學(xué)、機(jī)械學(xué)和熱學(xué)性能。一些科學(xué)家指出，在陶瓷材料中加入納米材料“白石墨烯”可以大大提高陶瓷材料的強(qiáng)度、韌性、耐熱性和耐輻射性。因此，它經(jīng)常作為添加相來(lái)改性陶瓷基體，使其成為陶瓷復(fù)合材料中理想的增韌材料，實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料的功能和結(jié)構(gòu)性能的提高。

那么為什么陶瓷復(fù)合材料需要增韌呢？這是因?yàn)榧词故乾F(xiàn)代陶瓷材料具有耐高溫、耐磨、硬度高、耐腐蝕、密度相對(duì)較輕等優(yōu)良性能。但它同時(shí)也有一個(gè)致命的弱點(diǎn)，即脆性，陶瓷不具有金屬那樣的塑性變形能力，在斷裂過(guò)程中除了表面能吸收外，幾乎沒(méi)有其他吸能機(jī)制產(chǎn)生新的斷裂表面，而這是陶瓷脆性的本質(zhì)，也是陶瓷材料應(yīng)用有限的主要原因。因而很多人開(kāi)始對(duì)陶瓷材料的強(qiáng)化和增韌問(wèn)題進(jìn)行研究，現(xiàn)行比較常見(jiàn)的陶瓷材料增韌方法包括顆粒增韌、晶納米復(fù)合陶瓷增韌、須增韌、纖維增韌、相變?cè)鲰g、自增韌陶瓷等。這些增韌方法的實(shí)施大大提高了陶瓷材料的韌性，使陶瓷材料在高溫結(jié)構(gòu)材料領(lǐng)域顯示出很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)潛力。

石墨烯屬于納米顆粒增韌類(lèi)。納米顆粒增韌是近年來(lái)最常用的增韌方法之一。隨著納米材料及相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展，強(qiáng)韌陶瓷的研究已經(jīng)從傳統(tǒng)的增韌發(fā)展到新的增韌概念。石墨烯因其體積小、固有的二維薄片組成、高豐度和環(huán)境友好性而成為最有前途的陶瓷增強(qiáng)材料。

下面給大家介紹下關(guān)于石墨烯應(yīng)用于陶瓷增強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)之處怎么樣的
1、二維石墨烯避免陶瓷燒結(jié)結(jié)構(gòu)損傷：燒結(jié)是指陶瓷坯體的高溫?zé)崽幚?，從而使陶瓷坯材料中的顆粒出現(xiàn)晶粒生長(zhǎng)、坯體遷移收縮、氣孔排除等現(xiàn)象，最終得到致密的多晶陶瓷材料。但在復(fù)合材料的制備過(guò)程中，碳納米管的管狀結(jié)構(gòu)在高壓處理過(guò)程中容易發(fā)生屈曲和坍塌，而二維石墨烯則避免了結(jié)構(gòu)損傷。
2、石墨烯具有很高的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，燒結(jié)過(guò)程中的脈沖電流和熱可以更有效、更均勻地分布在陶瓷基體中，促進(jìn)了復(fù)合材料的致密化。
3、石墨烯具有密度低、比表面積大、長(zhǎng)寬比高、優(yōu)良的力學(xué)性能，可以提高陶瓷材料的斷裂韌性、抗彎強(qiáng)度和硬度。石墨烯的比表面積較大，有利于陶瓷顆粒間形成髓釘效應(yīng)，涂在陶瓷表面的石墨烯能有效抑制陶瓷顆粒的生長(zhǎng)。
4、陶瓷基體中的石墨烯三維網(wǎng)絡(luò)在一定程度上降低了復(fù)合材料的力學(xué)性能，因?yàn)槭┚W(wǎng)絡(luò)增加了臨界尺寸，降低了復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度。石墨烯網(wǎng)絡(luò)削弱了材料，很容易成為裂紋形成的方便途徑，從而控制了裂縫的破壞行為，減少了橋接機(jī)制的貢獻(xiàn)。
5、石墨烯具有較高的聲子平均自由程和優(yōu)良的導(dǎo)熱性，在與陶瓷材料結(jié)合時(shí)可以提高導(dǎo)熱性。
6、石墨烯具有良好的導(dǎo)電性。當(dāng)加入到陶瓷基體中時(shí)，復(fù)合材料的電導(dǎo)率隨著石墨烯含量的增加而增加，這樣一定程度幫助了陶瓷的應(yīng)用的擴(kuò)展。